Двухходовой встраиваемый клапан в качестве гидро- или пневмоаппарата

 

Клапан предназначен для переключения потока. Клапан содержит гильзу 112 клапана со ступенчатым направляющим каналом 180, 182 для поршня 114 клапана. Поршень 114 клапана содержит выступ 184 поршня, который разделяет вторую ступень 182 направляющего канала по оси на торцевую первую и кольцевую вторую камеры 186 и 188 управления. Первый соединительный канал 194 в гильзе 112 клапана соединяет кольцевую вторую камеру 188 управления с кольцевой камерой 140, в которую выходит боковой вход 30 главного потока. Свободное сечение седла 144 клапана и осевого главного потока 146 примерно соответствуют сечению первой ступени 180 направляющего канала. Это приводит к улучшению динамики клапана. 8 з.п.ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к двухходовому встраиваемому клапану как установочному клапану.

Двухходовые встраиваемые клапаны, называемые также патронными клапанами, примерно уже 30 лет широко применяются в гидравлических системах управления в качестве напорных, ходовых или запорных клапанов. Такие патронные клапаны, например, описаны в журнале "Machine Design", том 52, N 28 от 11.12.1980 г., Кливленд, США, стр. 143-147, в статье David C. Downs "Cartridge check valves: New option for hydraulic control". Двухходовой встраиваемый клапан в качестве гидро- или пневмоаппарата также описан в выложенной заявке DE-A-3619927.

Такой классический двухходовой встраиваемый клапан в качестве гидро- или пневмоаппарата (или патронный клапан) содержит: а) гильзу клапана для установки в гидравлический распределитель с первой областью сечения в первом конце гильзы клапана для уплотненного по оси установки в первую ступень ступенчатого отверстия гидравлического распределителя, причем эта первая ступень отверстия связана с первым главным каналом жидкости в гидравлическом распределителе; второй областью сечения гильзы клапана для уплотненного осевого выхода во вторую ступень ступенчатого отверстия большего диаметра; средней областью сечения между первой и второй областями сечения гильзы клапана, для ограничения кольцевой камеры внутри второй ступени отверстия, причем вторая ступень отверстия внутри этой кольцевой камеры соединена со вторым каналом главного потока в гидравлическом распределителе; осевым каналом главного потока, который в первом конце гильзы клапана образует первое отверстие главного потока; по меньшей мере одним боковым вторым отверстием главного потока в среднем сечении гильзы клапана для соединения канала главного потока с кольцевой камерой; седлом клапана в отверстии главного потока между первым и вторым отверстиями главного потока; б) поршень клапана с первым и вторым его концами, который подвижен в осевом направлении в гильзе, имеющим на первом конце взаимодействующий с седлом запорный конус; в) запорную пружину, которая так придана поршню клапана, что она оказывает запирающее усилие в направлении к седлу клапана; г) крышку клапана.

Для обеспечения взаимозаменяемости этих двухходовых встраиваемых клапанов диаметры и глубины ступенчатого отверстия, положение бокового второго клапана потока в гидравлическом распределителе, а также размеры крышки клапана с положением винтов крепления и штуцеров для гидравлического управления для различных типоразмеров клапана стандартизованы. В Германии стандартом служит DIN 24342. Таким образом, внешний контур гильзы клапана является заданным, и специалистам остается мало возможностей для приспособления клапана к различным возможным функциям.

Клапаны этого типа по известному уровню техники имеют цилиндрический направляющий канал, простирающийся от седла клапана внутри гильзы ко второму ее концу. В этот направляющий канал гильзы клапана вставлен поршень с возможностью осевого перемещения. Камера управления клапана находится внутри этого направляющего канала и ограничивается вторым концом поршня клапана в осевом направлении. В этой камере управления второй конец поршня образует площадь приложения усилия управления, соответствующую сечению направляющего канала.

