FR2551170A1 - HYDRAULIC VALVE - Google Patents
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Abstract
LA VALVE HYDRAULIQUE COMPREND UN CORPS 2, 25 AVEC UN CONDUIT D'ENTREE 26 ET UN CONDUIT DE SORTIE 27, UN ENROULEMENT 4 ET UN NOYAU MOBILE 3 SOLLICITE PAR UN RESSORT 10 VERS LA POSITION DE FERMETURE. CE NOYAU 3 DEFINIT AVEC UN SIEGE 30 UNE SURFACE ANNULAIRE D'ETANCHEITE 22, ENTOUREE PAR UNE RAINURE 17 ET PAR UNE NERVURE ANNULAIRE 18. CETTE DERNIERE CONSTITUE AVEC UNE CONTRE-PIECE 25 SITUEE EN REGARD UNE SURFACE ANNULAIRE D'AMORTISSEMENT 23. LA RAINURE 17 COMMUNIQUE PAR L'INTERMEDIAIRE D'UNE FENTE LONGITUDINALE 12 PREVUE DANS LE NOYAU 3 AVEC LE CONDUIT DE SORTIE 27. LA NERVURE ANNULAIRE 18 EST DANS UNE POSITION PROCHE OU EN CONTACT AVEC LA CONTRE-PIECE 25 LORSQUE LA VALVE EST FERMEE. LORS DE LA FERMETURE, LE LIQUIDE SE TROUVANT ENTRE LA NERVURE ANNULAIRE 18 ET LA CONTRE-PIECE 25 DOIT S'ECHAPPER RADIALEMENT, CE QUI PRODUIT UN EFFET DE FREINAGE DU NOYAU 3 PERMETTANT DE REDUIRE L'USURE DE LA SURFACE ANNULAIRE D'ETANCHEITE 22.THE HYDRAULIC VALVE CONSISTS OF A BODY 2, 25 WITH AN INLET DUCT 26 AND AN OUTLET DUCT 27, A WINDING 4 AND A MOVABLE CORE 3 REQUESTED BY A SPRING 10 TOWARDS THE CLOSED POSITION. THIS CORE 3 DEFINES WITH A SEAT 30 AN ANNULAR SEALING SURFACE 22, SURROUNDED BY A GROOVE 17 AND BY AN ANNULAR RIB 18. THIS LATTER CONSTITUTES A COUNTERPIECE 25 LOCATED IN RELATION TO AN ANNULAR CUSHIONING SURFACE 23. THE GROOVE 17 COMMUNICATES THROUGH A LONGITUDINAL SLOT 12 PROVIDED IN CORE 3 WITH OUTPUT DUCT 27. ANNULAR RIB 18 IS IN A POSITION NEAR OR IN CONTACT WITH COUNTERPIECE 25 WHEN THE VALVE IS CLOSED. WHEN CLOSING, THE LIQUID CONTAINING BETWEEN THE ANNULAR RIB 18 AND THE BACKPIECE 25 MUST ESCAPE RADIALLY, WHICH PRODUCES A BRAKING EFFECT OF CORE 3 TO REDUCE THE WEAR OF THE SEALING ANNULAR SURFACE 22 .
Description
VALVE HYDRAULIQUEHYDRAULIC VALVE
La présente invention concerne une valve hydraulique à solenoide, comprenant un corps, un noyau fixe et un noyau ferromagnétique mobile destiné à être déplacé, contre l'action d'une force de rappel, par un champ magnétique produit 5 par un courant d'excitation, ce noyau ferromagnétique constituant un organe obturateur coopérant avec un siège pour The present invention relates to a solenoid hydraulic valve, comprising a body, a stationary core and a movable ferromagnetic core intended to be displaced, against the action of a restoring force, by a magnetic field produced by an excitation current. , this ferromagnetic core constituting a shutter member cooperating with a seat for
contrôler le fluide traversant la valve, cet organe obturateur définissant avec le siège une surface annulaire d'étanchéité en position de fermeture de la valve. control the fluid passing through the valve, the shutter member defining with the seat an annular sealing surface in the closed position of the valve.
On connait des valves de ce type qui peuvent aussi We know valves of this type that can also
être alimentées en courant pulsé de fréquence variable. be supplied with pulsed current of variable frequency.
