RU2527276C1

RU2527276C1 - Pressure control valve

Info

Publication number: RU2527276C1
Application number: RU2013115559/06A
Authority: RU
Inventors: Павел Анатольевич Копоров; Валерий Александрович Потапов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Уральское конструкторское бюро транспортного машиностроения"
Priority date: 2013-04-05
Filing date: 2013-04-05
Publication date: 2014-08-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: proposed valve comprises slide with two working edges and two separating edges. Slide working edges have throttling grooves. First working edge is arranged between control chamber and valve body drain chamber. Second working edge is arranged between feed and discharge channels. Separation edges are located between said feed and discharge channels.

EFFECT: better manufacturability, expanded range of temperature of its application.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области гидравлики и предназначено для использования в гидроприводах различного назначения.The invention relates to the field of hydraulics and is intended for use in hydraulic drives for various purposes.

Известен редукционный клапан (патент РФ №2312265), выбранный в качестве прототипа, который содержит золотник, пружину, корпус с каналами подвода, отвода и слива. Между корпусом и золотником установлена промежуточная гильза с внутренними каналами и уплотнениями, а между пружиной и золотником - толкатель. Золотник выполнен сложной формы, с внутренними отверстиями, поясками с различными диаметральными зазорами, коническим торцом, поперечным пазом, лысками и проточками.Known reduction valve (RF patent No. 2312265), selected as a prototype, which contains a spool, spring, housing with channels for supply, exhaust and drain. An intermediate sleeve with internal channels and seals is installed between the housing and the spool, and a pusher is installed between the spring and the spool. The spool is made of complex shape, with internal holes, belts with different diametrical gaps, a tapered end, a transverse groove, flats and grooves.

Недостатками известного редукционного клапана являются сложность и малая технологичность изготовления золотника, а также наличие промежуточных деталей, влияющих на увеличение трудоемкости изготовления. Работоспособность известного редукционного клапана сильно зависит от точного соблюдения малых зазоров, выполненных в определенном соотношении, а также от вязкости рабочей жидкости - масла, протекающего через эти зазоры, составляющие несколько микрон (0,008…0,019 мм). При высоких температурах вязкость масла является низкой (например, масло МГЕ-46 при t=+100°C имеет вязкость порядка 10 сСт), что приводит к повышенным утечкам через зазоры и, соответственно, к занижению давления на выходе редукционного клапана относительно предварительной настройки. При низких температурах вязкость масла является высокой (например, масло МГЕ-46 при t=-20°C имеет вязкость порядка 2000 сСт), что приводит к ухудшению перетекания масла через зазоры и, соответственно, к завышению давления на выходе редукционного клапана относительно предварительной настройки. Таким образом, известный редукционный клапан оказывается очень чувствительным к вязкости рабочей жидкости, что ограничивает температурный диапазон его применения.The disadvantages of the known pressure reducing valve are the complexity and low manufacturability of the spool, as well as the presence of intermediate parts that affect the increase in the complexity of manufacturing. The operability of the known pressure reducing valve strongly depends on the exact observance of small gaps made in a certain ratio, as well as on the viscosity of the working fluid - oil flowing through these gaps of a few microns (0.008 ... 0.019 mm). At high temperatures, the viscosity of the oil is low (for example, MGE-46 oil at t = + 100 ° C has a viscosity of the order of 10 cSt), which leads to increased leakage through the gaps and, consequently, to lower the pressure at the outlet of the pressure reducing valve relative to the preset. At low temperatures, the viscosity of the oil is high (for example, MGE-46 at t = -20 ° C has a viscosity of about 2000 cSt), which leads to a deterioration in the flow of oil through the gaps and, consequently, to an increase in pressure at the outlet of the pressure reducing valve relative to the preset . Thus, the known pressure reducing valve is very sensitive to the viscosity of the working fluid, which limits the temperature range of its application.

Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание редукционного клапана свободного от указанных недостатков.The problem to which the present invention is directed, is the creation of a pressure reducing valve free from these drawbacks.