Максимальная площадь этого направляющего канала определяется наименьшей толщиной стенки гильзы поршня в его средней области и потребным свободным сечением кольцевой камеры в области вторых отверстий главного потока. Таким образом ограничиваются и максимальная площадь SX управления, максимальное поперечное сечение поршня клапана и, значит, максимальная свободная площадь SA седла клапана. Эта свободная площадь SA седла клапана должна естественно быть меньше, чем площадь запорного конуса поршня, которая в свою очередь будет не больше площади направляющего канала.

На практике эти двухходовые клапаны выполняют с наибольшей возможной площадью седла клапана SA при использовании в качестве напорных клапанов, и имеют таким образом максимальную площадь потока гидравлической жидкости. Площадь управления SX, определяемая сечением направляющего канала, при этом примерно равна площади по седлу клапана, что также является желательным для большинства применений напорных клапанов.

Если двухходовые клапаны описанного выше рода используются в качестве двухпозиционных двухходовых клапанов с заданным начальным положением для переключения потока, то в большинстве случаев максимальная площадь в свету по седлу клапана уменьшается примерно на 35-50%, чтобы уменьшить гидростатическую силу, действующую на поршень клапана в сторону его открывания, и сделать максимально независимым действие клапана от колебаний давления в первом главном канале потока. Это естественно ведет к уменьшению максимального расхода в главном потоке также примерно на 35-50%, что приводит к увеличенной потере давления на клапане.

Задачей изобретения является создание двухходового встраиваемого клапана описанного выше типа, наилучшим образом приспособленного для использования в качестве двухпозиционного двухходового клапана для переключения, отличающегося высокой пропускной способностью по потоку.

Эта задача по изобретению решается за счет того, что:
гильза клапана имеет ступенчатый направляющий канал для поршня клапана, причем первая ступень направляющего канала простирается в средней области сечения от седла клапана в направлении ко второму концу гильзы клапана, при этом имеет максимально возможное сечение в этой области, причем вторая ступень направляющего канала в основном простирается внутри второй области сечения гильзы клапана и при этом имеет большее сечение, чем сечение первой ступени направляющего канала;
поршень клапана на втором конце имеет выступ поршня, который делит вторую ступень направляющего канала в осевом направлении на торцевую и кольцевую вторую камеру управления;
первый соединительный канал в гильзе клапана соединяет кольцевую вторую камеру управления с кольцевой камерой;
свободное сечение по седлу клапана и осевое сверление главного потока примерно равно сечению первой ступени направляющего канала.

Если клапан по изобретению используется в качестве двухпозиционного двухходового клапана для гидравлически управляемого прерывания или освобождения главного потока гидравлической жидкости между первым и вторым каналами главного потока, то вторая кольцевая камера управления запитывается через первый соединительный канал из кольцевой камеры более низким давлением pB второго канала главного потока. Если в первую камеру управления подать давление управления pX, примерно равное давлению pA в первом канале главного потока, то за счет большего сечения первой камеры управления возникает гидростатическая закрывающая сила, которая выгодно увеличивает закрывающую силу запорной пружины. Максимальное сечение второй ступени направляющего канала при этом естественно определяется минимальной толщиной гильзы клапана во второй области сечения, которое плотно входит по оси во вторую ступень отверстия. В большинстве случаев сечение второй ступени направляющего канала приблизительно на 100% больше сечения первой ступени направляющего канала.

Первая ступень направляющего канала, простирающаяся до седла клапана по изобретению имеет наибольшее возможное сечение, которое можно разместить в средней области сечения гильзы клапана. Оно с одной стороны определяется наименьшей толщиной стенки гильзы в этой области, а с другой стороны - требуемой свободной площадью кольцевой камеры. За тот счет, что свободное сечение в седле клапана и канала главного потока по изобретению примерно равно сечению первой ступени направляющего канала, достигается оптимальная пропускная способность главного потока через клапан.

Клапан по изобретению таким образом с одной стороны отличается добавочным гидростатическим запорным усилием в закрытом положении, а с другой стороны низкой потерей давления в открытом положении для применения в качестве заранее установленного двухпозиционного двухходового клапана для переключения потока.

