Переключатель
Полезная модель относится к общему машиностроению, в частности к гидравлическим и пневматическим исполнительным механизмам, а именно к устройствам для распределения или питания, приспособленным для управления сервомеханизмами. Задачей полезной модели является: создание переключателя, обеспечивающего высокую степень герметичности в основных затворах на протяжении всего срока эксплуатации и имеющего повышенный межремонтный период. Поставленная задача решается: созданием конструкции переключателя, обеспечивающей возвратно-поступательное движение золотника, без поворота относительно своей оси, за счет применения между корпусом и золотником подвижного шпоночного соединения, что не позволяет канавкам на уплотнительных поверхностях золотника, сформированным под нагрузкой рабочего давления среды и необходимых для обеспечения герметичности за счет повторения уплотнительными поверхностями уплотнительных колец золотника всех неровностей уплотнительных поверхностей седел «ножевой» формы и неточностей их изготовления и вследствие этого плотного прилегания к ним, проворачиваться относительно уплотнительных поверхностей седел в процессе работы под действием закручивающего момента, возникающего при деформации пружины, вследствие чего на протяжении всего срока эксплуатации сохраняется требуемая степень герметичности основных затворов переключателя и уменьшается износ уплотнительных колец золотника, что приводит к увеличению межремонтного периода переключателя.
Полезная модель относится к общему машиностроению, в частности к гидравлическим и пневматическим исполнительным механизмам, а именно к устройствам для распределения или питания, приспособленным для управления сервомеханизмами.
Известен переключатель АС-002, указанный в каталоге "Арматура электропневмоавтоматики", г.Москва, 1971 г., ЦНТИ "Поиск", стр.279, содержащий корпус, с противоположных сторон которого соосно друг другу расположены два входных патрубка, выполненных в виде втулок герметично установленных в корпус и зафиксированных накидными гайками, выходного патрубка, перпендикулярного входным патрубкам, расположенного на боковой грани корпуса, золотника, с противоположных сторон которого соосно друг другу установлены уплотнительные кольца, пружины, запирающей через направляющую втулку один входной патрубок золотником.
Однако данный переключатель имеет недостаток: при работе на уплотнительных поверхностях уплотнительных колец золотника образуются канавки, за счет пластической деформации уплотнительного материала под действием сил прижимающих золотник, образованных давлением рабочей среды, которые изначально обеспечивают надежную герметизацию основных затворов, но при последующей эксплуатации, из-за поворота золотника относительно своей оси под действием закручивающего момента, возникающего при деформации пружины, сформированные канавки смещаются от первоначального положения и седла «ножевой» формы формируют под себя канавки в новом положении. Это приводит к износу уплотнительных поверхностей и получению на них канавок размерами превышающими размеры седел «ножевой» формы, и как результат отсутствию плотного прилегания уплотнительных поверхностей уплотнительных колец к уплотнительным поверхностям седел «ножевой» формы, из-за этого в процессе эксплуатации герметичность основных затворов ухудшается, а уплотнительные поверхности уплотнительных колец золотника сильно изнашиваются. Это приводит к необходимости ремонта переключателя - замене уплотнительных колец золотника.
Задачей полезной модели является: создание переключателя, обеспечивающего высокую степень герметичности в основных затворах на протяжении всего срока эксплуатации и имеющего повышенный межремонтный период.
Поставленная задача решается: созданием конструкции переключателя, обеспечивающей возвратно-поступательное движение золотника, без поворота относительно своей оси, за счет применения между корпусом и золотником подвижного шпоночного соединения, что не позволяет канавкам на уплотнительных поверхностях золотника, сформированным под нагрузкой рабочего давления среды и необходимым для обеспечения герметичности за счет повторения уплотнительными поверхностями уплотнительных колец золотника всех неровностей уплотнительных поверхностей седел «ножевой» формы и неточностей их изготовления и вследствие этого плотного прилегания к ним, проворачиваться относительно уплотнительных поверхностей седел в процессе работы под действием закручивающего момента, возникающего при деформации пружины, вследствие чего на протяжении всего срока эксплуатации сохраняется требуемая степень герметичности основных затворов переключателя и уменьшается износ уплотнительных колец золотника, что приводит к увеличению межремонтного периода переключателя.
Полезная модель поясняется фиг.1, 2, 3, 4, где на:
фиг.1 - показан общий вид переключателя (продольное сечение);
фиг.2 - то же, что на фиг.1, вид А-А;
фиг.3 - то же, что на фиг.1, вид Б;
фиг.4 - то же, что на фиг.1, вид В.
Переключатель представлен на фиг.1, 2, 3, 4 где:
1 - входной патрубок, 2 - втулка, 3 - уплотнительное кольцо, 4 - накидная гайка, 5 - пружина, 6 - корпус, 7 - шпонка, 8 - золотник, 9 - уплотнительное кольцо, 10 - накидная гайка, 11 - втулка, 12 - входной патрубок, 13 - уплотнительное кольцо, 14 - выходной патрубок, 15 - уплотнительное кольцо, 16 - направляющая втулка, 17 - паз, 18 - выборка, 19 - уплотнительная поверхность, 20 - седло «ножевой» формы, 21 - уплотнительная поверхность, 22 - седло «ножевой» формы.
