Управляемый обратный клапан – Управляемый обратный клапан – принцип работы

alexxlab | 25.03.2020 | 0 | Разное

Управляемый обратный клапан - принцип работы

Принцип работы управляемого обратного клапана

5 (100%) 1 vote

В отличие от типовых обратных клапанов, их управляемые пневматические аналоги относятся к группе запорно-регулирующей арматуры периодического действия. Их часто также называют пневматическими замками, так как они обеспечивают блокировку противотока воздушно-газовой среды и при необходимости изменяют направление движение рабочего агента. 

Такая потребность возникает на отдельных участках инжиниринговых коммуникаций для упреждения аварийных ситуаций, для кратковременного разделения двух пневматических сред и для нагнетания стабильного давления в полости пневмоцилиндра с целью упреждения проседания вертикально нагруженных штоков.

Принцип работы

Выполнение двойной функции обусловило компилированный принцип работы. То есть в номинальном режиме до подачи управляющего сигнала пневматический замок функционирует как обратный клапан. В его корпусе установлен затворный механизм, который при оказании давления отходит от посадочного седла и пропускает воздушный поток в одном направлении с минимальным пневматическим сопротивлением.

При возникновении обратного хода происходит противоположная ситуация – под воздействием внешних сил затвор запирается и тем самым надежно блокирует проход. При этом, чем значительней усилие, оказываемое на затвор, тем герметичней он запирает условный проход. 

Наличие пружины в затворе позволяет избежать ударных нагрузок при пуске пневматики, но демпфирующая способность ее должна быть минимальной, дабы обеспечить номинальную пропускную способность клапана даже при незначительной скорости и давлении газа.

Далее принцип работы уже носит регулируемый характер – подача управляющего сигнала обуславливает принудительное открытие обратного клапана и перенаправление рабочего пневмоагента в другом направлении. Для этого оказывается воздействие на затворный механизм посредством изменения положения штока клапана и перемещения затвора из посадочного седла. В зависимости от модификации управляемого обратного клапана изменение положения штока может осуществляться пневматикой, посредством электропривода и электромагнита.

Перемещаясь согласно заданному сигналу, поршень воздействует на затвор посадочного седла и открывает вход противотоку сжатого воздуха. Так как современные средства автоматики позволяют четко управлять параметрами, то отнивелированная регулировка устройства позволяет также регулировать величину давления и скорости движения пневматического потока с высокой точностью. 

При снятии управляющего воздействия пневмозамок опять запирает противоток и тем самым выполняет поставленную техническую задачу:

  • Фиксирует шток пневмоцилиндра в нужном положении.
  • Обеспечивает точность срабатывания пневматики.
  • Выполняет распределение движения потоков.

Область применения

Мгновенная реакция позволяет посредством управляемых обратных клапанов удерживать пневмоцилиндры в определенном положении на протяжении длительного периода и при значительных нагрузках. Поэтому основной сферой применения пневматических обратных клапанов, представленных в управляемых модификациях, являются разнообразные системы позиционирования, транспорт, грузоподъемные механизмы, сложные технологические агрегаты.

Преимущества

Пневматические обратные клапаны отличаются высокой надежностью, простой схемой управления, незначительными массо-габаритными характеристиками, а также:

  • Быстродействием.
  • Минимальным энергопотреблением.
  • Значительным эксплуатационным ресурсом.

В компании «Пневмоавтоматика» в Пензе вы можете приобрести продукцию от ведущего японского производителя SMC.

Читайте также статью про пневмодроссели с обратным клапаном.

pnevmosalon.ru

Управляемый обратный клапан (гидрозамок) для гидравлических систем от Sun Hydraulics

  • Главная
  • »
  • Гидрозамки (управляемые обратные клапаны) Sun Hydraulics

Гидрозамки Sun Hydraulics (управляемые обратные гидроклапаны) предназначены для свободного пропускания потока рабочей жидкости в одном направлении, когда отсутствует управляющее воздействие, а при наличии управляющего воздействия работает в обоих направлениях.

Как вариант применения, гидрозамки Sun Hydraulics могут устанавливаться между гидрораспределителем и гидроцилиндром для надежной фиксации и предотвращения самопроизвольного движения рабочих органов механизма, обусловленного неизбежными перетечками рабочей жидкости в зазоре запорно-регулирующего элемента направляющего гидроаппарата. Все клапаны SUN HYDRAULICS со стандартными уплотнениями (BUNA-N) рассчитаны на работу в диапазоне температур от -30° до 90°С. Максимальное рабочее давление – 350 бар. 

Для каждого гидроклапана SUN HYDRAULICS можно выбрать несколько вариантов корпусов различного исполнения.

Прочитать практические рекомендации по выбору гидрозамков, а также ознакомиться с основными отличиями между гидрозамками и тормозными (уравновешивающими) клапанами Sun Hydraulics можно на сайте официального дистрибьютора Sun Hydraulics в России.

Получить консультацию, а также купить любую продукцию Sun Hydraulics в России можно у официального дистрибьютора.

