Двухрежимный клапан

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Республик

З,автссимо е от авт. свидетельства №

За я|влен о 08 Ч111.1966 (№ 1096546/25-8) с при соединением заявки №вЂ”

Приоритет

Опубликовано 01.Ч11.1968. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 7.Х.1968

Кл. 47g, 29

МПК F 06

УДК 621.225-33(088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Авторы изобретения

В. И. Лиферов и В. А. Бровин

Заявитель

ДВУХРЕЖИМНЫЙ КЛАПАН

Известны клапаны, содержащие золотник и обратный клапан.

Предлагаемый двухрежимный клапан отличается тем, что в нем с двух сторон золотника установлены толкатели с различными опорными площадями, причем толкатель с большей опорной площадью соединен с нагнетаемой магистралью, а толкатель с меньшей опорной площадью соединен со штоковой полостью гидроцилиндра.

Такое отличие обеспечивает автоматический двухскоростной режим работы гидроцилиндров.

На фиг. 1 изображен общий вид предлагаемого клапана; на .фиг. 2 — схема подключения клапана в гидросистему.

Предлагаемый клапан состоит из двухрежимного золотника 1 и обратного клапана 2, установленных в одном корпусе 8. В золотнике 1 с двух сторон высверлены две несообщающиеся между собой полости А и Б. Обе полости золотника закрыты снаружи пробками 4 и 5, которые навинчиваются на золотник

1, а зазоры между пробками и золотником уплотняются резиновыми уплотнениями б.

Пробки 4 и 5 от свинчивания стопорятся стопорными шайбами 7. В пробках 4 и 5 имеются отверстия, в которые вставляются толкатели 8 и 9. Толкатели и отверстия в пробках выполнены по первому классу точности спритиркой поверхностей. Гнездо корпуса, в которое вставляется золотник 1, с двух сторон закрывается крышками 10 и 11. В крышке 10 выполнено глухое отверстие, в которое вставляется направляющая 12. Между направляющей 12 и пробкой 4 устанавливается пружина 18, которая через пробку 4 поджимает золотник 1 до упора в корпусе. Другой своей стороной пружина 18 упирается в нап|равляющую 12, которая, в свою очередь, упирается в регулировочный болт 14, ввинченный в крышку 10 и застопоренный контргайкой 15.

В корпусе 8 выполнено пять полостей. Полости В и Г клапана постоянно связаны меж15 ду собой и с полостью нагнетания Д в гидрораспределителе. Полость E постоянно связана со сливом. Полости Ж и И клапана постоянно связаны между собой и с полостью распределителя К, которая выполнена рядом

20 с полостью Л, постоянно связанной со штоковой полостью гидроцилинд ра. В золотнике 1 выполнены отверстия, которые связывают полость А золотника с полостью Ж корпуса, а полость Б золотника с полостью В корпуса.

25 Клапан работает следующим образом.

Золотник распределителя поднят вверх.

В этом положении в распределителе полость К соединяется с полостью J7, а полость

Д соединяется с полостью M. Нагнетаемая

30 рабочая жидкость из полости Д попадает в

22i434 где Р

ЬР—

S, 5шт р вн

8в (5) 40

45,2 (6) 50

65 полость М, а оттуда по трубопроводам во внештоковую полость гидроцилиндра и производит давление на поршень. Слив рабочей

?KHJKOCTH H3 IIITOKOHOH lIOo7OCTH ГH+tPOUH;IHHgIра закрыт, так как рабочая жидкость не может пройти из полости Ж в полость Е клапана, связанной со сливом. Поэтому рабочая жидкость из штоковой полости гидроцилиндра через полости И и Г, отжимая золотник об. ратного клапана 2, уходит в нагнетаемую магистраль, так как давление в штоковой полости гидроцилиндра при этом будет больше, чем по внештоковой. Давление во внештоковой полости гидроцилиндра равно

S, P+P„„ (1)

8в 8шт давление во внештоковой полости гидроцилиндра (в нагнетающей магистрали гид|росистемы); перепад давлений, необходимый для открытия обратного клапана; рабочая площадь во внештоковой полости гидроцилиндра; рабочая площадь в штоковой полости гидроцилиндра; сила внешнего сопротивления.