В первом предпочтительном выполнении клапана по изобретению в первый соединительный канал вставлено сопло. За счет этого сопла движение закрывания и открывания поршня клапана получает благоприятный характер, что в клапанах этого рода по известному уровню техники возможно исключительно лишь за счет применения сопла в канале гидравлической жидкости для управления клапаном в крышке клапана.

Во втором предпочтительном выполнении клапан имеет второй соединительный канал, который простирается сквозь выступ поршня между первой и второй камерами управления.

За этот счет клапан может использоваться в первом применении простым закупориванием первого соединительного канала в качестве заранее устанавливаемого напорного клапана, причем действующая в направлении закрывания чистая площадь управления примерно равна свободной площади седла клапана. За счет добавочного вставления сопла во второй соединительный канал очень улучшается динамика клапана при использовании в качестве напорного клапана.

В этом втором выполнении клапан может иметь второе применение в качестве обратного клапана. При этом остаются незакрытыми как первый, так и второй соединительные каналы, так что появляющееся повышенное давление во втором канале главного потока запирает клапан.

В третьем предпочтительном выполнении клапана по изобретению предусмотрен третий соединительный канал. Этот третий канал находится на первом конце поршня клапана и выходит своим концом на первый торец поршня, а вторым концом - во вторую камеру управления. За счет закрывания второго соединительного канала по изобретению можно открыть повышенным давлением pB во втором канале главного потока против более низкого давления pA в первом канале главного потока и закрывающей силы запорной пружины.

Соответственно клапан по изобретению имеет много возможностей применения, из которых здесь перечислены лишь некоторые. Оптимальное приспособление клапана по изобретению к этим разнообразным функциям производится при этом без дорогостоящих затрат средств и труда на доработку гильзы клапана или поршня клапана.

Выступ поршня на втором конце поршня дает, кроме того, заметное конструктивное преимущество. А именно, если поршень имеет осевое углубление для размещения запорной пружины, толщина стенок поршня в области его выступа получается гораздо больше, чем в остальной части поршня клапана. Поэтому в выступе поршня можно сделать сравнительно глубокую кольцевую канавку для уплотнительного элемента.

Этот уплотнительный элемент, например, может состоять из обычного уплотнительного кольца круглого сечения и "скользящего" кольца, и оба они помещаются в этой кольцевой канавке. Подобная уплотнительная комбинация отличается отличной герметичностью и большим сроком службы. Однако до сих пор не применялась вследствие слишком малой толщины стенки поршня клапана в клапанах, описанных во вступительной части.

Известный уровень техники и примеры выполнения изобретения будут подробнее описаны далее с помощью прилагаемых чертежей для лучшего понимания изобретения.

На фиг. 1 и 2 показано по одному разрезу двухходового встраиваемого клапана в качестве гидро- или пневмоаппарата по известному уровню техники; на фиг. 3 - первое предпочтительное выполнение двухходового клапана по изобретению; на фиг. 4 - второе предпочтительное выполнение двухходового встраиваемого клапана по изобретению.

На фиг. 1 показано типичное выполнение двухходового встраиваемого клапана 10 в качестве установочного клапана по известному уровню техники. Клапан 10 содержит в основном гильзу 12 клапана, поршень 14 клапана, запорную пружину 16 и крышку 18 клапана. Гильза 12 клапана встроена в гидравлический распределитель 20, который для этой цели имеет ступенчатое отверстие с первой ступенью 22 и второй ступенью 24. Вторая ступень 24, выходящая на поверхность 26 гидравлического распределителя 20, имеет при этом больший диаметр, чем первая ступень 22 отверстия.

Первый канал 28 главного потока гидравлической жидкости соосно выходит в первую ступень 22 отверстия. Второй канал 30 главного потока выходит в гидравлический распределитель 20 вбок во вторую ступень 24 отверстия. Крышка 18 клапана крепится к присоединительной поверхности 26, например, не показанными крепежными винтами, и может иметь один или несколько штуцеров 32 для подачи жидкости под давлением для управления клапаном.