Указанная задача решается тем, что в редукционном клапане, содержащем корпус с каналами подвода, отвода и слива, золотник, установленный в корпусе с образованием камеры управления и камеры слива, пружину, согласно изобретению, в корпусе дополнительно выполнены полости напора и слива, при этом полость напора расположена между полостью слива и камерой слива, полость слива расположена между полостью напора и камерой управления, канал подвода соединен с полостью напора, канал отвода соединен с полостью напора и камерой управления, канал слива соединен с полостью слива и камерой слива, золотник выполнен с двумя рабочими и двумя разделительными кромками, причем первая рабочая кромка расположена между камерой управления и полостью слива, вторая рабочая кромка расположена между каналами подвода и отвода, разделительные кромки расположены между каналами подвода и слива, кроме того, на рабочих кромках золотника выполнены дроссельные пазы.This problem is solved by the fact that in the pressure reducing valve comprising a housing with inlet, outlet and drain channels, a spool installed in the housing to form a control chamber and a drain chamber, a spring, according to the invention, additionally pressure and drain cavities are made in the housing, while the cavity a pressure head is located between the drain cavity and the drain chamber, a drain cavity is located between the pressure cavity and the control chamber, the supply channel is connected to the pressure cavity, the discharge channel is connected to the pressure cavity and the control chamber, the drain channel connected to the drain cavity and the drain chamber, the spool is made with two working and two dividing edges, the first working edge located between the control chamber and the drain cavity, the second working edge located between the inlet and outlet channels, the dividing edges are located between the inlet and outlet channels, except Moreover, on the working edges of the spool made throttle grooves.

Кроме того, для обеспечения функции сброса давления в канале отвода при сбросе давления в канале подвода в редукционном клапане может быть установлен обратный клапан, расположенный между камерой управления и каналом подвода. Эта функция необходима, например, при использовании редукционного клапана в гидроприводах управления фрикционом лебедки для обеспечения торможения барабана лебедки при отсутствии давления в канале подвода в редукционном клапане.In addition, in order to provide the function of depressurizing the outlet channel when depressurizing the inlet channel, a check valve can be installed in the pressure reducing valve located between the control chamber and the inlet channel. This function is necessary, for example, when using a pressure reducing valve in hydraulic winch clutch control actuators to provide braking of the winch drum in the absence of pressure in the supply channel in the pressure reducing valve.

Заявленные технические признаки существенны, так как они влияют на достигаемый технический результат.The claimed technical features are significant, as they affect the technical result achieved.

При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявленное техническое решение, не были выявлены. Это позволяет сделать вывод о том, что заявленное техническое решение обладает новизной и не следует явным образом из существующего уровня техники.In the study of other known technical solutions in the art, signs that distinguish the claimed technical solution were not identified. This allows us to conclude that the claimed technical solution has novelty and does not follow explicitly from the existing level of technology.

Предлагаемое техническое решение может быть применено в гидроприводах различного назначения.The proposed technical solution can be applied in hydraulic drives for various purposes.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен редукционный клапан в разрезе; на фиг.2 изображен фрагмент редукционного клапана с установленным обратным клапаном.The invention is illustrated by drawings, where: in Fig.1 shows a pressure reducing valve in section; figure 2 shows a fragment of a pressure reducing valve with a non-return valve.

