(54) КЛАПАП-ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЬ(54) KLAPAP SWITCH
1one
Изобретение относитс к гидроприводу и системам гидроавтоматики и может быть использовано в станкостроении, дорожном, транспортном и сельскохоз йственном машиностроении .The invention relates to a hydraulic drive and hydraulic automation systems and can be used in machine tools, road, transport and agricultural engineering.
Известен клапан-переключатель, содержащий корпус с цилиндрической расточкой, в которой установлен с образованием входной полости, полостей слива и управлени подвижный золотник с дроссельным отверстием , соедин ющим входную полость и по- 10 лость управлени , образующий с седлом корпуса при своем перемещении рабочее окно дл соединени входной и сливной полостей 1 .A valve-switch is known, comprising a housing with a cylindrical bore, in which a movable slide with a throttle bore connecting the inlet cavity and the control cavity forming a working window with the valve seat is installed with the formation of the inlet cavity, drain cavities and control. inlet and outlet cavity connections 1.
Недостатком известной конструкции вл етс высока чувствительность к загр знению рабочей жидкости. Инородные частицы попадают в радиальный зазор корпус - золотник, что приводит к заклиниванию золотника . Кроме того, к сопр жению корпусзолотник предъ вл ютс высокие требовани по точности, что усложн ет технологию изготовлени и ремонта. Так, при закрытом клапане-переключателе между полост ми входной и слива, управлени и слива имеетс перепад давлени , которым в радиальные зазоры корпус-золотник занос тс инородные частицы. Такие инородные частицы занос тс в радиальные зазоры корпус - золотник при открытии и закрытии клапана переключател . Увеличение радиальных зазоров приводит к увеличению утечек и одновременно к повышению интенсивности заноса инородных частиц в радиальные зазоры. При значительных радиальных зазорах рабоча жидкость перетекает из полости управлени на слив, клапан-переключатель не работает, так как давление в полости управлени не поднимаетс и нет силы дл закрыти рабочего окна.A disadvantage of the known construction is the high sensitivity to the contamination of the working fluid. Foreign particles fall into the radial clearance of the body - spool, which leads to jamming of the spool. In addition, high accuracy requirements are required for mating a belltowel, which complicates the manufacturing and repair technology. Thus, when the switch valve is closed, between the inlet and outlet cavities, the control and the drain, there is a pressure differential, by which foreign particles are introduced into the radial clearances of the body-spool. Such foreign particles are brought into the radial clearances of the body - spool when the switch valve is opened and closed. The increase in radial clearances leads to an increase in leakage and at the same time to an increase in the intensity of the introduction of foreign particles into the radial clearances. With significant radial clearances, the working fluid flows from the control cavity to the drain, the valve-switch does not work, because the pressure in the control cavity does not rise and there is no force to close the working window.
Цель изобретени - повышение надежности работы клапана-переключател .The purpose of the invention is to increase the reliability of the switch valve.
Указанна цель достигаетс те.м, что цилиндрическа расточка выполнена двухступенчатой , причем ступень с меньщим диаметром расположена со стороны сливной полости , ступени разделены кольцевой канавкой, седло и ответна ему поверхность золотника выполнены конической формы, а в упом нутой канавке с зазором по наружному диаметру размещено эластичное , охватывающее золотник. На фиг. 1 приведена конструктивна схе .ia клапана-иереключател ; на фиг. 2 --узел I на фиг. I; на фиг. 3 - узел II на фиг. 1. Клапан-переключатель содержит (фиг. 1) в цилиндрической расточке 1 корпуса 2 золотник 3 и полости - входную 4, слива 5, управлени 6. Расточка 1 выполнена двухступенчатой , ступени между полост ми 5 и б слива к управлени разделены кольцевой канавкой 7, в которой с зазором по наружному диаметру размещено эластичное кольцо 8, охватывающее золотник 3. Расточка 1 со стороны полости 5 слива имеет меньщий диaJмeтp и образует с поверхностью золотника 3 радиальный зазор 9, а со стороны полости 6 управлени диаметр расточки 1 больше и радиальный зазор 10 между поверхностью расточки 1 и золотником 3 больuie . Меньший радиальный зазор 9 выполнен таким, что не допускает выдавливани эластичного кольца 8, под воздействием давлени с одной стороны - полости 6 управлени . Выдавливание эластичного кольца 8 в радиальный зазор 10 не происходит, так как эластичное кольцо 8 находитс под воздействие .