RU2302575C2

RU2302575C2 - Two-stepped pressure valve

Info

Publication number: RU2302575C2
Application number: RU2005127235/06A
Authority: RU
Inventors: Виктор Иванович Никитов (RU); Виктор Иванович Никитов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Авиационная корпорация "Рубин"
Priority date: 2005-08-31
Filing date: 2005-08-31
Publication date: 2007-07-10
Also published as: RU2005127235A

Abstract

FIELD: mechanical hydraulics, possible use for controlling pressure in hydraulic systems.

SUBSTANCE: two-stepped pressure valve contains plunger, which is made two-stepped with creation of circular shelf on it, area of which is less than the area of piston, and external surface of additionally made step forms an alternating cross-section circular channel with body clamp surface, which cross-section increases from the side of shelf.

EFFECT: stable pressure at inlet independently from value of flow through the valve, expanded spectrum of flow channeled by the valve.

1 dwg

Description

Изобретение относится к гидравлическим агрегатам, в частности к клапанам, предназначенным для регулирования давления в гидросистемах.The invention relates to hydraulic units, in particular to valves, designed to control the pressure in hydraulic systems.

Известен двухступенчатый клапан давления, содержащий корпус с входной и выходной полостями, установленный в расточке корпуса запорно-регулирующий орган в виде пустотелого плунжера, поджатого пружиной к коническому седлу, организованному кольцевым буртом корпуса, и размещенный в полости плунжера поршень с ограничителем хода, образующий в ней с одной стороны демпферную камеру, сообщенную с входной полостью, а с другой - камеру управления, сообщенную с выходной полостью через дроссельный канал, выполненный в корпусе (см. патент № 1751571 A1, кл. F16К 17/04).Known two-stage pressure valve containing a housing with inlet and outlet cavities, a locking and regulating body installed in the housing bore in the form of a hollow plunger, spring-loaded to a conical seat, organized by an annular collar of the housing, and a piston with a stroke limiter located in the plunger cavity forming in it on the one hand, a damper chamber in communication with the inlet cavity, and on the other hand, a control chamber in communication with the outlet cavity through a throttle channel made in the housing (see patent No. 1751571 A1, cl. F16K 17/04).

Недостатком известного двухступенчатого клапана давления является то, что давление на входе, обеспечиваемое клапаном, нестабильно и зависит от величины пропускаемого через него расхода, т.к. входное давление, определяемое характеристикой пружины, зависит также и от воздействия на запорно-регулирующий орган перепада давления в дроссельном канале.A disadvantage of the known two-stage pressure valve is that the inlet pressure provided by the valve is unstable and depends on the flow rate through it, because the inlet pressure, determined by the characteristic of the spring, also depends on the impact on the shut-off-regulating body of the differential pressure in the throttle channel.

При увеличении пропускаемого расхода увеличивается перепад давления в дроссельном канале, вызывая увеличение усилия на запорно-регулирующий орган и его дополнительное перемещение, и как следствие уменьшение входного давления. В связи с этим диапазон расходов, при котором обеспечивается необходимое давление на входе, невелик.With an increase in the flow rate, the pressure drop in the throttle channel increases, causing an increase in the force on the locking and regulating body and its additional movement, and as a result, a decrease in the inlet pressure. In this regard, the flow range at which the necessary inlet pressure is provided is small.

Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в обеспечении стабильного давления на входе независимо от величины расхода через клапан и тем самым расширение диапазона пропускаемого клапаном расхода.The technical result from the use of the present invention is to provide a stable inlet pressure regardless of the flow rate through the valve and thereby expanding the range of flow rate allowed by the valve.

Указанный результат достигается тем, что плунжер выполнен двухступенчатым с образованием на нем кольцевого уступа, площадь которого меньше площади поршня, а наружная поверхность дополнительной ступени образует с поверхностью бурта корпуса канал переменного сечения, увеличивающегося со стороны уступа.The indicated result is achieved by the fact that the plunger is made two-stage with the formation of an annular ledge on it, the area of which is less than the piston area, and the outer surface of the additional stage forms a channel with a variable cross section increasing from the ledge side with the housing shoulder.

На чертеже изображен двухступенчатый клапан давления в разрезе. Двухступенчатый клапан давления содержит корпус 1 с входной и выходной полостями 2 и 3, запорно-регулирующий орган 4 в виде двухступенчатого пустотелого плунжера 5, поджатого пружиной 6 к коническому седлу 7, организованного кольцевым буртом 8 корпуса 1, и расположенный в полости плунжера 5 поршень 9 с ограничителем хода 10.The drawing shows a two-stage pressure valve in the context. The two-stage pressure valve comprises a housing 1 with inlet and outlet cavities 2 and 3, a locking-regulating body 4 in the form of a two-stage hollow plunger 5, spring 6 pressed against a conical seat 7, organized by an annular shoulder 8 of the housing 1, and a piston 9 located in the cavity of the plunger 5 with stroke limiter 10.