Перейти на официальный сайт компании SUN HYDRAULICS 

3 порта

Гидрозамок

(Sun Hydraulics)

3 порта

Гидрозамок

(Sun Hydraulics)

3 порта

Гидрозамок с жиклером 

(Sun Hydraulics)

3 порта, со связью с атмосферой

Гидрозамок со связью с атмосферой 

(Sun Hydraulics)

4 порта, со связью с атмосферой

Гидрозамок со связью с атмосферой и блокировкой открытия 

(Sun Hydraulics)

Загрузить каталог ГИДРОЗАМКИ SUN на русском (0.4 мб)
Загрузить каталог ГИДРОЗАМКИ SUN на английском (0.2 мб)

 

sunhydraulics.ru

Гидрозамок - управляемый обратный клапан.

Гидрозамок - управляемый обратный клапан. При отсутствии управляющего сигнала гидрозамок работает как обратный клапан - пропускает поток жидкости в одном направлении и не пропускает в другом.

Гидрозамки и их роль в гидравлических системах

Гидрозамок - управляемый обратный клапан. При отсутствии управляющего сигнала гидрозамок работает как обратный клапан - пропускает поток жидкости в одном направлении и не пропускает в другом. При появлении управляющего сигнала гидрозамок пропускает жидкость в обоих направлениях.

Различают односторонние и двухсторонние гидрозамки.

Односторонний гидрозамок
На рисунке показана схема одностороннего гидрозамка.

В корпусе одностороннего гидрозамка установлены седло, запорно-регулирующий элемент (шарик) пружина, поршень с толкателем.

При отсутствии давлении в линии управления поток жидкости из канала 2 будет перетекать в канал 1 отодвигая запорно-регулирующий элемент. Если же поток жидкости подать в канал 1, то в канал 2 он попасть не сможет, т.к по действием потока шарик прижмется к седлу.

При наличии давления в линии управления 3 поршень с толкателем отодвинет шарик от седла, тем самым обеспечив беспрепятственное движение жидкости как из канала 2 в канал 1, так и наоборот из канала 1 в канал 2.

Двусторонний гидрозамок


Двухсторонний гидрозамок часто устанавливают между распределителем и гидроцилиндром. Линии обозначенные на рисунке цифрами 2 и 3 присоединяют в гидрораспределителю, а линии 1 и 4 в полостям гидроцилиндра.

При переключении распределителя в результате повышения давления в одной из линий, например линии в 2, поршень с толкателем переместится, отодвинув шарик (расположенный на рисунке справа) от седла, тем самым допустив течение жидкости из линии 4 в линию 3.

 

Для чего нужны управляемые обратные клапаны


Гидрозамки часто устанавливают на выходах из полостей гидроцилиндров, для предотвращения перемещения механизма в случае падения давления в системе.


Типы монтажных исполнений гидравлических замков
В настоящее время можно приобрести гидрозамки различных монтажных исполнений:

модульного монтажа
трубного монтажа
стыкового монтажа
фланцевого монтажа
Гидравлические замки встраиваемого исполнения, могут быть установлены в специальные отверстия выполненные на гидравлической плите.

Гидрозамки с диаметром условного прохода 6 мм
Присоединительные размеры модульных гиздрозамков Ду6 представлены на рисунке.

Для предотвращения самопроизвольного опускания стрелы и рамы автокрана в гидроцилиндрах устанавливают гидрозамки, которые автоматически запирают выход рабочей жидкости при отрыве трубопроводов.

Гидрозамки по прийципу работы делятся на одно- и двусторонние, а по расположению— на выносные и внутренние, встроенные в днища гидроцилиндров.

При внутреннем расположении гидрозамков увеличивается надежность их работы: длина трубопровода равна нулю и возможность его поломки исключается. Однако такое размещение не всегда возможно, так как в днищах гидроцилиндров недостаточно места. Поэтому в гидроцилиндрах диаметром от 50 до 100 мм устанавливают выносные гидрозамки, а диаметром от 100 и 320 мм — внутеренние.

Односторонний выносной гидрозамок . (рис. 28,а) состоит из корпуса 1, в котором размещаются поршень 10, седло 6, гильза 4, шарик 5, игла 7. Для удержания поршня в крайнем левом положении служит пружина 5, а для постоянного прижатия шарика к седлу — пружина 3. Герметичность соединений гидрозамка обеспечивается уплотнительными кольцами 2 и 9. Гидрозамок 1 (рис. 28, б) соединен трубопроводом б с поршневой полостью и трубопроводами б и г со штоковой полостью гидроцилиндра 3, а трубопроводом а ид через гидрораспределитель 2 с гидронасосом и масляным баком.

Рис. 28. Гидрозамки.

Односторонние гидрозамки запирают выход рабочей жидкости только из одной полости гидроцилиндра — поршневой или штоковой. В гидроцилиндрах перемещения груза, которые при работе могут занимать и вертикальное положение, необходимо иметь замкнутый объем рабочей жидкости в обеих полостях, поэтому возникает потребность в установке гидрозамков как на штоковой, так и на поршневой полостях. В этом случае устанавливают двусторонний выносной гидрозамок (рис. 28, в). Он представляет собой корпус 1, в котором расположены два клапана с гильзами 4, шариками 5 и седлами 6, поршень 10 с уплотнительным кольцом 9 и две иголки 7.

Для прижатия шариков к седлам служат две пружины 3, а для удержания поршня в среднем положении — две пружины 8. Герметичность соединений гидрозамка Обеспечивается с помощью уплотнительных колец 2. Для подсоединения гидрозамка к трубопроводам служат штуцера. Гидрозамок 1 (рис. 28, г) соединен трубопроводом б с поршневой полостью и трубопрЬводом г со штоковой полостью гидроцилиндра 3, а трубопроводами д, в и д через гидрораспределитель 2 с гидронасосом и масляным баком.