Pour des valves fonctionnant à des fréquences élevées, il est nécessaire que la masse et la course du noyau mobile For valves operating at high frequencies, it is necessary that the mass and stroke of the moving core
soit relativement faible De même, pour que la force exercée 15 sur l'organe obturateur nécessaire à la fermeture de la valve soit peu élevée, la surface annulaire d'étanchéité devra être aussi petite que possible Une diminution de cette surface entraîne cependant l'inconvénient que l'organe obturateur et le siège subissent une usure rapide par matage La 20 durée de vie de la valve est donc fortement réduite. In the same way, in order for the force exerted on the shutter member necessary for closing the valve to be low, the annular sealing surface must be as small as possible. However, a reduction in this surface causes the drawback. The shutter member and the seat undergo rapid wear by matting. The service life of the valve is therefore greatly reduced.
La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient, et elle est caractérisée en ce que la valve comporte un organe amortisseur constitué par au moins une seconde surface annulaire séparée par un espace de la surface 25 annulaire d'étanchéité, cette seconde surface annulaire coopérant avec une contre-pièce disposée en regard pour constituer une surface annulaire d'amortissement, cette dernière étant dans une position proche ou en contact avec la contrepièce lorsque l'organe obturateur est en contact avec le siège, ledit espace entre les surfaces annulaires communiquant par au moins un passage avec le conduit de sortie de The object of the present invention is to remedy this drawback, and it is characterized in that the valve comprises a damping member constituted by at least a second annular surface separated by a space of the annular sealing surface, this second annular surface. cooperating with a cons-part disposed facing to form an annular damping surface, the latter being in a close position or in contact with the counterpart when the shutter member is in contact with the seat, said space between the annular surfaces communicating by at least one passage with the outlet duct of
la valve.the valve.
En effet, lors de la fermeture de la valve, le liquide se trouvant entre cette seconde surface annulaire et la contre-pièce devra s'échapper radialement pour ne constituer qu'un film mince en fin de course, ce qui produit un effet de freinage progressif du noyau avant l'entrée en contact Indeed, when closing the valve, the liquid between this second annular surface and the counterpart must escape radially to form a thin film at the end of the stroke, which produces a braking effect progressive kernel before coming into contact
de l'organe obturateur avec le siège. of the shutter member with the seat.
Le dessin annexé représente schématiquement et à titre d'exemple deux formes d'exécution et des variantes de la The attached drawing shows schematically and by way of example two embodiments and variants of the
valve faisant l'objet de l'invention. valve subject of the invention.
La figure 1 est une vue en coupe axiale d'une première FIG. 1 is a view in axial section of a first
forme d'exécution.form of execution.
La figure 2 représente une vue en coupe axiale d'une 10 deuxième forme d'exécution. Figure 2 shows an axial sectional view of a second embodiment.
Les figures 3 à 6 sont des vues de détail, en coupes Figures 3 to 6 are detail views, in section
axiales, montrant des particularités de variantes. axial, showing features of variants.
La valve représentée à la figure 1 comprend une enveloppe 1 cylindrique, en matière ferromagnétique Cette en15 veloppe est solidaire d'une partie cylindrique interne 2 constituant un noyau fixe contre lequel vient buter un noyau mobile 3 Un enroulement électrique 4 est disposé entre cette enveloppe et ce noyau fixe 2 et est retenu dans celui-ci The valve shown in FIG. 1 comprises a cylindrical casing 1 made of ferromagnetic material. This casing is integral with an internal cylindrical portion 2 constituting a fixed core against which a movable core 3 abuts. An electric winding 4 is disposed between this casing and this fixed core 2 and is retained in it
par une pièce de fixation 5.by a fastener 5.
L'extrémité inférieure de l'enveloppe 1 constitue une jupe 6 resserrée à son extrémité libre sur un corps 7 présentant un passage 8 pour le fluide à contrôler Ce corps 7 comprend un téton central 9 sur lequel le noyau mobile 3 The lower end of the casing 1 constitutes a skirt 6 constricted at its free end on a body 7 having a passage 8 for the fluid to be controlled. This body 7 comprises a central stud 9 on which the movable core 3
est monté coulissant.is slidably mounted.
Le noyau 3 est sollicité en direction du corps 7 par un ressort de rappel 10 prenant appui contre la pièce de fixation 5 et contre une collerette 11 de ce noyau Ce dernier présente au moins une fente longitudinale 12 constituant un passage pour le fluide Ce noyau 3 constitue lui30 même l'organe obturateur et est destiné à venir buter contre The core 3 is biased toward the body 7 by a return spring 10 bearing against the fastener 5 and against a flange 11 of the core The latter has at least one longitudinal slot 12 constituting a passage for the fluid This core 3 itself constitutes the shutter member and is intended to abut against
le noyau fixe 2 pour fermer le passage du fluide. the fixed core 2 to close the passage of the fluid.