м давлени либо с двух сторон полостей 5 и 6, либо со стороны полости 6, благодар этому есть возможность радиальный зазор 10 сделать больше. Золотник 3 коническим торцом 11 прижат пружиной 12 к конической фаске 13 в расточке 1 корпуса 2, при этом рабочее окно 14 перекрыто, входна полость 4 отделена от полости 5 слива. Радиальные зазоры 9 и 10 дают возможность небольших угловых перемещений золотника 3, причем эластичное кольцо 8 играет роль шарнира и золотник 3, контактиру коническим торцом 1I с конической фаской 13, самоустанавливаетс . Входна полость 4 сообщаетс с полостью 6 управлени через посто нный дроссель 15. Распределитель содержит в корпусе 2 золотник 16, установленный в нейтральном положении пружиной 17, запорные клапаны 18 и 19, толкатель 20, кольцевые камеры 21 И 22, отделенные рабочими по сками золотника 16 от нагнетательной 23 и сливных 24 и 25 полостей. Полости 26 и 27 соединены канала.ми 28 и 29 соответственно, с кольцевыми камерами 21 и 22 и отделены запорными клапанами 18 и 19 от каналов 30 и 31, подключенных к полост м исполнительного гидромеханизма. Каналы 32-34 соедин ют полость 6 управлени со сливом, каналы 35 и 34 соедин ют сливные полости 5, 24 и 25 со сливом. Клапан-переключатель работает следующим образом. В нейтральном положении золотника 16 полость управлени 6 соединена каналами 2-34 со сливо.м, при этом за счет перепада давлени на дросселе 15 давление в поости управлени (5 меньше давлени входной полости 4. Сила, возникша за счет разности давлений, сжи.мает пружину 12 и открывает рабочее окно 14 между конической фаской 13 в расточке 1 и коническим орцом 11 золотника 3 - входна полость 4 соединена с полостью 5 слива, из которой рабоча жидкость поступает через каналы 35 и 34 на слив. Так осуществл етс разгрузка насоса при холостой работе гидросистемы, когда кольцевые ка.меры 21 и 22 отделены рабочими по сками золотника 16 от полостей 23 нагнетани и слива 24 и 25, а каналы 30 и 31, нодключенные к полост м исполнительного гидромеханизма, перекрыты запорными клапанами 18 и 19. При этом рабоча жидкость из полости 5 слива и из полости 6 управлени поступает в кольцевые зазоры 9 и 10 соответственно, образованные стугген ми расточки 1 в корпусе 2 и золотником 3, в результате эластичное кольцо 8 прижато к поверхности золотника 3. При перемещении золотника 16 от нейтрального положени , например вниз, канал 32 закрываетс верхним рабочим по ском золотника 16, отсоедин полость 6 управлени от слива, давление в полости 6 поднимаетс до величины давлени входной полости 4. Пружина 12 прижимает золотник 3 коническим торцом 11 к конической фаске 13, перекрыва рабочее окно 14, отсоедин входную полость 4 от полости слива 5. При равных давлени х в полост х входной 4 и управлени 6 прижатие золотника 3 к фаске 13 увеличиваетс за счет разности площадей золотника 3, так как давление полости 6 управлени , закрывающее рабочее окно 14, действует на большую площадь. Эластичное кольцо 8 надежно прижато к золотнику 3 давлением в кольцево.м зазоре 10. Меньший кольцевой зазор 9 не допускает выдавливани эластичного кольца 8 в сторону полости 5 слива. Наличие инородных частиц в рабочей жидкости не приводит к заклиниванию золотника 3, так как кольцевой зазор 10 доетаточно велик. Во входной полости 4 и нагнетательной 23 распределител давление возрастает до рабочего. Камера 22 соединена с нагнетательной камерой 23, а камера 21 со сливной полостью 24. Из нагнетательной полости 23 рабоча жидкость поступает в камеру 22, канал 29, полость 27 и преодолева сопротивление пружины запорного клапана 19 - в канал 31 питани нотребител и в полость исполнительного гидромеханизма , например в первую. Одновременно под давлением жидкости в полости 27 толкатель 20 смещаетс и открывает запорный кланан 18, соедин вторую нолость исполнительного гидромеханизма через канал 30, нолость 26, канал 28, кольцевую камеру 21,This goal is achieved by the fact that a cylindrical bore is made in two stages, with a step with a smaller diameter located on the side of the drain cavity, the steps are separated by an annular groove, the seat and the return surface of the slide are conical in shape, and in the groove with an outer diameter gap elastic covering zolotnik. FIG. 1 shows a constructive .ia scheme of the valve-switch; in fig. 2 - node I in FIG. I; in fig. 3 - node II in FIG. 1. The switch valve contains (Fig. 1) in the cylindrical bore 1 of the housing 2 spool 3 and the cavity - inlet 4, drain 5, control 6. Boring 1 is made in two stages, the steps between cavities 5 and b for control are separated by an annular groove 7 in which, with a gap in the outer diameter, there is an elastic ring 8 