Рис. 29. Внутренние гидрозамки.

При установке внутреннего гидрозамка в днище гидроцилиндра 8 (рис. 29, а, б) выполняют сквозное отверстие с подводными каналами, в котором размещают поршень 2 с ножкой или вставным роликом 11, седло 5 и шарик 6. Поршень 2 удерживается в крайнем левом положении с помощью пружины 4, а шарик 6 прижимается к седлу 5 с помощью пружины 7. Уплотнение поршня, седла и штуцеров 10 осуществляется резиновыми кольцами 3. Схема подсоединения внутренних гидрозамков и принцип их работы такие же, как и для выносных.

Для устранения утечек рабочей жидкости из полости 1 в полость III (рис. 28 и 29) в седле выполняют фаску величиной 0,15... ...0,2 мм, в результате чего достигается достаточно плотное при¬легание поверхности шарика к седлу.

Седло изготовляют из стали 45. Термическая обработка — объемная закалка до твердости HRC 40...45. При изготовлении допускается взаимное биение поверхностей не более0,06мм. Поршень изготовляют из стали 35, поверхность d подвергают закалке ТВЧ на глубину 1-1,5 мм до твердости HRC 38...46. После термообработки наружную поверхность шлифуют. Шероховатость наружной поверхности Ra = 1,25...0,63 мкм, остальных — Rz =80...40 мкм. Допускается несоосность поверхностей d и dz не более 0,04 мм. Поршень и седло оксидируют.

После сборки гидрозамки испытывают на герметичность давлением, равным 1,5 рабочего давления автокрана. При этом наружные утечки рабочей жидкости не допускаются. При подаче давления 13,5 МПа в полость 1 утечка рабочей жидкости через шариковый клапан в полость III для гидрозамков автокранов не должна превышать 1 см3 за 2 мин (масло веретенное АУ ГОСТ 1642—75, температура 20° С).

Поршень должен перемещаться без заеданий на величину ходаз, обеспечивающего достаточное открытие клапана. При подаче рабочей жидкости по трубопроводу а в количестве 40 л/мин и свободном выходе из полости б в резервуар перепад давления для односторонних гидрозамков не должен превышать 0,3 МПа. Для двусторонних гидрозамков зависимость давления открытия гидрозамка от давления рабочей жидкости в гидроцилиндре приведена на рис. 30, а, зависимость сопротивления гидрозамка от количества жидкости, протекающей через него,— на рис. 30, б.

Рис. 30. Зависимость давления открытия гидрозамка от давления рабочей жидкости и сопротивления гидрозамка от ее расхода.

При эксплуатации автокранов, в гидроцилиндрах которых установлены гидрозамки, во время опускания груза наблюдаются краткие, непродолжительные остановки, так называемое «клевание». В некоторой мере это связано с наличием резонансных явлений в работе упругой системы гидрозамка.

Однако в некоторых случаях при правильно выбранных массах движущихся деталей гидрозамка и жесткости упругих эле¬ментов, а также при несовпадении частот собственных и вынужден¬ных колебаний явление «клевания» все же может иметь место.

Скорость опускания груза стрелой автокрана будет равномерной при соблюдении равенства расходов рабочей жидкости, поступающей в штоковую полость и вытекающей из поршневой (Q2 = Qx). При работе автокрана на малых скоростях опускания груза (Q% = Q2rnin) и резком открытии щели между шариком и седлом гидрозамка равенство расходов нарушается и Qx становится больше Q2. При этом в штоковой полости гидрозамка создается разрежение, шарик гидрозамка прижимается к седлу, закрывает выход рабочей Жидкости из поршневой полости, и скорость опускания груза резко падает. При закрытом гидрозамке давление в этих полостях гидроцилиндра и гидрозамка вновь повышается, поршень гидрозамка опять открывает щель, и цикл повторяется.

Для устранения явления «клевания» стараются также открывать щель между седлом и шариком как можно плавнее. Для этого делают поршень гидрозамка с кривой ножкой или устанавливают штырь эксцентрично (см. рис. 28, в), что дает положительные результаты.

В нашем каталоге представлен широкий ассортимент широкий ассортимент регулирующих и управляющих клапанов, ознакомится с которым можно по ссылке

hydro-maximum.com.ua

Управляемый обратный клапан

 

Союз Советских

Социалистических

Республик

ОЛ ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

„„855310

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 15.02.79 (21) 2724492/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М. Кл.

F 16 К 15/18

Гввударственнмй квмитет

СССР

Опубликовано 15.08.81. Бюллетень № 30

Дата опубликования описания 25.08.81 (53) УДК 621.646 (088.8) по пенам изобретений и вткритий

B. Эш!Л сбр

1 (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) УПРАВЛЯЕМЫЙ ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

Изобретение относится к гидравлическим устройствам, используемым в различных гидравлических подъемниках и выполняющим функции гидравлического замка.

Известен управляемый обратный клапан, обеспечивающий свободный проход жидкости в одном направлении. В обратном направлении проход обеспечивается принудительным открытием запорного органа (11.

Недостатком этого устройства является его неустойчивая работа, при которой насос работает полный цикл, что приводит к вибрации в гидросистеме при опускании груза.

Особенно сильно это проявляется при повышении температуры рабочей жидкости и снижения ее вязкости.

