RU2759123C1 - Single channel differential safety valve - Google Patents
Single channel differential safety valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2759123C1 RU2759123C1 RU2021105227A RU2021105227A RU2759123C1 RU 2759123 C1 RU2759123 C1 RU 2759123C1 RU 2021105227 A RU2021105227 A RU 2021105227A RU 2021105227 A RU2021105227 A RU 2021105227A RU 2759123 C1 RU2759123 C1 RU 2759123C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- cavity
- valve
- piston
- spring
- connecting channel
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
- F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
- F16K17/0446—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with an obturating member having at least a component of their opening and closing motion not perpendicular to the closing faces
- F16K17/046—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with an obturating member having at least a component of their opening and closing motion not perpendicular to the closing faces the valve being of the gate valve type or the sliding valve type
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
- F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
- F16K17/04—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded
- F16K17/08—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side spring-loaded with special arrangements for providing a large discharge passage
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Safety Valves (AREA)
Abstract
Description
Заявленное техническое решение относится к области гидравлических агрегатов, в частности, к предохранительным клапанам объемных насосов нерегулируемой производительности для систем топливопитания летательных аппаратов.The claimed technical solution relates to the field of hydraulic units, in particular, to the safety valves of positive displacement pumps of unregulated capacity for fuel supply systems of aircraft.
Предохранительные клапаны предназначены для автоматического ограничения возможности повышения давления жидкости сверх установленной величины. Ограничение осуществляется перепуском жидкости из полости с высоким давлением в полость с низким давлением, которые соединены с входом и выходом клапана.Safety valves are designed to automatically limit the possibility of increasing fluid pressure above a set value. Restriction is performed by bypassing fluid from the high pressure cavity to the low pressure cavity, which are connected to the valve inlet and outlet.
Известны однокаскадные клапаны прямого действия, в которых рабочая жидкость под давлением воздействует на запорный орган, заставляя его открываться и образовывать щель для перепуска жидкости. Клапан открывается после того, как усилие от давления рабочей жидкости превысит усилие настройки регулятора давления. В качестве регулятора давления чаще всего используются пружины.Known single-stage valves of direct action, in which the working fluid under pressure acts on the shut-off element, forcing it to open and form a gap for the liquid bypass. The valve opens after the force from the pressure of the working fluid exceeds the force of the setting of the pressure regulator. The most commonly used pressure regulator is springs.
Для уменьшения размеров пружин и действующих на них усилий применяют дифференциальные клапаны с гидравлическим уравновешиванием части усилия, развиваемого давлением жидкости. Это уравновешивание обычно осуществляется при помощи разгрузочного поршня, механически связанного с поршнем затвора клапана. В этом случае, уравновешивающая силу пружины, сила давления определяется произведением величины давления на разность между площадью поршня затвора и площадью разгрузочного поршня. (См. Башта Т.М. «Расчеты и конструкция самолетных гидравлических устройств», М., «ОБОРОНГИЗ», 1961г. стр. 267 - 270).To reduce the size of the springs and the forces acting on them, differential valves are used with hydraulic balancing of a part of the force developed by the fluid pressure. This balancing is usually accomplished with a relief piston mechanically coupled to the valve plug piston. In this case, the balancing force of the spring, the pressure force is determined by the product of the pressure value by the difference between the area of the valve piston and the area of the unloading piston. (See TM Bashta "Calculations and design of aircraft hydraulic devices", M., "OBORONGIZ", 1961, pp. 267 - 270).
Одной из основных статических характеристик клапана является его расходная характеристика - зависимость давления перед клапаном от расхода через клапан перепускаемой рабочей жидкости. Для однокаскадных клапанов прямого действия зависимость давления от расхода имеет возрастающий характер. Это объясняется тем, что при открытии щели
клапана увеличивается усилие пружины, в соответствии с ее жесткостью.One of the main static characteristics of the valve is its flow characteristic - the dependence of the pressure in front of the valve on the flow through the valve of the bypass working fluid. For single-stage valves of direct action, the dependence of pressure on the flow rate has an increasing character. This is due to the fact that when opening the slit
valve increases the force of the spring, in accordance with its stiffness.