Чтобы обеспечить взаимозаменяемость таких многосторонне используемых двухходовых клапанов в некоторых странах, или соответственно, у некоторых крупных пользователей, диаметры и глубины обеих ступеней 22 и 24 отверстия, масса и положение крышки 18 клапана, а также положение там крепежных винтов, положение штуцеров 32 для управляющей гидравлической жидкости на крышке 18, положение бокового второго канала 30 главного потока стандартизованы по типоразмерам клапанов. В Германии, например, для этого служит стандарт DIN 24342.

За счет заданных диаметров и глубин обеих ступеней 22 и 24 ступенчатого отверстия и положения бокового канала 30 главного потока зафиксирована внешняя форма гильзы 12 клапана и она не может подвергаться изменениям. Соответственно гильза 12 клапана должна иметь первую область 34 сечения на первом конце, соответствующую диаметру первой ступени 22 отверстия, и должна быть уплотнена одним или несколькими первыми уплотнительными элементами 35 в месте входа в эту первую ступень 22 отверстия. Далее, должна быть вторая область 36 сечения, которая соответствует диаметру второй ступени 24 отверстия и тем самым имеет осевое уплотнение из одного или нескольких вторых элементов 37 уплотнения, и входит в эту вторую ступень 24 отверстия. Эта первая и вторая области 34 и 36 сечения гильзы 12 клапана соединены средней областью 38 сечения. Последняя выполнена так, что она ограничивает кольцевую камеру 40, окружающую гильзу клапана. Таким образом, кольцевая камера 40 по оси на одном конце ограничена первой внешней областью 34 сечения в первой ступени 22 отверстия, а на другом конце - второй областью 36 внешнего сечения во второй ступени 24 отверстия.

В клапане 10 гильза 12 клапана имеет осевой направляющий канал 42, который простирается ко второму конца гильзы 12 клапана от седла 44 клапана. В этот направляющий канал 42 гильзы 12 клапана вставлен цилиндрический поршень 14 клапана между седлом 44 клапана и крышкой 18 клапана с возможностью смещения в осевом направлении. Прямо под поверхностью 44 установки гильза 12 клапана имеет осевой канал 46 основного потока, который на торце на первом конце гильзы клапана образует осевое первое отверстие 48 главного потока. В ее средней области 38 сечения гильза 12 клапана выше седла 44 клапана имеет, напротив, несколько боковых вторых отверстий 50 главного потока для соединения канала 48 главного потока с кольцевой камерой 40.

Цилиндрический поршень 14 клапана имеет на торце на первом конце присоединенный к седлу 44 клапана запорный конус 52. Запорная пружина 16 прикладывает к поршню 14 клапана закрывающее усилие в направлении к седлу 44 клапана. Она вставлена во внутреннюю камеру 56 пружины поршня 14 клапана и опирается свободным концом на крышку 18 клапана.

Полость 58 гидравлической жидкости для клапанов в осевом направлении ограничена в направляющем канале 42 вторым концом поршня 14 клапана. Поршень 14 клапана, таким образом, имеет поверхность 60 управления, соответствующую по площади направляющему каналу 42. Полость 58 жидкостью управления каналом 62 управления в крышке 18 клапана соединена со штуцером 32 подачи гидрожидкости управления.

В форме выполнения по фиг. 1 свободное сечение седла 44 клапана и осевого канала 46 главного потока приблизительно соответствует площади 60 управления поршня 14 клапана в полости 58 управления. Эта форма выполнения является, например, типичной для использования двухходового клапана в качестве напорного клапана. Потеря давления для гидравлической жидкости в клапане снижается выбором максимально возможного сечения в седле 44 клапана.

Если двухходовой клапан 10 по фиг. 1 используется однако в качестве предварительно управляемого двухпозиционного двухходового клапана для переключения главного потока, большая площадь канала главного потока, отверстия седла 44 клапана, а значит и большая площадь конуса 52 поршня отрицательно влияют на эксплуатацию клапана. По известному уровню техники поэтому для переключения главного потока используют форму исполнения по фиг. 2. Этот клапан 10' отличается от клапана 10 по фиг. 1 единственно лишь тем, что свободное сечение 44' седла клапана уменьшено примерно на 40% и что площадь конуса 52' клапана соответственно меньше. За счет такого уменьшения свободного сечения седла 44' клапана существенно улучшается условие подключения клапана при его закрывании при использовании в качестве двухпозиционного двухходового клапана.