Так как сопротивление обратного клапана незначительное, то, как следует из формулы (1), давление в гидросистеме будет в основном зависеть от величины внешнего сопротивления, а также от разности рабочих площадей внештоковой и штоковой полостей гид роцилиндра.

Во время работы на золотник 1 действует усилие пружины 18 и отталкивающее усилие, возникающее за счет разности площадей внутренней полости А золотника 1, равное произведению площади поперечного сечения толкателя 8 на давление в полости А. Эти усилия будут стремиться закрыть доступ рабочей жидкости из полости Щ в полость Е клапана.

С противоположной стороны на золотник 1 клапана будет действовать отталкивающее усилие, возникающее за счет разности площадей внутренней полости Б золотника 1 и .равное произведению площади поперечного сечения толкателя 9 на давление в полости Б.

Если Є— сила пружины клапана, d>— диаметр толкателя 8, d2 — диаметр толкателя 9, то при 2 „2

P((Р+ Л Р) + Р„р (2) золотник 1 будет прижат в такое положение, когда полость Ж клапана будет разъединена с полостью Е, а при

Р.> (Р-+- Л Р) +- Р (3) 5

I0

15 г0 г5

30 золотник 1 соединит полость Ж с полостью

E клапана..

Как видно из формул (2) и (3), диаметр толкателя 9 должен быть больше диаметра толкателя 8. Кроме этого, из приведенных формул следует, что открывание клапана возможно при больших давлениях, а при меньших давлениях клапан будет закрыт.

Для оптимального режима работы гидросистемы с предлагаемым клапаном отношение диаметра толкателя 9 к диаметру толкателя 8 в клапане должно равняться отношению диаметра поршня гидроцилиндра к квадратному корню из разности квадратов диаметра поршня и штока гидроцилиндра, т. е. (4) а т q/ Z)2 ?2 и ш где D диаметр поршня гидроцилиндра; .0 — диаметр штока гидроцилиндра.

Когда полости Ж и Е соединяются золотником 1, давление в штоковой полости рабочего гидроциличдра падает. Одновременно падает давление и во внештоковой полости гидроцилиндра (нагнетаемой магистрали).

Так как слив рабочей ?кидкости из штоковой полости гидроцилиндра откроется, то давление Р нагнетания будет равно отношению внешнего сопротивления Р,„к рабочей площади внештоковой полости S, гидроцилиндра,т. е, Заирытие клапана в этом случае, а следовательно, и слив рабочей жидкости из штоковой полости может произойти только тогда, когда сила Р„р пружины 18 будет больше усилия, возникающего в полости Б золотника 1, .равного произведению площади попе2 2 речного сечения толкателя 9 на дав4 ление Р нагнетания, т, е.

Таким образом, как видно из приведенных формул (1 — 6), клапан позволяет осуществить два .режима работы гидроцилиндров в зависимости от внешнего сопротивления (с увеличенной скоростью исполнительных рабочих органов при относительно небольших внешних сопротивлениях и с нормальной ско:ростью исполнительных рабочих органов при больших внешних сопротивлениях).

Во всех остальных положениях золотника распределителя, т. е. в нейтральном положении, при опускании золотника вниз, при срабатывании предохранительного клапана гидросистемы, предлагаемый клапан не,работает, так как,рабочая жидкость поступает в этих

22!434 случаях на слив через полость Н распределителя, минуя клапан.

Предмет изобретения

Двухрежимный клапан, например, для гидросистем привода машин, содержащий золотник и обратный клапан, отличающийся тем, что, с целью обеспечения автоматического двухскоростного режима работы гидроцилиндров, в нем с двух сторон золотника установлены толкатели с различными опорными площадями, причем толкатель с большей

5 опорной площадью соединен с нагнетаемой магистралью, а толкатель с меньшей опорной площадью соединен со штоковой полостью гндроцилиндра.

Составитель В. Садыхов

Редактор Г. Л. Яковлева Техред Р. М. Новикова Корректор T. Д. Чунаева

Заказ 2844/15 1 ираж 530 Подписное

Ц11ИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2