Для улучшения (получения более пологой) расходной характеристики и ограничения величины роста давления рабочей жидкости возможно использование таких мероприятий как:To improve (obtain a flatter) flow rate characteristics and limit the increase in pressure of the working fluid, it is possible to use such measures as:
- уменьшение жесткости пружины,- reduction of spring stiffness,
- многоступенчатое дросселированние жидкости в сливной щели,- multistage throttling of liquid in the drain slot,
- применение двухкаскадных клапанов непрямого действия.- the use of two-stage indirect valves.
Вместе с тем, указанные выше мероприятия приводят к увеличению массы и габаритов, усложнению конструкции и технологии изготовления клапана.At the same time, the above measures lead to an increase in weight and dimensions, complication of the design and manufacturing technology of the valve.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявленное устройство, является получения более пологой расходной характеристики клапана и ограничение величины роста давления рабочей жидкости в канале подвода жидкости к клапану при максимальном перепуске без существенного усложнения конструкции.The technical result, which the claimed device is aimed at, is to obtain a flatter flow characteristic of the valve and to limit the increase in the pressure of the working fluid in the channel for supplying the fluid to the valve at maximum bypass without significantly complicating the design.
Для достижения указанного технического результата в одноканальном дифференциальном предохранительном клапане, имеющем полость рабочую, полость отвода, полость разгрузочную, пружинную полость, поршень затвора, механически связанный с поршнем разгрузочным, пружину, связанную с поршнем разгрузочным, канал соединительный между полостью рабочей и пружинной полостью, в соединительном канале установлен жиклер входной, соединительный канал связан с полостью отвода гидравлической магистралью, снабженной пазами, причем дросселирующее сечение пазов зависит от положения поршня разгрузочного.To achieve the specified technical result in a single-channel differential safety valve having a working cavity, a discharge cavity, a discharge cavity, a spring cavity, a gate piston mechanically connected to a discharge piston, a spring connected to a discharge piston, a connecting channel between the working cavity and the spring cavity, in an inlet nozzle is installed in the connecting channel, the connecting channel is connected to the outlet cavity by a hydraulic line provided with grooves, and the throttling section of the grooves depends on the position of the unloading piston.
Отличительные признаки, а именно установка в соединительном канале жиклера входного, связь соединительного канала с полостью отвода гидравлической магистралью, снабженной пазами, причем дросселирующее сечение пазов зависит от положения поршня разгрузочного, позволяют получить более пологую расходную характеристику клапана и ограничить величину роста давления рабочей жидкости в канале подвода жидкости к клапану, путем уменьшения величины давления рабочей жидкости в пружинной полости. Это достигается связью пружинной полости клапана соединительным каналом с жиклером входным и связью пружинной полости клапана гидравлической магистралью с полостью отвода через пазы, проходная площадь которых зависит от положения поршня разгрузочного.Distinctive features, namely the installation of an inlet nozzle in the connecting channel, the connection of the connecting channel with the outlet cavity of the hydraulic line provided with grooves, and the throttling section of the grooves depends on the position of the unloading piston, allow obtaining a flatter flow characteristic of the valve and limiting the increase in pressure of the working fluid in the channel supplying fluid to the valve by decreasing the pressure of the working fluid in the spring cavity. This is achieved by connecting the spring cavity of the valve with a connecting channel with the inlet nozzle and connecting the spring cavity of the valve with a hydraulic line with the outlet cavity through the grooves, the flow area of which depends on the position of the unloading piston.
Малый вес и габариты, а также пологая расходная характеристика позволяют использовать предложенный клапан в системах топливопитания, а также в гидравлических системах летательных аппаратов.Light weight and dimensions, as well as a flat flow characteristic allow the proposed valve to be used in fuel supply systems, as well as in hydraulic systems of aircraft.
Предложенный клапан представлен на чертежах и описан ниже. На фиг. 1 предложенный клапан показан в закрытом положении. На фиг. 2 клапан показан в открытом положении.The proposed valve is shown in the drawings and described below. FIG. 1, the proposed valve is shown in a closed position. FIG. 2 the valve is shown in the open position.
Клапан содержит: канал подвода жидкости 1, полость рабочую 2, канал соединительный 3, жиклер входной 4, пружинную полость 5, пазы 6, поршень разгрузочный 7, гидравлическую магистраль 8, полость отвода 9, поршень затвора 10, пружину 11, канал сливной 12.The valve contains: fluid supply channel 1, working
Поршень затвора 10 и поршень разгрузочный 7 разделены полостью разгрузочной 13, гидравлически связанной с полостью отвода 9.The
Перемещение поршня 10 и связанного с ним поршня 7 ограничено упорами 14 и 15.The movement of the
Дополнительно могут быть установлены: жиклер регулировочный 16, жиклер демпфирующий 17, винт регулировочный 18.Additionally, the following can be installed: adjusting
Клапан работает следующим образом.The valve works as follows.
