Двухступенчатый переливной клапан прямого действия

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (19) (11) (s1)s F 16 К 17/04 г,/

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4847982/29 (22) 28,05.90 (46) 23,09.92. Бюл, ¹ 35 (71) Центральный научно-исследовательский институт автоматики и гидравлики (72) Ю.С,Демидов и В.А.Кондратьев (56) Авторское свидетельство СССР

¹1408147,,кл,,F 16 К 17/04, 1987.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1590800, кл. F 16 К 17/04, 1988. (54) ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ ПЕРЕЛИВНОЙ

КЛАПАН ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для поддержания постоянного давления рабочей жидкости в гидросистеме.

Известны переливные клапаны прямого действия, имеющие корпус, полый плунжер с прямоугольными окнами, подпружиненный запорно-регулирующий элемент (авт. св. СССР № 1408147, кл. F 16 К 17/04, 1987; авт. св. СССР ¹958756,,кл,,F 16 К 17/04, 1978), в которых для получения горизонтальной расходно-напорной характеристики на торцах корпуса и запорно-регулирующего элемента выполнены кольцевые профилированные канавки, создающие гидродинамические силы, действующие на запорно-регулирующий элемент.

Недостатком этих клапанов являются относительно большие габариты и масса и низкая динамическая устойчивость клапанов при больших перепадах давления. Увеличение габаритов и массы клапанов вызваны утолщением стенок плунжера (т.е. увеличением диаметра плунжера), обусловI (57) Использование: в арматуростроении для поддержания постоянного давления рабочей жидкости в гидросистеме. Сущность изобретения: рабочие окна в корпусе имеют трапециевидную форму с возможностью одновременного открытия запорно-регулирующим элементом окон в плунжере, Меньшее основание трапеции соответствует началу открытия окон, а большее — полному открытию. 3 ил. ленным прочностными требованиями, а также увеличением габаритов пружины из-за увеличения диаметра плунжера и больших перепадов давления, Динамическая устойчивость клапана ухудшается в связи с тем. что с повышением перепада давления происходит увеличение скорости истечения потоков рабочей жидкости из окон плунжера, сопровождающееся понижением давления"и развитием кавитации на выходе из рабочих окон.

Известен также двухступенчатый переливной клапан прямого действия, имеющий корпус с рабочими окнами, перекрываемыми расположенным внутри корпуса запорно-регулирующим элементом второй ступени дросселирования, связанным с подпружиненным запорно-регулирующим элементом первой ступени дросселирования и имеющим отверстие, сообщающее промежуточную между первой и второй ступенями дросселирования камеру с полостью, в которой расположена пружина

1763779 клапана (авт. св. СССР hL 1590800, кл. F 16

К 17/04, 1988).

Этот клапан имеет малые габариты и хорошую динамическую устойчивость вследствие применения в клапане двойного дросселирования рабочей жидкости, истекающей из напорной полости клапана в сливную гидролинию.

Недостатком этого переливного клапана является то, что для получения горизонтальной расходно-напорной характеристики необходимо на торцах корпуса. и запорно-регулирующего элемента выполнять кольцевые профилированные канавки. Кроме того, для получения горизонтальной расходно-напорной характеристики необходимо обеспечить равенство жесткостей пружины и гидродинамической силы: в этом клапане при заданном перепаде давления может быть применена пружина только одной жесткости, что определяет в конечном счете габариты пружины и клапана в целом.

Цель изобретения — упрощение конструкции при получении горизонтальной расходно-напорной характеристики.

Цель достигается тем, что в двухступенчатом переливном клапане прямого действия, имеющем корпус с рабочими окнами, полый плунжер с прямоугольными рабочими окнами, подпружиненный запорно-регулирующий элемент, перекрывающий рабочие окна в корпусе и плунжере и имеющий отверстие, сообщающее камеру между первой и второй ступенями дросселирования с полостью, в которой расположена пружина, рабочие окна в корпусе выполнены трапециевидной формы с возможностью одновременного открытия запорно-регулирующим элементом окон в плунжере, причем меньшее основание трапеции соответствует началу открытия окон, а большее — полному открытию.