Фиг. 3 показывает первое предпочтительное выполнение двухходового клапана 110 по изобретению. Этот двухходовой клапан 110 вставлен в гидравлический распределитель 20 по фиг. 1, который здесь подробнее не описывается. Как и двухходовой клапан 10 по фиг. 1, клапан 110 имеет гильзу 112 клапана, поршень 114, запорную пружину 116 и крышку 118.

Гильза 112 клапана имеет первую область 134 сечения, вторую область 136 сечения и среднюю 138 область, которые конструктивно и функционально совпадают с соответствующими областями 34, 36 и 38 гильзы 12 клапана, и поэтому подробнее не описываются. Как и на фиг. 1, средней областью 138 сечения во второй ступени 24 гидравлического распределителя 20 отделяется кольцевая камера 140. Осевое первое отверстие 148 главного потока находится на торце первого конца гильзы 110 клапана. Боковые отверстия 150 главного потока по окружности так расположены в средней области 138 сечения гильзы 110 клапана, что они создают максимально возможное свободное сечение. Внутри гильзы 110 клапана первое осевое отверстие 148 главного потока удлиняется осевым каналом 146 главного потока. Седло 144 клапана находится в канале 146 главного потока между осевым отверстием 148 главного потока и боковыми вторыми отверстиями 150 главного потока.

Первый направляющий канал 180 для поршня 114 канала простирается в средней области 138 от седла 144 клапана в направлении второго конца гильзы 112 клапана. В этот первый направляющий канал 180 выходят боковые вторые отверстия 150 главного потока, и первый цилиндрический конец поршня 114 клапана может там передвигаться вдоль оси. Этот первый конец поршня 114 клапана на торце имеет запорный конус 152, который соответствует по форме седлу 144 клапана.

Касательно выбора размеров этой нижней части гильзы 12 клапана и соответственно поршня 114 клапана остается отметить следующее. Эта часть выполнена так, что потеря давления при протекании главного потока через открытый клапан 110 будет минимальной. Эти потери давления с одной стороны зависят от площади сечения кольцевой камеры 140, особенно в области боковых вторых отверстия 150 главного потока, с другой стороны свободной площадью сечения седла 144 клапана, и соответственно канала 146 главного потока. Чтобы снизить потери давления в кольцевой камере 140, делают внешний диаметр в области боковых вторых отверстий 150 главного потока приблизительно равным диаметру первой ступени 22 отверстия. В этой области свободное кольцевое сечение кольцевой камеры 140 таким образом равно разности между сечениями первой и второй ступеней 22 и 24 отверстия. За счет требуемой минимальной толщины стенки гильзы 112 клапана в этой области первого направляющего канала 180 получают максимально возможную площадь поршня 114 клапана, и, соответственно, запорного конуса 152, и, таким образом, наибольшую площадь по седлу 144 клапана.

Существенное отличие между известным выполнением клапана по фиг. 1 и новым выполнением клапана по фиг. 3 является то, что гильза 112 клапана имеет ступенчатое, соответствующее ступенчатым областям 134, 136, 138 сечений выполнение направляющего канала для поршня 114 клапана. Второй направляющий канал 182 простирается в основном внутри второй области 136 сечения гильзы клапана и имеет при этом увеличенный диаметр относительно первого направляющего канала 180. Наибольшее возможное увеличение сечения в выполнении по фиг. 3 дает сечение этого второго направляющего канала примерно на 60 - 100% больше чем сечение первого направляющего канала 180. Наибольшее возможное увеличение сечения ограничивается при этом минимальной толщиной стенки гильзы 112 клапана в ее второй области 136 сечения. На конце этот второй направляющий канал по оси ограничивается и уплотняется крышкой 118 клапана, на другом конце уплотнение осуществляется первым цилиндрическим концом поршня 114 клапана в первом направляющем канал 180.