Рабочая жидкость по каналу 1 подводится к полости рабочей 2. По соединительному каналу 3 через жиклер входной 4 рабочая жидкость подводится к пружинной полости 5 клапана.The working fluid through channel 1 is supplied to the working
Перемещение поршня 10 клапана ограничивается механическими упорами 14 и 15. При контакте поршня с каким либо упором в уравнении силового равновесия входит контактная сила.The movement of the
Когда контакта с упорами нет в равновесном положении (без учета сил трения и гидродинамической силы) на поршень затвора 10 действует сила от давления рабочей жидкости, подведенной к полости рабочей 2. На разгрузочный поршень действует сила от давления рабочей жидкости, подведенной к пружинной полости 5 по каналу 3 и сила от пружины 11.When there is no contact with the stops in the equilibrium position (without taking into account the frictional forces and hydrodynamic force), the force from the pressure of the working fluid supplied to the working
Когда давление рабочей жидкости повышается и сила, действующая на поршень затвора 10, становится большей чем сумма сил, действующих на поршень разгрузочный 7, поршни клапана приходят в движение, при этом поршень затвора 10 открывает щель для слива жидкости в полость отвода 9. Пружина 11 сжимается и ее сила увеличивается до перехода клапана в новое равновесное положение.When the pressure of the working fluid rises and the force acting on the
Проходное сечение пазов 6 определяется положением поршня 7. Когда пазы 6 перекрыты поршнем 7, проходное сечение пазов 6 равно нулю, тогда давление в пружинной полости 5 равно давлению в полости рабочей 2. При движении поршня 7 пазы 6 открываются, рабочая жидкость из полости 2 через жиклер входной 4, канал 3, пазы 6 и гидравлическую магистраль 8 поступает в полость отвода 9. При этом жиклер входной 4 и пазы 6 образуют междроссельную камеру, соединенную с пружинной полостью 5. Расход рабочей жидкости, поступающей в полость 9 по гидравлической магистрали 8, определяется эквивалентным проходным сечением жиклера входного 4, пазов 6 и дополнительного жиклера регулировочного 16, при его использовании. При этом давление в соединительном канале 3 и пружинной полости 5 определяется соотношением эквивалентного проходного сечения пазов 6 с дополнительным регулировочным жиклером 16 к проходному сечению жиклера входного 4.The flow area of the
Увеличение силы пружины 11, в соответствии с ее жесткостью, пропорционально перемещению поршней 7 и 10. Вместе с тем увеличение силы пружины 11 компенсируется снижением давления рабочей жидкости в пружинной полости 5. Это позволяет ограничить рост давления рабочей жидкости перед клапаном при максимальном перепуске жидкости.The increase in the force of the
Подбором зависимости проходного сечения пазов 6 от положения (хода) поршня 7 может быть получена желательная расходная характеристика клапана. Также для получения желательной расходной характеристики клапана может быть использовано изменение проходного сечения жиклера регулировочного 16. Конструктивно жиклер регулировочный 16 может быть выполнен в виде набора сменных жиклеров с различным проходным сечением.By selecting the dependence of the flow area of the
В зависимости от требований к расходной характеристике, возможно выполнение клапана с различным взаимным расположением пазов 6, поршня разгрузочного 7 и поршня затвора 10. Для различных конструктивных вариантов выполнения клапана открытие щели для слива жидкости в полость отвода 9 и открытие пазов 6 может быть как последовательным, так и одновременным.Depending on the requirements for the flow rate characteristic, it is possible to make a valve with a different mutual arrangement of the
Из полости 9 рабочая жидкость отводится через канал 12.From
Для улучшения динамических характеристик клапана, например, для устранения колебаний, в соединительном канале 3, на участке подвода рабочей жидкости к пружинной полости 5, может быть установлен дополнительно жиклер демпфирующий 17. Для настройки давления открытия клапана может быть использован винт регулировочный 18.To improve the dynamic characteristics of the valve, for example, to eliminate oscillations, in the connecting