covering the valve 3. The bore 1 from the cavity 5 side has a smaller diameter and forms a radial gap 9 with the surface of the valve 3, and from the cavity 6 of the control bore 1 is larger and the radial gap 10 between surface bore 1 and spool 3 bolui. The smaller radial clearance 9 is made so that it does not allow extrusion of the elastic ring 8, under the influence of pressure on one side - the control cavity 6. The extrusion of the elastic ring 8 into the radial gap 10 does not occur, since the elastic ring 8 is under pressure from either the two sides of the cavities 5 and 6, or from the cavity 6, due to which it is possible to do more radial clearance 10. The spool 3 conical end 11 is pressed by a spring 12 to the conical chamfer 13 in the bore 1 of the housing 2, while the working window 14 is closed, the input cavity 4 is separated from the cavity 5 of the drain. The radial clearances 9 and 10 allow small angular movements of the spool 3, and the elastic ring 8 plays the role of a hinge and the spool 3, which is in contact with the conical end 1I with the conical chamfer 13, is self-aligning. The inlet cavity 4 communicates with the control cavity 6 through a constant choke 15. The distributor includes in the housing 2 a spool 16, installed in the neutral position by a spring 17, shut-off valves 18 and 19, a pusher 20, annular chambers 21 And 22, separated by the operating spool 16. from the discharge 23 and drain 24 and 25 cavities. Cavities 26 and 27 are connected to channels 28 and 29, respectively, with annular chambers 21 and 22, and are separated by stop valves 18 and 19 from channels 30 and 31 connected to the cavities of the actuating hydraulic mechanism. The channels 32-34 connect the control cavity 6 with the drain, the channels 35 and 34 connect the drain cavities 5, 24 and 25 with the drain. Valve-switch works as follows. In the neutral position of the spool 16, the control cavity 6 is connected by channels 2-34 to the drain. In this case, due to the pressure difference across the throttle 15, the pressure in the control platform (5 is less than the pressure of the input cavity 4. The force generated due to the pressure difference decreases spring 12 and opens the working window 14 between the conical chamfer 13 in the bore 1 and the conical pin 11 of the spool 3 - the inlet cavity 4 is connected to the drain cavity 5, from which the working fluid flows through the channels 35 and 34 to the drain. hydraulic work we, when the annular chambers 21 and 22 are separated by the workers of the spool valve 16 from the injection and discharge cavities 23 and 24 and 25, and the channels 30 and 31, which are connected to the cavities of the actuating mechanism, are blocked by the stop valves 18 and 19. At the same time From the drain cavity 5 and from the control cavity 6 enters the annular gaps 9 and 10, respectively, formed by the Stuggen bores 1 in the housing 2 and the spool 3, as a result, the elastic ring 8 is pressed against the surface of the spool 3. down kana 32 is closed by the upper working spool of the spool 16, the control cavity 6 is disconnected from the drain, the pressure in the cavity 6 rises to the pressure value of the input cavity 4. The spring 12 presses the spool 3 with the conical end 11 to the conical face 13, closing the working window 14, disconnecting the input cavity 4 from the discharge cavity 5. At equal pressures in the cavities of the inlet 4 and control 6, pressing the spool 3 to the chamfer 13 increases due to the difference in the areas of the spool 3, since the pressure of the control cavity 6, closing the working window 14, acts on a large area s. The elastic ring 8 is reliably pressed against the spool 3 by pressure in the annular gap 10. The smaller annular gap 9 prevents extrusion of the elastic ring 8 towards the drain cavity 5. The presence of foreign particles in the working fluid does not lead to jamming of the spool 3, since the annular gap 10 is sufficiently large. In the input cavity 4 and the discharge valve 23, the pressure increases to the worker. The chamber 22 is connected to the discharge chamber 23, and the chamber 21 with the drain cavity 24. From the discharge cavity 23, the working fluid enters the chamber 22, channel 29, cavity 27 and overcomes the spring resistance of the shut-off valve 19 - into the consumer feed channel 31 and into the executive hydraulic mechanism cavity , for example in the first. At the same time, under the pressure of the fluid in the cavity 27, the pusher 20 is displaced and opens the stop clanan 18, connecting the second floor of the actuating hydraulic mechanism through channel 30, floor 26, channel 28, the annular chamber 21,