Редукционный клапан содержит корпус 1 с каналом 2 подвода, каналом 3 отвода и каналом 4 слива, золотник 5, установленный в корпусе 1 с образованием камеры А управления и камеры Б слива, пружину 6. В корпусе 1 дополнительно выполнены полость В напора и полость Г слива, при этом полость В напора расположена между полостью Г слива и камерой Б слива, полость Г слива расположена между полостью В напора и камерой А управления, канал 2 подвода соединен с полостью В напора, канал 3 отвода соединен с полостью В напора и камерой А управления, канал 4 слива соединен с полостью Г слива и камерой Б слива, золотник 5 выполнен с двумя рабочими 7, 8 и двумя разделительными 9, 10 кромками, причем первая рабочая кромка 7 расположена между камерой А управления и полостью Г слива, вторая рабочая кромка 8 расположена между каналом 2 подвода и каналом 3 отвода, разделительные кромки 9, 10 расположены между каналом 2 подвода и каналом 4 слива, кроме того, на рабочих кромках 7, 8 золотника 5 выполнены дроссельные пазы 11, 12.The pressure reducing valve comprises a housing 1 with an inlet channel 2, an exhaust channel 3 and a drain channel 4, a spool 5 installed in the housing 1 to form a control chamber A and a drain chamber B, a spring 6. In the housing 1, a pressure cavity B and a drain cavity G are additionally made wherein the pressure cavity B is located between the discharge cavity G and the discharge chamber B, the discharge cavity G is located between the pressure cavity B and the control chamber A, the supply channel 2 is connected to the pressure cavity B, the discharge channel 3 is connected to the pressure cavity B and the control chamber A Channel 4 drain connection nen with a cavity G drain and a chamber B drain, the spool 5 is made with two working 7, 8 and two dividing 9, 10 edges, the first working edge 7 is located between the control chamber A and the cavity G drain, the second working edge 8 is located between the channel 2 the inlet and the outlet channel 3, the dividing edges 9, 10 are located between the inlet channel 2 and the drain channel 4, in addition, throttle grooves 11, 12 are made on the working edges 7, 8 of the spool 5.

В редукционном клапане может быть установлен обратный клапан 13, расположенный между камерой А управления и каналом 2 подвода.A check valve 13 can be installed in the reduction valve, located between the control chamber A and the supply channel 2.

Работа редукционного клапана осуществляется следующим образом.The operation of the pressure reducing valve is as follows.

Масло под давлением подается в канал 2 подвода, откуда через полость В напора попадает в канал 3 отвода. Поскольку канал 3 отвода соединен с камерой А управления, то давление масла начинает воздействовать на торец золотника 5, создавая на нем усилие в осевом направлении. Как только осевое усилие превысит усилие настройки пружины 6, то золотник 5 сместится в сторону камеры Б слива, разъединяя с помощью рабочей кромки 8 золотника 5 канал 2 подвода и канал 3 отвода, в результате чего нарастание давления в канале 3 отвода прекратится. При этом давление в канале 2 подвода сохранится на прежнем уровне, так как разделительные кромки 9,10 отделяют канал 2 подвода от канала 4 слива в любом положении золотника 5. Этим обеспечиваются разные величины давлений на входе и выходе редукционного клапана, причем в канале 2 подвода давление определяется общим давлением в гидроприводе, а давление в канале 3 отвода определяется усилием настройки пружины 6.Oil under pressure is supplied to the inlet channel 2, from where it flows through the pressure chamber B into the outlet channel 3. Since the outlet channel 3 is connected to the control chamber A, the oil pressure begins to act on the end face of the spool 5, creating an axial force on it. As soon as the axial force exceeds the setting force of the spring 6, the spool 5 will move towards the drain chamber B, separating the inlet channel 2 and the outlet channel 3 with the help of the working edge 8 of the spool 5, as a result of which the increase in pressure in the outlet channel 3 will stop. The pressure in the inlet channel 2 will remain at the same level, since the separating edges 9.10 separate the inlet channel 2 from the drain channel 4 in any position of the spool 5. This ensures different pressures at the inlet and outlet of the pressure reducing valve, and in the inlet channel 2 the pressure is determined by the total pressure in the hydraulic actuator, and the pressure in the outlet channel 3 is determined by the setting force of the spring 6.

В случае уменьшения давления в канале 3 отвода (например, из-за утечек) осевое усилие на золотнике 5 становится меньше усилия настройки пружины 6, и под действием пружины 6 золотник 5 сместится в сторону камеры А управления. При этом канал 2 подвода и канал 3 отвода соединятся, а давление в канале 3 отвода поднимется до величины, соответствующей усилию настройки пружины 6, после чего золотник 5 вновь сместится в сторону камеры Б слива, разъединяя канал 2 подвода и канал 3 отвода.In the event of a decrease in pressure in the outlet channel 3 (for example, due to leaks), the axial force on the spool 5 becomes less than the setting force of the spring 6, and under the action of the spring 6, the spool 5 will shift towards the control chamber A. In this case, the inlet channel 2 and the outlet channel 3 are connected, and the pressure in the outlet channel 3 rises to a value corresponding to the setting force of the spring 6, after which the spool 5 again moves to the side of the drain chamber B, separating the inlet channel 2 and the outlet channel 3.