Le fluide est amené par une conduite non représentée The fluid is brought by a pipe not shown
dont l'extrémité est fixée sur un embout fileté 13 du noyau fixe 2, de façon que le-fluide puisse pénétrer dans la valve 35 par v perçage 14 traversant de part en part ce noyau fixe. whose end is fixed to a threaded end 13 of the fixed core 2, so that the fluid can penetrate into the valve 35 by piercing 14 traversing from one side to the fixed core.
Le noyau mobile 3 présente un alésage 15 dont le bord supérieur se termine par une nervure annulaire 16 constituant ainsi un organe obturateur destinée à prendre appui The movable core 3 has a bore 15 whose upper edge terminates in an annular rib 16 thus constituting a shutter member intended to bear
contre la face inférieure du noyau 2 jouant le rôle de siè5 ge 20 pour définir une surface annulaire d'étanchéité 22 en position de fermeture de la valve. against the underside of the core 2 serving as seat 20 to define an annular sealing surface 22 in the closed position of the valve.
La valve hydraulique comporte un organe amortisseur 19 constitué par une seconde surface annulaire, sous forme d'une nervure 18, séparée par une gorge annulaire 17 de la 10 nervure 16 Cette nervure coopère avec le noyau fixe 2 comme contre-pièce pour constituer une surface annulaire d'amortissement 23 Lorsque la nervure annulaire 16 vient prendre appui contre le noyau fixe 2, la nervure 18 est à proximité immédiate de la surface annulaire 23, ou même en 15 contact avec celle-ci La gorge annulaire 17 communique par l'intermédiaire des fentes 12 avec le passage 8 servant de The hydraulic valve comprises a damping member 19 constituted by a second annular surface, in the form of a rib 18, separated by an annular groove 17 from the rib 16 This rib cooperates with the fixed core 2 as a counterpart to form a surface When the annular rib 16 comes to bear against the fixed core 2, the rib 18 is in immediate proximity to or even in contact with the annular surface 23. The annular groove 17 communicates via the annular rib. slots 12 with the passage 8 serving as
conduit de sortie pour le liquide.outlet duct for the liquid.
Ainsi, lors de la fermeture de la valve, le liquide se trouvant entre la seconde nervure 18 et la surface du noyau 2 doit s'échapper radialement vers la gorge annulaire 17 et vers la chambre 21 comprise entre l'enroulement 4 et le noyau 3, ce qui produit un effet de freinage du noyau 3 Thus, when closing the valve, the liquid located between the second rib 18 and the surface of the core 2 must escape radially to the annular groove 17 and to the chamber 21 between the winding 4 and the core 3 , which produces a braking effect of the core 3
avant l'entrée en contact de la nervure 16 avec le siège 20. before the rib 16 comes into contact with the seat 20.
De préférence, la surface annulaire 23 est nettement plus grande que la surface annulaire d'étanchéité En principe, la valve est construite de façon qu'en position de fermeture, un jeu de quelques centièmes de millimètres subsiste entre la nervure 18 et la surface 23 alors que la nervure 16 est en contact avec le noyau 2 Apres un certain 30 usage, les fermetures répétées de la valve provoquent un matage de la nervure 16 et de sa surface d'appui, de sorte que le jeu entre la nervure 18 et la surface annulaire 23 disparaît. Il est visible que pour toutes les positions ouvertes 35 de la valve, le noyau 3 est entouré sur toute sa surface extérieure par un fluide qui se trouve sensiblement à pression constante Il n'est donc pas soumis à des ferces Iydrauliques susceptibles de modifier sa position, telle qu'elle est définie par le courant d'excitation dans l'en5 roulement 4 et par la force de rappel du ressort ID- Pour permettre la compensation des forces hydrauliques agissant sur l'organe obturateur, il est nécessaire, dans le cas o l'alésage 15 du noyau 3 s'étend jusqu'à l'extrémité su=erieure de ce noyau sans changement de diamètre que le -dia10 mètre du téton 9 soit au moins égal au diamètrez imtzrieur Preferably, the annular surface 23 is substantially larger than the annular sealing surface In principle, the valve is constructed so that in the closed position, a play of a few hundredths of a millimeter remains between the rib 18 and the surface 23 while the rib 16 is in contact with the core 2 After some use, the repeated closing of the valve cause a matting of the rib 16 and its bearing surface, so that the clearance between the rib 18 and the annular surface 23 disappears. It is visible that for all the open positions 35 of the valve, the core 3 is surrounded on all its outer surface by a fluid which is substantially at constant pressure It is therefore not subjected to hydraulics ferces likely to change its position as defined by the excitation current in the rolling element 4 and by the restoring force of the ID spring. In order to compensate for the hydraulic forces acting on the shutter member, it is necessary, in the case the bore 15 of the core 3 extends to the upper end of this core without a diameter change that the dia10 meter of the nipple 9 is at least equal to the diameter dzler
du siège.from the headquarters.