На втором конце поршень 114 клапана имеет выступ 184 поршня. Этот выступ 184 поршня может иметь осевое перемещение во втором направляющем канале 182 и разделяет этот канал по оси на торцевую первую камеру 186 управления и кольцевую вторую камеру 188 управления соответственно. Торец соответственно является первой площадью 190 управления, по площади, равной сечению второго направляющего канала 182, и поэтому примерно на 60-100% больше чем противоположная торцевая площадь поршня 114 клапана. Вторая кольцевая и противоположно действующая площадь 192 управления образуется выступом 184 поршня во второй камере 188 управления. Площадь этой поверхности 192 управления соответствует разности площадей сечений первого и второго направляющих каналов 180 и 182. Через первый соединительный канал 194 через стенку гильзы 112 клапана первая камера 186 управления соединяется с кольцевой камерой 140.

Клапан 110 по фиг. 3 предпочтительно использовать в качестве предварительно управляемого двухпозиционного двухходового клапана для переключения потока. Первая камера 186 управления через канал 162 гидравлической жидкости управления находится под давлением управления pX. В закрытом положении клапана 110 кольцевая камера 188 управления через первый соединительный канал 194 получает давление pB со второго отверстия 30 главного потока.

При увеличении сечения второго направляющего канала 182 примерно на 60 - 100% относительно сечения первого направляющего канала 180 действующая на поршень клапана гидростатическая закрывающая сила при том же управляющем давлении pX больше, чем гидростатическая закрывающая сила в клапане по фиг. 1. Если второе отверстие 30 главного потока вообще не имеет давления, то закрывающая поршень гидростатическая сила при том же управляющем давлении pX будет в 1,6-2 раза больше чем гидростатическая закрывающая поршень сила в клапане по фиг. 1. Чтобы в закрытом положении иметь такую же закрывающую гидростатическую силу при том же давлении управления pX в клапане по фиг. 2, пришлось бы за счет уменьшения сечения седла 44' клапана мириться с по меньшей мере на 40% большим падением давления на открытом клапане 10'.

Первый соединенный канал 194 предпочтительно выполнить так, чтобы можно ввести сопло 196 (которое, например, ввинчивается во внутреннюю резьбу в канале). За счет такого сопла дросселируют поток в первом соединительном канале 194, за счет чего тормозятся движения открывания и закрывания поршня 114 клапана. Такое воздействие на закрывание и открывание в клапанах по фиг. 1 и 2 невозможно. Здесь сопло можно ввести лишь в канал 62 управления в крышке 18. При этом, однако движение поршня 14 клапана или 14' замедляется лишь ограниченно, так как на практике нельзя применять сопло с очень малым отверстием вследствие опасности его забивания частицами грязи. В клапанах по фиг. 3 и 4 действие сопла в канале 162 управления предпочтительно дополняется действием сопла в первом соединительном канале 194.

Как и на фиг. 1, поршень 114 клапана по фиг. 3 имеет осевую камеру 156 пружины для размещения закрывающей пружины 116, которая вторым концом опирается на крышку 118 клапана. Еще одно преимущество клапана по фиг. 3 заключается в увеличении толщины стенки поршня 114 клапана внутренней камеры 156 пружины в области выступа 184 поршня. В этой утолщенной стенке можно по меньшей мере выполнить более глубокую кольцевую канавку 198 без чрезмерного ослабления стенки с внутренней камерой 156 пружины. В эту кольцевую канавку можно поместить надежные уплотняющие элементы с большей глубиной установки (например, комбинацию из внутреннего уплотнительного кольца 202 O-образного сечения и внешнего, защищающего O-образное кольцо, антифрикционного кольца 200). В клапанах по фиг. 1 и 2 вследствие малой толщины стенки возможно разместить лишь простое O-образное кольцо в кольцевой канавке меньшей глубины. Такое решение непригодно из-за неудовлетворительно малого срока службы O-образного кольца, обусловленного динамической нагрузкой от поршней 14, 14' клапана.