На фиг. 1 показана конструкция клапана; на фиг, 2 — вид А фиг. 1; на фиг. 3— вариант выполнения клапана.

Переливной клапан имеет корпус 1 с . двумя рабочими окнами 2 трапециевидной формы и запрессованный в него полый плунжер 3 с двумя рабочими окнами 4 прямоугольной формы, На плунжере 3 установлен запорно-регулирующий элемент 5, на котором, в свою очередь, установлена втулка 6, Запорно-регулирующий элемент 5 с втулкой 6 поджимается пружиной 7, которая закреплена в корпусе 1 с помощью упорной шайбы 8 и стопорного кольца 9, Полость 10 с одной стороны поршня и полость 11 с другой стороны сообщены отверстиями 12 во втулке 6. Для устранения утечек рабочей жидкости из полости 11 на упорной шайбе 8 установлено уплотнительное кольцо 13.

Внутренняя полость 14 плунжера 3 сообщена с напорной гидролинией, а-через отвер5 стие 15 — с управляющей камерой 16.

Отверстие 15 одновременно служит демпфером клапана. Рабочие окна 2 в корпусе

1 сообщены со сливной гидролинией. Для обеспечения одновременного открытия

10 окон плунжера 4 и окон корпуса 2 между запорно-регулирующим элементом 5 и втулкой 6 имеется регулировочная шайба 17.

Переливной клапан работает следующим образом. При достижении давления в

15 напорной гидролинии и полости 14 выше установленного запорно-регулирующий элемент 5 вместе с втулкой 6 поднимается и рабочая жидкость через окна 4 и 2 перепускается в сливную гидролинию, Так как ра20 бочие окна в корпусе имеют внизу ширину, равную ширине рабочих окон в плунжере, то давление в полости 10 в момент открытия рабочих окон равно половине давления в напорной гидролинии и полости 14, и по

25 мере дальнейшего открытия рабочих окон, т.е. по мере увеличения расхода жидкости через клапан, оно уменьшается, При этом перепад давления на запорно-регулирующем элементе с увеличением открытия ра30 бочих окон увеличивается, и в соответствии с этим увеличивается сила статического давления жидкости, действующая на запорнорегулирующий элемент против усилия пружины 7.

35 Помимо силы статического давления жидкости на запорно-регулирующий элемент, втомже направлениидействуеттакже исила гидродинамического давления струй жидкости, истекающих из рабочих окон плунжера, 40 благодаря чему компенсируется приращение силы пружины, возникающее при подьеме запорно-регулирующего элемента, Тем самым обеспечивается горизонтальная расходно-напорная характеристика клапана.

45 При применении в клапане более жесткой пружины (что позволяет уменьшить габариты пружины и самого клапана) следует увеличить вверху ширину трапециевидного окна в корпусе клапана, 50 Таким образом, выполнение в корпусе клапана рабочих окон трапециевидной формы позволяет упростить конструкцию клапана и применять в клапане при заданном перепаде давления пружины различной же55 сткости.

Следует отметить, что в предлагаемом двухступенчатом переливном клапане первая ступень дросселирования может выполняться не только в виде плунжерной пары, 1763779 как это изображено на фиг. 1, но и в виде конусного затвора (фиг. 2).

Формула изобретения

Двухступенчатый переливной клапан прямого действия, содержащий корпус с рабочими окнами, полый плунжер с прямоугольными рабочими окнами, подпружиненный запорно-регулирующий элемент, перекрывающий рабочие окна в корпусе и плунжере и имеющий отверстие, сообщающее камеру между первой и второй ступенями дроссели-, рования с полостью, в которой расположена пружина, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции при получении горизонтальной расходно-напорной ха5 рактеристики, рабочие окна в корпусе выполнены трапециевидной формы с возможностью одновременного открытия запорно-регулирующим элементом окон в плунжере, причем меньшее основание тра10 пеции соответствует началу открытия окон, а большее — полному открытию.

1763779

Составитель Ю,Демидов

Техред М.Моргентал Корректор П.Гереши

Редактор Г.Бельская

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3444 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5