Общая конструкция переключателя состоит из корпуса 6, в котором установлен золотник 8 с двумя уплотнительными кольцами 13 и 15, расположенных с противоположных сторон соосно друг другу. С противоположных сторон корпуса 6 соосно друг другу расположены два входных патрубка, выполненных в виде втулок 2 и 11, которые фиксируются накидными гайками 4 и 10. Для герметизации переключателя относительно внешней среды во втулках 2 и 11 установлены уплотнительные кольца 3 и 9. Снизу золотник 8 поджимается в исходное положение пружиной 5 через направляющую втулку 16, тем самым запирая входной патрубок 12. Переключатель в своей конструкции имеет два основных затвора: первый образован уплотнительным кольцом 13 установленным в золотник 8 и седлом «ножевой» формы 22 втулки 11, второй образован уплотнительным кольцом уплотнительным кольцом 15 установленным в золотник 8 и седлом «ножевой» формы 20 корпуса 6.
Переключатель работает следующим образом: при отсутствии рабочего давления во входных патрубках 1 и 12, золотник 8, поджимаемый пружиной 5 через направляющую втулку 16, герметизирует полость входного патрубка 12 за счет уплотнительного кольца 13, обеспечивая сообщение полости входного патрубка 1 и полости выходного патрубка 14, перпендикулярного входным патрубкам, расположенного на боковой грани корпуса 6, через выборки 18 корпуса 6. При подаче давления во входной патрубок 1 рабочая среда за счет перепада давления между полостью входного патрубка 12 и полостью входного патрубка 1 прижимает золотник 8 уплотнительным кольцом 13 к уплотнительной поверхности седла «ножевой» формы 22 втулки 11, обеспечивая герметичность полости входного патрубка 1 относительно полости входного патрубка 12, при этом рабочая среда перетекает из входного патрубка 1 в выходной патрубок 14.
Герметичность полости входного патрубка 1 относительно полости входного патрубка 12 обеспечивается до тех пор, пока давление в полости входного патрубка 1 больше или равно давлению в полости входного патрубка 12. При превышении давления в полости входного патрубка 12 над давлением в полости входного патрубка 1, усилие рабочей среды входного патрубка 12 превышает суммарное усилие рабочей среды входного патрубка 1 и усилие пружины 5 и золотник 8 совершает поступательное движение вниз. Между корпусом 6 и золотником 8 имеется подвижное шпоночное соединение, по средствам которого шпонка 7, установленная в паз 17 золотника 8 и закрепленная в корпусе 6, удерживает золотник 8 от поворота. Рабочая среда из входного патрубка 1 смешивается с рабочей средой из входного патрубка 12 и перетекает в выходной патрубок 14. При дальнейшем повышении давления в полости входного патрубка 12 или снижении давления в полости входного патрубка 1 золотник 8 уплотнительным кольцом 15 герметизирует полость входного патрубка 1 от полости входного патрубка 12 и полости выходного патрубка 14. При этом рабочая среда входного патрубка 12 перетекает из входного патрубка 12 в выходной патрубок 14.
Повышая или понижая давление рабочих сред во входных патрубках 1 и 12, происходит переключение подачи одной рабочей среды на другую.
В процессе работы на уплотнительных поверхностях 19 и 21 уплотнительных колец 15 и 13 под действием давления рабочей среды из-за пластической деформации уплотнительного материала образуются канавки копирующие профиль уплотнительной поверхности седел «ножевой» формы 20 и 21, необходимые для обеспечения герметичности за счет повторения уплотнительными поверхностями 19 и 21 уплотнительных колец 15 и 13 золотника 8 всех неровностей уплотнительных поверхностей седел «ножевой» формы 20 и 21 и неточностей их изготовления и, вследствие этого, плотного прилегания к ним.
Шпонка 7 препятствует повороту золотника 8 относительно своей оси и, соответственно, смещению уплотнительных поверхностей 19 и 21 относительно уплотнительных поверхностей седел «ножевой» формы 20 и 21, что обеспечивает посадку сформированных канавок на уплотнительных поверхностях золотника 8 на прежнее место.
Предложенная конструкция позволяет обеспечить высокую степень герметичности основных затворов переключателя на протяжении всего срока эксплуатации и увеличить межремонтный период переключателя, за счет создания конструкции переключателя обеспечивающей возвратно-поступательное движение золотника, без поворота относительно своей оси, за счет применения между корпусом и золотником подвижного шпоночного соединения, что не позволяет канавкам на уплотнительных поверхностях золотника, сформированным под нагрузкой рабочего давления среды и необходимых для обеспечения герметичности за счет повторения уплотнительными поверхностями уплотнительных колец золотника всех неровностей уплотнительных поверхностей седел «ножевой» формы и неточностей их изготовления и вследствие этого плотного прилегания к ним, проворачиваться относительно уплотнительных поверхностей седел в процессе работы.
Переключатель, состоящий из корпуса, с противоположных сторон которого соосно друг с другом расположены два входных патрубка, выполненных в виде втулок, герметично установленных в корпус и зафиксированных накидными гайками, выходного патрубка, перпендикулярного входным патрубкам, расположенного на боковой грани корпуса, золотника, с противоположных сторон которого соосно друг с другом установлены уплотнительные кольца, пружины, запирающей через направляющую втулку один входной патрубок золотником, отличающийся тем, что между корпусом и золотником имеется подвижное шпоночное соединение.