Наи4олее близким техническим решением к изобретению является управляемый обратный клапан, в корпусе которого с входной и выходной полостями, соединенными между собой каналом, размещены подпружиненный запорный орган, толкатель и поршень управления. Конструкция клапана исключает возникновение вибраций в гидросистеме при опускании груза (2).

Однако недостатком такого клапана является то, что работа его требует поддержания давления в линии управления при разгрузке запорного органа.

Цель изобретения — снижение энергетических затрат на управление клапаном.

Эта цель достигается тем, что в корпусе клапана между поршнем управления и толкателем образована полость, сообщенная каналом с входной полостью, а толкатель выполнен в виде двухступенчатого поршня с центральным сквозным каналом и продольными прорезями на конце ступени меньшего диаметра, взаимодействующей с запорным органом, причем длина прорезей меньше длины канала, соединяющего входную и выходную полости. Кроме того, в канале, соединяющим входную полость с полостью между толкателем и поршнем управления, установлен регулируемый дроссельный клапан.

На фиг. 1 изображен предлагаемый клапан, продольный разрез, и схема подключения его в гидросистему; на фиг. 2 — сечение А — А на фиг. 1.

Управляемый обратный клапан содержит корпус 1, выполненный с входной 2 и выходной 3 полостями, которые служат для подвода и отвода рабочей среды, сообщаемыми через каналы 4 и 5 с магистралями гид855310 роспстемы. В корпусе установлен запорный орган 6, прижимаемый пружиной 7, которая опирается на пробку 8. Толкатель 9 и поршень 10 управления образуют полость

11, которая через дроссельный клапан 12 и каналы 13 и 4 соединяется с входной по- 5 лостью 2, а через центральный сквозной канал 14 и продольные прорези 15 с каналом

16 и так же с входной полостью 2. Дроссельный клапан 12 поджимается пружиной

17, à его ход ограничивает регулировочный винт 18. Подвод рабочей среды под поршень управления осуществляется от насоса 19 через распределитель 20, канал 21 и дроссельное отверстие 22 крышки 23. Полости гидроцилиндра 24 сообщены с каналами 5 и 21 обратного клапана.

При подъеме груза рабочая среда от насоса 19 через распределитель 20 и канал 4 подается в полость 2, затем через продольные прорези 15 и канал 16 поступает под запорный орган 6, поднимает его, преодолевая сопротивление пружины 7 и проходит в полость 3, а из нее через канал 5 в штоковую полость гидроцилиндра 24. Если толкатель 9 находится в верхнем положении и продольные прорези 15 перекрыты, то под давлением рабочей среды происходит отход толкателя 9 в сторону крышки 23 до открытия прорезей 15 и вытеснения рабочей среды из полости 11 через центральный сквозной канал 14, прорези 15, канал 16 и запорный орган 6 в полость 3.

Г1ри прекращении подачи рабочей среды запорный орган 6 под действием пружины 7 и давления в гидроцилиндре 24 возвращается в исходное положение, предотвращая обратный поток жидкости и обеспечивая надежное перекрытие магистрали, находящейся под нагрузкой.

При опускании груза рабочая среда подается от насоса 19 через распределитель

20 в поршневую полость гидроцилиндра и через канал 21 и дроссельное отверстие 22 4О под поршнем 10 управления, который перемещается вместе с толкателем 9. Продольные прорези 15 перекрываются и открывается запорный орган 6, после чего подача рабочей среды под поршень управления прекращается, если сила, развиваемая весом 4 груза, компенсирует силу трения в подвижных элементах системы и силу, определяемую давлением настройки дроссельного клапана 12. Рабочая среда, находящаяся под давлением, из штоковой полости гидроцилиндра через продольные прорези 15 и центральный сквозной канал 14 попадает в полость Il и через дроссельный клапан 12 в каналы 13, 4 и входную полость 2.

После прекращения подачи рабочей среды под поршень 10 управления происходит

его отход до упора в крышку 23. Дроссельное отверстие 22 предотвращает резкое падение давления рабочей среды в полости

11 и закрытие запорного органа при отходе поршня управления.

Из-за гидравлического сопротивления дроссельного клапана 12 давление рабочей среды в полости 11 выше чем в полости 2, в результате толкатель 9 вместе с запорным органом 6 перемещается до упора в пробку

8 и удерживается в этом положении. Усилие пружи ны 17 обеспечивает открытие дроссельного клапана при перепаде давлений в полостях 11 и 2, достаточном для удержания запорного органа в открытом положении при любых расходах жидкости.

Технико-экономическая эффективность определяется тем, что предлагаемое устройство обладает новой совокупностью признаков, которая позволила создать управляемый обратный клапан, снижающий энергетические затраты на его управление.

Формула изобретения

1. Управляемый обратный клапан, в корпусе которого с входной и выходной полостями, соединенными между собой каналом, размещены подпружиненный запорный орган, толкатель и поршень управления, отличающийся тем, что, с целью снижения энергетических затрат íà его управление, в корпусе между поршнем управления и толкателем образована полость, сообщенная каналом с входной полостью, а толкатель выполнен в виде двухступенчатого поршня с центральным сквозным каналом и продольными прорезями на конце ступени меньшего диаметра, взаимодействующей с запорным органом, причем длина прорезей меньше длины канала, соединяющего входную и выходную полости.