Поршень 9 образует в полости плунжера 5 демпферную камеру 11, которая сообщена с входной полостью 2 каналом 12, и камеру управления 13, которая сообщена с выходной полостью 3 через канал 14 и дроссельный канал 15, выполненные в корпусе. Площадь кольцевого уступа 16, организованного на плунжере 5 ступенью 17, выполнена меньше площади поршня 9, а наружная поверхность 18 ступени 17 образует с поверхностью бурта 8 кольцевой канал 19 переменного сечения, увеличивающегося со стороны уступа 16. Настройка клапана осуществляется изменением усилия пружины при помощи регулировочного винта 20.The piston 9 forms a damper chamber 11 in the cavity of the plunger 5, which is in communication with the inlet cavity 2 by the channel 12, and a control chamber 13, which is in communication with the outlet cavity 3 through the channel 14 and the throttle channel 15, made in the housing. The area of the annular ledge 16, organized on the plunger 5 by the step 17, is made smaller than the area of the piston 9, and the outer surface 18 of the stage 17 forms with the surface of the shoulder 8 an annular channel 19 of variable cross section, increasing from the side of the ledge 16. The valve is adjusted by changing the spring force using an adjustment screw 20.

Двухступенчатый клапан давления работает следующим образом.A two-stage pressure valve operates as follows.

Рабочая жидкость поступает во входную полость 2 и, воздействуя на запорно-регулирующий орган 4 и поршень 9, прижимает последний к ограничителю хода 10. При повышении давления сверх заданной величины, устанавливаемой предварительным поджатием пружины 6, запорно-регулирующий орган 4 отходит от конического седла 7, обеспечивая проход рабочей жидкости по кольцевому каналу 19 и далее через дроссельный канал 15 в выходную полость 3.The working fluid enters the inlet cavity 2 and, acting on the locking-regulating body 4 and the piston 9, presses the latter against the stroke limiter 10. When the pressure rises above a predetermined value set by pre-pressing the spring 6, the locking-regulating body 4 moves away from the conical seat 7 , ensuring the passage of the working fluid along the annular channel 19 and further through the throttle channel 15 into the outlet cavity 3.

С появлением потока рабочей жидкости статическое давление на входе в канал 12 уменьшается, а следовательно, уменьшается и давление в демпферной камере 11, вызывая увеличение усилия на дальнейшее перемещение запорно-регулирующего органа 4, при этом возникающий в дроссельном канале 15 перепад давления через канал 14 и камеру управления 13 также увеличивает усилие на перемещение запорно-регулирующего органа 4.With the advent of the flow of the working fluid, the static pressure at the inlet to the channel 12 decreases, and consequently, the pressure in the damper chamber 11 also decreases, causing an increase in the effort to further move the locking and regulating body 4, while the pressure drop arising in the throttle channel 15 through the channel 14 and the control chamber 13 also increases the effort to move the locking and regulating body 4.

При минимальном расходе рабочей жидкости (при малом отходе запорно-регулирующего органа 4 от седла 7) перепад давления на кольцевом канале 19 имеет максимальное значение, что обеспечивает максимальное увеличение усилия в сторону перемещения запорно-регулирующего органа 4, так как перепад давления в дроссельном канале 15 при минимальном расходе имеет минимальное значение, и тем самым минимальное увеличение усилия на перемещение запорно-регулирующего органа 4.With a minimum flow of working fluid (with a small departure of the shut-off regulating body 4 from the seat 7), the pressure drop across the annular channel 19 has a maximum value, which ensures the maximum increase in effort in the direction of movement of the shut-off-regulating body 4, since the pressure drop in the throttle channel 15 at a minimum flow rate has a minimum value, and thereby a minimal increase in the effort to move the locking and regulating body 4.

С увеличением расхода перепад давления в дроссельном канале 15 увеличивается, вызывая увеличение усилия на перемещение запорно-регулирующего органа 4, при этом по мере перемещения запорно-регулирующего органа 4 сечение кольцевого канала 19 увеличивается, а следовательно, перепад давления на нем уменьшается, вызывая тем самым уменьшение давления в демпферной камере 11 и как следствие уменьшение усилия на перемещение запорно-регулирующего органа 4.As the flow rate increases, the pressure drop in the throttle channel 15 increases, causing an increase in the effort to move the locking and regulating body 4, while as the locking and regulating body 4 moves, the cross section of the annular channel 19 increases, and therefore, the pressure drop on it decreases, thereby causing a decrease in pressure in the damper chamber 11 and, as a consequence, a decrease in the effort to move the locking and regulating body 4.

Таким образом, с увеличением расхода усилие на запорно-регулирующий орган 4 со стороны управляющей камеры 13 увеличивается, а со стороны демпферной камеры 11 - уменьшается, в связи с чем суммарное усилие на перемещение запорно-регулирующего органа 4 и давление на входе в клапан остается постоянным независимо от расхода. Таким образом, предложенное техническое решение обеспечивает стабильное давление на входе в клапан независимо от пропускаемого расхода в широком его диапазоне.Thus, with an increase in the flow rate, the force on the locking and regulating body 4 from the side of the control chamber 13 increases, and from the side of the damper chamber 11 it decreases, and therefore the total force on the movement of the locking and regulating body 4 and the pressure at the valve inlet remains constant regardless of flow. Thus, the proposed technical solution provides a stable pressure at the inlet to the valve, regardless of the flow rate in its wide range.

Claims

A two-stage pressure valve containing a housing with inlet and outlet cavities, a locking and regulating body installed in the housing bore in the form of a hollow plunger, spring-loaded to the conical seat, organized by an annular collar of the housing, and a piston with a travel stop located in the plunger cavity forming it with on the one hand, a damper chamber in communication with the inlet cavity, and on the other hand, a control chamber in communication with the outlet cavity through a throttle channel made in the housing, characterized in that the plunger It was made in two stages with the formation of an annular ledge on it, the area of which is less than the piston area, and the outer surface of the additionally performed stage forms an annular channel of variable cross section increasing from the ledge side with the surface of the housing shoulder.