Технический результат изобретения - ограничение роста давления рабочей жидкости перед клапаном при максимальном перепуске жидкости через клапан. Тем самым, ограничивается величина давления на выходе из объемного насоса. Соответственно, увеличивается ресурс, надежность и безопасность объемного насоса и полостей с высоким давлением системы топливопитания.The technical result of the invention is to limit the growth of pressure of the working fluid in front of the valve at the maximum bypass of the fluid through the valve. This limits the pressure at the outlet of the positive displacement pump. Accordingly, the resource, reliability and safety of the positive displacement pump and high-pressure cavities of the fuel supply system increase.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021105227A RU2759123C1 (en) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | Single channel differential safety valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021105227A RU2759123C1 (en) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | Single channel differential safety valve |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2759123C1 true RU2759123C1 (en) | 2021-11-09 |
Family
ID=78466957
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021105227A RU2759123C1 (en) | 2021-03-02 | 2021-03-02 | Single channel differential safety valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2759123C1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU304392A1 (en) * | В. И. Белоцерковский , В. И. Колыванский | SAFETY VALVE | ||
SU117293A1 (en) * | 1957-06-11 | 1957-11-30 | А.С. Гельман | Differential Plunger Safety Valve |
ES376901A1 (en) * | 1969-05-06 | 1972-10-16 | Vouve Joseph Bayard & Fils S A | Improvements in security valves. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
DE2736621A1 (en) * | 1977-08-13 | 1979-02-22 | Rost & Soehne Georg | Automatically closing valve - has open hollow servo piston with pressure compensating jet protected against blocking |
RU108538U1 (en) * | 2011-02-21 | 2011-09-20 | Открытое акционерное общество "Авиационная корпорация "Рубин" | DIFFERENTIAL SAFETY VALVE |
-
2021
- 2021-03-02 RU RU2021105227A patent/RU2759123C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU304392A1 (en) * | В. И. Белоцерковский , В. И. Колыванский | SAFETY VALVE | ||
SU117293A1 (en) * | 1957-06-11 | 1957-11-30 | А.С. Гельман | Differential Plunger Safety Valve |
ES376901A1 (en) * | 1969-05-06 | 1972-10-16 | Vouve Joseph Bayard & Fils S A | Improvements in security valves. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
DE2736621A1 (en) * | 1977-08-13 | 1979-02-22 | Rost & Soehne Georg | Automatically closing valve - has open hollow servo piston with pressure compensating jet protected against blocking |
RU108538U1 (en) * | 2011-02-21 | 2011-09-20 | Открытое акционерное общество "Авиационная корпорация "Рубин" | DIFFERENTIAL SAFETY VALVE |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP2000505532A (en) | Load holding brake valve | |
US3995425A (en) | Demand compensated hydraulic system with pilot line pressure-maintaining valve | |
RU2759123C1 (en) | Single channel differential safety valve | |
US2420890A (en) | Fluid pressure control system | |
US3318321A (en) | Minimum amount control for centrifugal type boiler feed pumps | |
US4072443A (en) | Control valve arrangements for variable stroke pumps | |
US3642019A (en) | Apparatus for controlling the flow from two outlets | |
US3566901A (en) | Fuel regulating valve | |
US726841A (en) | Pump-regulator. | |
US3016018A (en) | Variable displacement pump | |
US2855947A (en) | Pressure responsive valves | |
US2664102A (en) | Hydraulic pumping system and by-pass valve therefor | |
CN112343806B (en) | Electric displacement control for open circuit variable displacement pump | |
CN102840365A (en) | Pressure reduction and stabilization valve | |
US2516508A (en) | Hydraulic system and valve therefor | |
US2735374A (en) | Foreign | |
SU443196A1 (en) | Piston pump | |
CN112943732B (en) | Overflow valve with different opening and closing pressures | |
US4223694A (en) | Hydraulic circuit breaker | |
US3246664A (en) | Unloader valve systems | |
CN204042102U (en) | Constant current mode vibration proof reduction valve | |
RU188815U1 (en) | HYDRAULIC SAFETY VALVE | |
RU2766379C1 (en) | Indirect action safety device for hydraulic systems | |
US20180223817A1 (en) | Reciprocating Pump Having a Combination Check Valve and Relief Valve | |
US1150915A (en) | Unloading system for air-compressors. |