2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что в канале, соединяющим входную полость с полостью между толкателем и поршнем управления, установлен регулируемый дроссельный клапан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 449198, кл. F 16 К 15/02, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР № 501228, кл. F 16 К 15/02, 1977.

855310

Составитель А. Бирюкова

Редактор Н. Ромжа Техред А. Бойкас Корректор Г. Назарова

Заказ 6871/52 Тираж 1006 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП сПатент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

   

findpatent.ru

Управляемый обратный клапан - Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Управляемый обратный клапан

Cтраница 1

Управляемый обратный клапан 4 автоматически открывается независимо от направления течения жидкости, но закрывает выход жидкости из цилиндра 1, когда распределитель 4ПМГ73 - 12 переключается в 0 положение. Через обратные клапаны а, б к в, установленные в поршни, восстанавливается первоначальный объем жидкости в замкнутых контурах между цилиндрами 1, 2 и 3 в моменты, когда поршни доходят до нижнего упора.  [1]

Управляемый обратный клапан дает возможность при его отключении в случае необходимости свободно поднять шток.  [2]

Управляемый обратный клапан обычно называют гидрозамком одностороннего типа. На рис. 2.106, в представлен гидравлический замок мод.  [4]

Управляемый обратный клапан 2БК5 предназначен для закрытия канала бурильных труб при ликвидации проявления и открытых фонтанов. Клапан устанавливается в нижней части колонны бурильных труб непосредственно над долотом.  [5]

Управляемый обратный клапан 2 встроен в нижний фланец, второй обратный клапан 7 ( стандартный) смонтирован на дополнительной магистрали.  [7]

Верхние управляемые обратные клапаны открываются поршнями в момент подхода их к исходному ( нижнему) положению. Нижние обратные клапаны приподнимаются давлением жидкости, которое поступает из магистрали г. Таким образом, подпитка замкнутых контуров а, б, в и восстановление первоначального объема жидкости в этих контурах, происходит за каждый двойной ход поршней.  [8]

Гидрозамки ( управляемые обратные клапаны) ( рис. 2.60, а) предназначены для пропускания рабочей жидкости без управляющего воздействия в одном направлении, а с управляющим воздействием - в обоих направлениях.  [10]

Разновидностью обратного клапана является управляемый обратный клапан, или гидрозамок, - направляющий гидроклапан, предназначенный для пропускания потока жидкости в одном направлении при отсутствии управляющего воздействия и в обоих направлениях при его наличии.  [12]

Во многих случаях необходимо применять управляемые обратные клапаны, которые позволяют запирать систему, а при необходимости пропускать жидкость в обоих направлениях. Такие клапаны применяют, например, при удержании грузоподъемного устройства длительное время под нагрузкой с отключенным насосом; при необходимости поддерживать постоянное давление в системе с отключенным насосом; для надежного предохранения гидродвигателя от перемещения при изменении направления приложения внешней нагрузки или для предохранения от перемещения гид-родвигателя, находящегося под нагрузкой при случайном включении распределителя в системе с выключенным насосом, а также для уменьшения скорости движения гидродвигателя под действием внешней нагрузки.  [13]

Одной из разновидностей обратного клапана является управляемый обратный клапан, или гидрозамок - это направляющий гидроклапан, предназначенный для пропускания потока жидкости в одном направлении при отсутствии управляющего воздействия и в обоих направлениях при наличии управляющего воздействия.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

www.ngpedia.ru

Клапан обратный управляемый

Изобретение относится к области гидроавтоматики и предназначено для использования в станкостроении, арматуростроении для защиты систем от превышения в них давления свыше допустимой нормы. Обратный управляемый клапан содержит корпус, выполненный с подводящим, отводящим каналами и многоступенчатой цилиндрической внутренней расточкой и снабженный упором, золотником со ступенчатой внешней поверхностью и ступенчатой внутренней полостью, внутри которой установлен подпружиненный затвор. Подводящий и отводящий каналы расположены со смещением в диаметрально противоположном направлении от оси многоступенчатой цилиндрической расточки. Одна из ступеней многоступенчатой цилиндрической расточки выполнена с коническим седлом, образующим при взаимодействии с золотником дроссельное круговое отверстие переменного сечения. Внутренняя полость золотника выполнена в виде трехступенчатой расточки. В одной из ступеней установлена подпружиненная ступенчатая втулка. Эта втулка снабжена осевым дроссельным отверстием. Отверстие сообщается с полостью управления клапаном. Другая внутренняя ступень золотника образует переменное кольцевое дроссельное отверстие с соосно установленным внутри него подпружиненным относительно втулки коническим затвором. Последний снабжен цилиндрическими хвостовиками. Один из хвостовиком выступает за торцевую поверхность золотника и взаимодействует с соосно расположенным подпружиненным толкателем поршня. Запоршневое пространство поршня снабжено регулировочным винтом и связано дросселем с полостью управления клапаном. Ступени внешней поверхности золотника плавно соединены вогнутым пояском. Золотник дополнительно снабжен радиальным дроссельным отверстием. Это отверстие расположено в зоне ступени, образующей кольцевое дроссельное отверстие, и соединяет отводящий канал с внутренней полостью золотника. Изобретение направлено на повышение надежности технологического процесса и упрощение конструкции клапана при обеспечении плавности изменения потока при попутных нагрузках в магистралях. 1 ил.

 

Изобретение относится к области гидроавтоматики, может быть использовано в станкостроении, арматуростроении и предназначено для защиты систем от превышения в них давления свыше допустимой нормы.