Если клапан по изобретению нужно использовать и как предварительно управляемый двухпозиционный двухходовой клапан, и как напорный клапан, то предпочтительно использовать выполнение по фиг. 4. Это выполнение отличается от выполнения по фиг. 3 вторым соединительным каналом 204, выполненным в выступе 184 поршня между первой и второй поверхностями 190 и 192 управления. Этот второй соединительный канал 204 можно закрывать с помощью заглушки, например, ввинчиваемой заглушки 206. С такой ввинченной заглушкой 206 во втором соединительном канале 204 клапан по фиг. 4 действует так же, и клапан по фиг. 3, и может использоваться в качестве ходового клапана. Если, напротив, заглушки 206 нет во втором соединительном канале 204, а первый соединительный канал 194 закрыт заглушкой, например, ввинчиваемой заглушкой 208, то действующее в закрытом положении чистое закрывающее усилие определяется эффективной площадью поверхности управления клапана 110' примерно равной свободной площади по седлу 144 клапана. Вторая камера 188 управления соединена с первой камерой 186 управления, и кольцевую площадь второй камеры 192 управления нужно вычесть из торцевой площади первой камеры 190 управления, и эффективная площадь управления соответствует площади первого направляющего канала 180. Таким образом, клапан имеет желательные для многих функций в качестве предварительно управляемого напорного клапана равные площади между свободным поперечным сечением седла 144 клапана и оказывающей воздействие площадью управления.

Дополнительно во второй соединительный канал 204 можно ввести демпфирующее сопло для демпфирования движений поршня клапана и предотвращения колебаний при срабатывании клапана. Ввод демпфирующего сопла в штуцер гидравлической жидкости управления крышки 118 клапана во многих случаях использования не дает желаемого результата.

Путем использования крышки клапана без штуцера для гидравлической жидкости управления (не показано) клапан 110' по фиг. 4 можно использовать в качестве запорного клапана, например, обратного клапана. Если первый и второй соединительные каналы 194 и 204 не закрыты заглушками, клапан становится обратным клапаном со свободным проходом потока от первого 28 ко второму 30 отверстиям главного потока, тогда как в противоположном направлении клапан закрывается запорной пружиной 116 и гидростатическим давлением в первой камере 186 управления.

Если в поршне 114 клапана на его первом конце в торце предусмотрен третий соединительный канал 210, то легко менять направление протекания и запирания потока в клапане по фиг. 4. Этот третий соединительный канал 210 простирается, как видно на фиг. 4, между полостью 156 пружины и первой поверхностью поршня 114 клапана и соединяет таким образом первое отверстие 28 главного потока при закрытом клапане с первой камерой 186 управления. Первый 194 и третий 210 соединительные каналы открыты, второй соединительный канал 204 закрыт ввинчиваемой заглушкой 206. Если на первом входе 28 главного потока более высокое давление, чем на втором входе 30 главного потока, то это более высокое давление запирает клапан через первую площадь 190 управления во взаимодействии с запорной пружиной 116. Если давление на первом отверстии 28 главного потока значительно упадет ниже давления на втором отверстии 30 главного потока, то давление откроет клапан через кольцеобразную вторую поверхность 192 управления и даст свободный проход для главного потока от второго отверстия 30 к первому отверстию 28 главного потока.

Также и третий соединительный канал 210 можно закрывать посредством заглушки (например, ввинчиваемой пробки 212).

Показанный на фиг. 4 клапан, таким образом, без существенных затрат на его изменение является чрезвычайно разнообразно применимым и предпочтительно может быть настроен для различных функций клапана.


Формула изобретения

1. Двухходовой встраиваемый клапан в качестве гидро- или пневмоаппарата, включающий гильзу клапана для установки в гидравлический распределитель с первым и вторым концами, первой областью сечения на первом конце гильзы клапана для уплотненного осевого входа в первую ступень отверстия ступенчатого отверстия гидравлического распределителя, причем эта первая ступень отверстия соединена с первым соединением главного потока в гидравлическом распределителе, второй областью сечения гильзы клапана для уплотненного осевого входа во вторую ступень большего диаметра этого ступенчатого отверстия, средней областью сечения между первой и второй областями сечения гильзы клапана для разграничения кольцевой камеры внутри второй ступени отверстия, причем вторая ступень внутри этой кольцевой камеры соединена со вторым соединением главного потока в гидравлическом распределителе, осевым каналом главного потока, который на первом конце гильзы клапана образует первое отверстие главного потока, по меньшей мере одним боковым вторым отверстием главного потока в средней области сечения гильзы клапана для соединения отверстия главного потока с кольцевой камерой, и седлом клапана в канале главного потока между первым и вторым отверстиями главного потока, поршень клапана с первым и вторым концами, который подвижно установлен в осевом направлении в гильзе клапана и на торце первого конца образует присоединенный к седлу клапана запорный конус, запорную пружину, которая так установлена на поршне клапана, что она прикладывает к нему закрывающее усилие в направлении к седлу клапана, крышку клапана, отличающийся тем, что гильза клапана имеет ступенчатый направляющий канал для поршня клапана, причем первая ступень направляющего канала простирается в средней области сечения от седла клапана в направлении второго конца гильзы клапана и при этом имеет максимально возможное сечение в этой области, и причем вторая ступень направляющего канала простирается в основном внутри второй области сечения гильзы клапана, и при этом имеет большее сечение, чем первая ступень направляющего канала, что поршень клапана на его втором конце имеет выступ поршня, который разделяют вторую ступень направляющего канала по оси на торцевую первую и кольцевую вторую камеры управления, что первый соединительный канал в гильзе клапана соединяет кольцевую вторую камеру управления с кольцевой камерой, что свободное сечение седла клапана приблизительно соответствует сечению осевого канала главного потока и сечению первой ступени направляющего канала.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что сопло установлено в первом соединительном канале.

3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что второй соединительный канал расположен в выступе поршня между первой и второй камерами управления.

4. Клапан по п.3, отличающийся тем, что заглушка установлена в первом соединительном канале.

5. Клапан по п.4, отличающийся тем, что сопло установлено во втором соединительном канале.

6. Клапан по п.3, отличающийся тем, что третий соединительный канал со стороны торца образует вход на первом конце поршня клапана и соединяет его поршнем клапана с первой камерой управления.

7. Клапан по п.6, отличающийся тем, что первый, второй и третий соединительные каналы имеют внутреннюю резьбу для ввинчивания ввинчиваемых заглушек или ввинчиваемых сопел.

8. Клапан по одному из пп.1 - 7, отличающийся тем, что камера пружины выполнена по оси в поршне клапана, и кольцевой канавкой для уплотнительного элемента в выступе поршня.

9. Клапан по п.8, отличающийся тем, что комбинированное уплотнение состоит из внутреннего О-образного кольца и внешнего скользящего кольца, расположенных в кольцевой канавке выступа поршня.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к объемному гидроприводу, а именно к устройствам, предназначенным для исключения движения рабочей жидкости при отсутствии управляющего сигнала, и может быть использовано в гидроприводах всевозможного назначения, к корторым предъявляется требование обеспечения надежной фиксации выходного звена гидродвигателя (например, в гидроприводах рабочего оборудования подъемно-транспортных и строительно-дорожных машин)

Изобретение относится к горному делу и может быть использовано в гидростойках шахтных механизированных крепей

Изобретение относится к гидроаппаратуре и предназначено для использования в гидроприводе машин различного назначения

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в гидроприводах сельхозмашин

Изобретение относится к гидромашиностроению и может быть использовано в гидроприводах сельхозмашин

Клапан // 2186262

Изобретение относится к клапанному устройству для управления гидравлическим приводом (гидроприводом) с раздельным управлением подачей к гидроприводу и отводом от гидропривода

Изобретение относится к области гидравлической аппаратуры и предназначено для плавного регулирования расхода рабочей жидкости

Изобретение относится к гидроприводу и может быть использовано в гидравлических системах грузоподъемных механизмов

Клапан // 2398151
Изобретение относится к гидроаппаратуре и предназначено для приведения в действие гидропривода, в частности углового цилиндра секции механизированной крепи при подземной разработке

Изобретение относится к двухходовому встраиваемому клапану как установочному клапану

Наверх