В случае увеличения давления в канале 3 отвода (например, при реакционной нагрузке от подключенного к редукционному клапану гидроцилиндра или при заторможенном состоянии гидродвигателя) осевое усилие на золотнике 5 становится больше усилия настройки пружины 6, золотник 5 продолжит смещаться в сторону камеры Б слива до момента когда рабочая кромка 7 попадет в полость Г слива. При этом канал 3 отвода соединяется с полостью Г слива, а избыток давления сливается через полость Г слива, камеру Б слива и канал 4 слива. Давление снизится до величины, соответствующей усилию настройки пружины 6, после чего золотник 5 вновь сместится в сторону камеры А управления, разъединяя канал 3 отвода и полость Г слива.In the event of an increase in pressure in the outlet channel 3 (for example, with a reaction load from the hydraulic cylinder connected to the reduction valve or with a braked state of the hydraulic motor), the axial force on the spool 5 becomes greater than the setting force of the spring 6, the spool 5 continues to shift towards the drain chamber B until the working edge 7 will fall into the cavity G drain. In this case, the outlet channel 3 is connected to the discharge cavity G, and the excess pressure is discharged through the discharge cavity G, the discharge chamber B and the discharge channel 4. The pressure will decrease to a value corresponding to the setting force of the spring 6, after which the spool 5 will again shift towards the control chamber A, separating the exhaust channel 3 and the drain cavity G.

Для исключения резких скачков давления при функционировании редукционного клапана на рабочих кромках 7, 8 золотника 5 выполнены дроссельные пазы 11, 12.To eliminate sudden pressure surges during the operation of the pressure reducing valve, throttle grooves 11, 12 are made on the working edges 7, 8 of the spool 5.

В случае выполнения редукционного клапана с установленным обратным клапаном 13 при снятии давления с канала 2 подвода давление в канале 3 отвода сливается через камеру А управления, обратный клапан 13 и канал 2 подвода.If a pressure reducing valve with a non-return valve 13 is installed, when pressure is removed from the supply channel 2, the pressure in the exhaust channel 3 is drained through the control chamber A, the non-return valve 13 and the supply channel 2.

Таким образом, за счет простоты конструкции применение данного изобретения позволит повысить технологичность изготовления, за счет исключения влияния вязкости масла на работу редукционного клапана расширит температурный диапазон его применения. Снабжение редукционного клапана встроенным обратным клапаном расширит функциональные возможности и область применения.Thus, due to the simplicity of the design, the application of this invention will improve the manufacturability of manufacturing, by eliminating the influence of oil viscosity on the operation of the pressure reducing valve will expand the temperature range of its application. Providing a pressure reducing valve with an integrated check valve will expand the functionality and scope.

Claims

1. A pressure reducing valve comprising a housing with inlet, outlet and drain channels, a spool installed in the housing to form a control chamber and a drain chamber, a spring, characterized in that the head and drain cavities are made in the housing, the pressure cavity is located between the drain cavity and the chamber drain, a drain cavity is located between the pressure cavity and the control chamber, the inlet channel is connected to the pressure cavity, the drain channel is connected to the pressure cavity and the control chamber, the drain channel is connected to the drain cavity and the drain chamber, the spool is made n with two workers and two partition edges, the first sealing lip is disposed between the camera control and the cavity drainage, the second sealing lip is situated between the channels for supplying and removing, separating edges located between the channels for supplying and discharging, moreover, the sealing lips of the slide are made choke grooves.

2. The pressure reducing valve according to claim 1, characterized in that a check valve is installed between the control chamber and the supply channel.