Известен "Запорно-регулирующий элемент тормозного клапана", см. патент на полезную модель №30849, в котором подпружиненный золотник выполнен в виде цилиндрической втулки с открытыми торцами и ступенчатой проточкой на наружной поверхности. Однако данное техническое решение сложно в конструктивном выполнении.

Известен предохранительный клапан классического типа, включающий корпус со сквозной основной рабочей полостью, в которой расположены втулка и плавающее седло, подпружиненный затвор, имеющий уплотнения между его внешней поверхностью и втулкой, и снабженный на входе дросселирующим отверстием, связанным с его внутренней полостью, и управляющий клапан, дросселирующая щель которого связана с основной рабочей полостью сзади по ходу движения среды (см. а.с. СССР №1164488, кл. F16К 17/10, 1983 г.). При прижатом к плавающему седлу затворе в идеале рабочая среда должна протекать только через дроссельное отверстие внутри затвора и его внутреннюю полость, не попадая в область слива. При отжиме затвора от плавающего седла, что происходит при срабатывании управляющего клапана, рабочая жидкость устремляется в область слива, давление в системе сбрасывается. Втулка изолирует область слива от основной полости посредством уплотнения, а при отжиме пружины затвора последний совершает возвратно-поступательное движение вдоль втулки, при этом уплотнение всегда находится под действием сил трения. Такое техническое решение не обеспечивает надежное протекание технологического процесса. Во-первых, дросселирущее отверстие в затворе эффективно работает в небольшом диапазоне давления соизмеримом с жесткостью пружины затвора. При резком перепаде давления, или других параметров рабочей среды затвор "захлебывается" или не срабатывает. Уплотнения при этих условиях начинают подтекать и быстро изнашиваются. Промежуточная втулка, являющаяся дополнительным звеном и установленная на уплотнениях, уменьшает надежность протекания технологического процесса.

Наиболее близким техническим решением к заявленному изобретению является техническое решение, описанное в книге Свешников В.К. "Станочные гидроприводы", справочник, 3-е издание М. Машиностроение, 1995 г, стр.448, где в корпусе выполнены входной и выходной каналы, ступенчатая цилиндрическая расточка, в которой перемещается подпружиненный золотник, взаимодействующий с толкателем поршня, золотник выполнен со ступенчатой внутренней полостью, в которой установлен подпружиненный затвор, а золотник снабжен отверстиями, посредством которых рабочая среда из расточки воздействует на затвор. Однако данное техническое решение не обеспечивает надежное выполнение технологического процесса работы, так как в данной конструкции отсутствует плавное изменение потока рабочей жидкости из входного канала в выходной при попутных нагрузках.

Технической задачей заявленного технического решения является: повышение надежности технологического процесса, упрощение конструкции, обеспечивающей плавность изменения потока при попутных нагрузках в магистралях.

Поставленная задача достигается тем, что в клапане обратном управляемом, содержащем корпус, выполненный с подводящим, отводящим каналами и многоступенчатой цилиндрической внутренней расточкой и снабженный упором, золотником со ступенчатой внешней поверхностью и ступенчатой внутренней полостью, внутри которой установлен подпружиненный затвор, подводящий и отводящий каналы расположены со смещением в диаметрально противоположном направлении от оси многоступенчатой цилиндрической расточки, а одна из ступеней многоступенчатой цилиндрической расточки выполнена с коническим седлом, образующим при взаимодействии с золотником дроссельное круговое отверстие переменного сечения, а внутренняя полость золотника выполнена в виде трехступенчатой расточкой, в одной из ступеней установлена подпружиненная ступенчатая втулка, снабженная осевым дроссельным отверстием, сообщающимся с полостью управления клапаном, а другая внутренняя ступень золотника образует переменное кольцевое дроссельное отверстие с соосно установленным внутри него подпружиненным относительно втулки коническим затвором, снабженным цилиндрическими хвостовиками, один из которых выступает за торцевую поверхность золотника и взаимодействует с соосно расположенным подпружиненным толкателем поршня, запоршневое пространство которого снабжено регулировочным винтом и связано дросселем с полостью управления клапаном, при этом ступени внешней поверхности золотника плавно соединены вогнутым пояском, а золотник дополнительно снабжен радиальным дроссельным отверстием, расположенным в зоне ступени, образующей кольцевое дроссельное отверстие, и соединяющим отводящий канал с внутренней полостью золотника.

На чертеже представлен клапан обратный управляемый.