Dans la forme d'exécution décrite en réf&reoe à la figure 1, la valve est en position ouverte en làabsenoe de courant d'excitation La figure 2 montre une valme qui -est 15 fermée en l'absence de courant d'excitation et q Ci s'oiume In the embodiment described in reference to FIG. 1, the valve is in the open position in the absence of excitation current. FIG. 2 shows a valve which is closed in the absence of excitation current and q Ci is oiume
sous l'effet de ce courant.under the effect of this current.
A la figure 2, les éléments correspondants a ceux représentés dans la figure 1 portent les mêmes dhizúres de référence Ainsi une enveloppe cylindrique 1 contenant l'en20 roulement 4 est fixée au moyen d'un écrou 24 à la partie cylindrique interne 2 Un corps basal 25 est vissé -à cette partie 2 et comporte un conduit d'entrée 26 et un conduit de sortie 27 Le noyau mobile 3 présente, au mains, une fente longitudinale 12 et est sollicité par le ressort 10 vers 25 sa position de fermeture Le corps basal 25 caporte une surface plane 28 située en regard du noyau mohile 3, qui comporte une portion centrale 29 faisant saillie et co Dpérant avec les bords 30 du conduit d'entrée 26 poar former une surface annulaire d'étanchéité 22 Cette dernire est entourée par une rainure 17 et par une nervure annulaire 18 constituant avec la portion de la surface plane 2 B sitmâe en regard une surface annulaire d'amortissement 23 La rainure 17 communique également par l'intermédiairede ela fente longitudinale 12 avec le conduit de sortie 27 Les variantes illustrées aux figures 3 à 6 se adisti nt par l'arrangement des surfaces annulaires, de la rainure et de sa communication avec le conduit de sortie A la figure 3, le noyau mobile 3 comporte une portion latérale saillante 31 présentant la surface annulaire d'amortisse5 ment 23 séparée par une rainure 17 de la surface annulaire d'étanchéité 22 Des fentes radiales 32, dont une seule est représentée, sont prévues dans la portion saillante 31 et servent de passage pour le liquide emprisonné dans la In FIG. 2, the elements corresponding to those represented in FIG. 1 bear the same reference diameters. Thus, a cylindrical envelope 1 containing the rolling element 4 is fastened by means of a nut 24 to the internal cylindrical portion 2. A basal body 25 is screwed to this part 2 and comprises an inlet duct 26 and an outlet duct 27. The movable core 3 has, in the hands, a longitudinal slot 12 and is urged by the spring 10 towards its closed position. basal 25 carries a flat surface 28 facing the mohile core 3, which has a central portion 29 projecting and co Dpering with the edges 30 of the inlet duct 26 poar form an annular sealing surface 22 The latter is surrounded by a groove 17 and an annular rib 18 constituting with the portion of the flat surface 2 B sitmâe opposite a damping annular surface 23 The groove 17 also communicates through the intermediaired The variants illustrated in FIGS. 3 to 6 are adapted by the arrangement of the annular surfaces, the groove and its communication with the outlet duct. In FIG. 3 comprises a projecting lateral portion 31 having the annular damping surface 23 separated by a groove 17 from the annular sealing surface 22. Radial slots 32, only one of which is shown, are provided in the projecting portion 31 and serve as passage for the liquid trapped in the
rainure 17.groove 17.
Dans la variante représentée à la figure 4, la rainure 17 est aménagée dans le corps basal 25, tandis que le passage reliant cette rainure 17 avec le conduit de sortie est constitué par au moins un canal 33 traversant une portion In the variant shown in Figure 4, the groove 17 is formed in the basal body 25, while the passage connecting the groove 17 with the outlet duct is constituted by at least one channel 33 passing through a portion
du noyau mobile en regard de la rainure 17. mobile core facing the groove 17.
Au contraire, à la figure 5, la rainure 17 est aménagée dans la partie périphérique du noyau 3 et le passage se présente sous forme d'une fente radiale 34 effectuée dans On the contrary, in FIG. 5, the groove 17 is arranged in the peripheral part of the core 3 and the passage is in the form of a radial slot 34 made in
le corps basal 25.the basal body 25.
Enfin, dans la variante illustrée à la figure 6, la rainure 17 et le canal 35 reliant cette dernière au conduit Finally, in the variant illustrated in FIG. 6, the groove 17 and the channel 35 connecting the latter to the duct
de sortie sont aménagés dans le corps basal 25. of exit are arranged in the basal body 25.
6 25511706 2551170
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