Клапан обратный управляемый содержит корпус 1, выполненный с подводящим 2 и отводящим 3 каналами, многоступенчатой цилиндрической расточкой 4, одна из ступеней 5 которой выполнена с коническим седлом 6. Отводящий 3 и подводящий 2 каналы расположены в диаметрально противоположном направлении от оси многоступенчатой расточки 4 и со смещением относительно друг друга на расстоянии А. В полости многоступенчатой расточки 4 перемещается золотник 7, внешняя поверхность которого выполнена из двух ступеней 8, 9, которые плавно соединены вогнутым пояском 10. Коническое седло 6 при взаимодействии с золотником 7 образует кольцевое дроссельное отверстие 11 переменного сечения, степень открытия которого зависит от напора давления рабочей среды на торец золотника 7. Полость 12 золотник 7 выполнена в виде трехступенчатой внутренней расточки, в одной из ступеней установлена подпружиненная пружиной 13 ступенчатая втулка 14, снабженная осевым дроссельным отверстием 15, взаимодействующим с полостью 16 управления клапаном. Противоположная внутренняя ступень 17 золотника 7 образует переменное дроссельное отверстие 18, в которое установлен подпружиненный пружиной 19 относительно втулки 14 конический затвор 20, снабженный цилиндрическими хвостовиками 21, 22. Хвостовик 21 выступает за торцевую поверхность 23 золотника 7, а на хвостовик 22 одета пружина 19, другой конец которой одет на одну из ступенек втулки 14. В зоне переменного дроссельного отверстия 18 в золотнике 7 выполнено радиальное дроссельное отверстие 24, соединяющее отводящий 3 канал с внутренней полостью 12 золотника 7. Соосно коническому затвору 20 в многоступенчатой цилиндрической расточке 4 установлен подпружиненный пружиной 25 толкатель 26 поршня 27, запоршневое пространство 28 которого снабжено регулировочным винтом 29 и связано посредством дроссельного отверстия 30 с полостью управления клапаном.

Клапан обратный управляемый работает следующим образом. При подъеме или выдвижении исполнительного механизма рабочая жидкость подается из подводящего 2 канала в отводящий 3 канал, при этом жидкость, воздействуя на торец 23 золотника 7, перемещает его вместе с затвором 20, тем самым открывается дросселирующее отверстие 11, свободно пропускающее рабочую жидкость. После прекращения подачи рабочей жидкости под действием пружины 13 и в результате давления, возникшего в управляющей полости 16 через дроссели 24 и 15, золотник 7 с затвором 20 прижимается к коническому седлу 6, запирая кольцевые дроссельные отверстия 11, а следовательно, запирается давление в отводящем канале 3. Обратный переток жидкости из канала 3 в канал 2 возможен только при воздействии на цилиндрический хвостовик 21 толкателем 26 за счет силы, возникающей в подпоршневой полости 28, или винтом 29. Перемещаясь под действием толкателя 26, открывается кольцевое дроссельное отверстие 18, а золотник 7 еще прижат к коническому седлу 6 силой, создаваемой в управляющей полости 16. Поток жидкости из полости 3 через радиальное дроссельное отверстие 24 и переменное дроссельное отверстие 18 направляется в полость 2 и рабочий механизм опускается. При постепенном перемещении затвора 20 увеличивается поток жидкости через переменное дроссельное отверстие 18 до тех пор, пока не ограничится пропускной способностью дроссельного отверстия 24. При дальнейшем увеличении проходного сечения переменного дроссельного отверстия 18 снижается давление в полости 12 золотника 7, а следовательно, и в управляющей полости 16, тем самым меняется соотношение сил, воздействующих на золотник 7 на его внешнюю поверхность в зоне вогнутого пояска 10 с одной стороны, и сил, воздействующих на золотник со стороны управляющей полости 16 совместно с пружиной 13 до тех пор, пока первая не превзойдет вторую. Золотник 7 под действием разности сил начнет перемещаться вправо, тем самым открывая переменное кольцевое дроссельное отверстие 11, открывая проход основного потока рабочей жидкости из подводящего канала 2 в отводящий 3, в то же время уменьшается поперечное сечение переменного дроссельного отверстия 18.

Таким образом, положение золотника 7, регулирующего основной поток рабочей жидкости, зависит от положения затвора 20, регулирующего параллельный поток рабочей жидкости, управление которым обеспечивается толкателем 26 за счет давления в управляющей полости или винтом 29.

Предложенная конструкция обеспечивает плавное изменение потока рабочей жидкости при попутных нагрузках в подвижном золотнике, т.е. обеспечивается плавное опускание и подъем исполнительного органа при сохранении заданных скоростей перемещения.

Клапан обратный управляемый, содержащий корпус, выполненный с подводящим, отводящим каналами и многоступенчатой цилиндрической внутренней расточкой и снабженный упором, золотником со ступенчатой внешней поверхностью и ступенчатой внутренней полостью, внутри которой установлен подпружиненный затвор, отличающийся тем, что подводящий и отводящий каналы расположены со смещением в диаметрально противоположном направлении от оси многоступенчатой цилиндрической расточки, а одна из ступеней многоступенчатой цилиндрической расточки выполнена с коническим седлом, образующим при взаимодействии с золотником дроссельное круговое отверстие переменного сечения, а внутренняя полость золотника выполнена в виде трехступенчатой расточки, в одной из ступеней установлена подпружиненная ступенчатая втулка, снабженная осевым дроссельным отверстием, сообщающимся с полостью управления клапаном, а другая внутренняя ступень золотника образует переменное кольцевое дроссельное отверстие с соосно установленным внутри него подпружиненным относительно втулки коническим затвором, снабженным цилиндрическими хвостовиками, один из которых выступает за торцевую поверхность золотника и взаимодействует с соосно расположенным подпружиненным толкателем поршня, запоршневое пространство которого снабжено регулировочным винтом и связано дросселем с полостью управления клапаном, при этом ступени внешней поверхности золотника плавно соединены вогнутым пояском, а золотник дополнительно снабжен радиальным дроссельным отверстием, расположенным в зоне ступени, образующей кольцевое дроссельное отверстие, и соединяющим отводящий канал с внутренней полостью золотника.

findpatent.ru

Гидравлические обратные клапаны и гидрозамки

   Обратные клапаны относятся к направляющим гидроаппаратам и предназначены для свободного пропускания рабочей жидкости только в одном направлении. Они должны быть герметичными в закрытом положении и обладать минимальным гидравлическим сопротивлением в открытом положении.

      

   а – шарикового типа; б – конусного типа; в – условное обозначение

   Рисунок 5.1. Схемы обратных гидроклапанов

   Применяются обратные клапаны с различными запорно-регулирующими элементами, например, в виде шарика или конуса (рис. 5.1). Обратный клапан (а) состоит из корпуса 1, шарика 3 и пружины 2. При движении жидкости в прямом направлении запорно-регулирующий элемент отжимается от седла и поток с минимальными потерями проходит через рабочее окно клапана. При обратном направлении потока жидкость прижимает запорно-регулирующий элемент к седлу. Движение жидкости в этом на правлении прекращается. Пружины предназначены лишь для преодоления сил трения при посадке запорного элемента на седло. Так как пружины приводят к увеличению перепада давление на клапане при прохождении потока в прямом направлении, а допустимая величина перепада давления на обратных клапанах составляет 0,01…0,03 МПа, то жесткость пружин обычно выбирают минимальной. Обратные клапаны изготавливаются как отдельно, так и встроенными в узлы и агрегаты. На корпуса обратных клапанов наносят стрелку, указывающую направление движения рабочей жидкости через клапан. Обратные клапаны используются:

  • ·        в гидроприводах с замкнутой циркуляцией рабочей жидкости как подпиточные клапаны;
  • ·        в гидроприводах, состоящих из нескольких насосов, для исключения взаимного влияния при их одновременной работе;
  • ·        в блоках фильтрации, устанавливаемых в реверсивных гидролиниях, для обеспечения движения жидкости через фильтр только в одном направлении;
  • ·        в гидролиниях, где требуется однонаправленное движение жидкости.

   Гидравлическим замком называют направляющий гидроаппарат, предназначенный для пропускания потока рабочей жидкости в одном направлении и его запирания в обратном направлении при отсутствии управляющего воздействия, а при наличии последнего – для пропускания жидкости в обоих направлениях.

   Гидрозамки широко применяются в гидроприводах для автоматического запирания рабочей жидкости в полостях гидродвигателей с целью остановки их выходных звеньев в заданных положениях. Гидрозамки подразделяются по следующим признакам:

  • ·        по числу запорно-регулирующих элементов – односторонние и двухсторонние;
  • ·        по конструкции запорно-регулирующих элементов – шариковые, конические;
  • ·        по виду управляющего воздействия – с гидравлическим, пневматическим, электромагнитным и механическим управлением.

   Рассмотрим конструктивную схему одностороннего гидрозамка (рис. 5.2, а). В корпусе 1 размещен запорно-регулирующий элемент (шарик) 3, который с помощью пружины 2 поджат к седлу. В правой цилиндрической расточке корпуса размещен плавающий поршень б с толкателем 5. Под действием усилия пружины 4 поршень находится в крайнем правом положении и толкатель не касается шарика. Корпус гидрозамка имеет полость управления В – для создания управляющего воздействия на поршень. Полость Б служит для соединения с напорной или со сливной гидролиниями, а полость А – для соединения с рабочей полостью гидродвигателя. В отсутствие управляющего воздействия на поршень (давления в полости В) гидрозамок работает в режиме обратного клапана. При прямом движении потока шарик 3 отжимается от седла и жидкость из полости Б поступает в полость А. При изменении направления потока запорно-регулирующий элемент прижимается к седлу и движение жидкости из полости А в полос Б прекращается. При наличии управляющего воздействия в полости В поршень с толкателем переместятся влево. При этом толкатель отожмет запорно-регулирующий элемент от седла и жидкость будет проходить через открытое рабочее окно независимо от направления движения, т. е. при наличии управляющего воздействия гидрозамок работает в режиме клапанного распределителя. На рис. 5.2, в показана конструктивная схема двухстороннего гидрозамка. Гидрозамок имеет два запорно-регулирующих элемента 3 и 8 в виде шариков, которые под действием пружин прижимаются к седлам, В корпусе 1 помещен плавающий поршень 6 с двумя толкателями 5 и 7 и пружинами. Корпус гидрозамка имеет четыре гидравлические полости: А и Г соединены с рабочими полостями гидродвигателя, Б и. В – с напорной или сливной гидролинией (через гидрораспределитель).

      

   а, б – одностороннего; в, г – двухстороннего

   Рисунок 5.2. Схема и условное обозначение гидрозамка

   В отсутствие подвода и отвода рабочей жидкости к полостям Б и В поршень с толкателями под действием пружин находится в среднем положении. При этом клапаны 3 и 8 под давлением жидкости в полостях А и Г закрыты, и полости А и Г гидрозамка и рабочие полости гидродвигателя заперты. При соединении полости Б гидрозамка с напорной гидролинией, а полости В – со сливной поршень смещается вправо и толкателем 7 открывает клапан 8. Клапан 3 при этом работает в режиме обратного клапана (пропускает жидкость только из полости Б в полость А), а клапан 8 – в режиме клапанного распределителя (соединяет полости Г и В). При соединении полости В с напорной гидролинией, а полости Б – со сливной гидрозамок работает аналогично, но в обратном направлении.

for-engineer.info

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *