КЛАПАН ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЕМ В ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ

Настоящая полезная модель относится к области машиностроения, а именно к средствам управления давлением в гидравлических устройствах.
Известны регуляторы давления, напр., редукционные клапаны постоянного давления (Башта Т.М. Гидропривод и гидропневмоавтоматика, М. Машиностроение, 1972, с. 103). Этот клапан содержит корпус с каналом подвода давления питания, каналом слива, выходным каналом и внутренней расточкой, в которой размещен золотник, изменяющий проходное сечение между каналом подвода давления и выходным каналом. На подвижную часть клапана действует с одной стороны пружина, стремящаяся увеличить проходное сечение, а с другой стороны давление в выходном канале, которое уменьшает проходное сечение. В выходном канале поддерживается стабилизированное давление, величина которого задается силой натяжения пружины. Основным недостатком этого регулятора является невозможность оперативно управлять величиной выходного давления.
Наиболее близким по устройству и назначению является клапан с электромагнитным управлением, например, клапан типа WZRS6 фирмы PONAR Wadowice (https://www.yandex.ru/search/, см. фиг. 1), принятый за прототип. Этот клапан (фиг. 1) имеет корпус 1 с каналом подвода давления питания 2, каналом слива 3 (расстояние между каналами А), выходным каналом регулируемого давления 4. В корпусе установлен золотник 5 с образованием торцовых полостей, одна из которых (полость 6), подключена к каналу регулируемого давления и через отверстия 9 в золотнике 5 и внутреннюю канавку шириной Б к каналу слива 3, а через отверстие 10 ко второй торцевой полости 7 со стороны электромагнита 12 и взаимодействует со штоком электромагнита, третья торцевая полость 8 образована поясками золотника разного диаметра и подключена к сливному отверстию постоянно (на фиг. 1 не показано). Причем диаметр торца золотника со стороны полости 6 больше, чем диаметр торца со стороны полости 7. В полости 7 расположена пружина 11, служащая возвратным механизмом золотника.
Золотник 5 в зависимости от своего положения соединяет выходной канал регулируемого давления 4 либо с каналом подвода давления питания 2, либо с каналом слива 3. Положение золотника определяется равновесием действующих на него сил: с одной стороны усилия управляющего электромагнита, с другой стороны - давлением, сформированным в выходном канале регулируемого давления и действующим на разность площадей торцов золотника 5 в полостях 6 и 7 и усилием пружины 11.
К недостаткам известной конструкции можно отнести сложность обработки каналов подвода давления питания и канала слива корпуса и не пригодность к контролю конструкции каналов подвода давления питания и слива, а также сложность обслуживания клапана, которое заключается в разборке клапан для промывки, например, в системах управления фрикционами коробок передач и тормозов.
Конструкция каналов подвода и слива включает канавки в корпусе, полученные внутренним растачиванием, переходящим в отверстия. Для внутреннего растачивания канавок необходимы специальные инструменты. В ходе растачивания канавки, кроме того, необходимо выдерживать расстояние А между каналом подвода и слива, для обеспечения оптимального взаимодействия (перекрытие) с кромками золотника (размер Б), то есть необходимо контролировать это расстояние. Расстояние между внутренними канавками на корпусе сложно проконтролировать. Эти сложности особенно чувствительны при изготовлении клапанов с корпусом малого диаметра и небольшими партиями без длительной подготовки производства.
Сложность обслуживания заключается в том, что для разборки необходимо разъединить корпус и электромагнит, далее демонтировать пружину и кольца и только тогда появляется возможность демонтировать золотник и промыть.
Задачей полезной модели является улучшение технологии обработки корпуса клапана, контроля измерения размера между каналами подвода и слива, облегчение разборки клапана и обслуживания. Указанный технический результат достигается тем, что в клапане для управления давлением в гидравлических устройствах, содержащем корпус с каналом подвода давления питания, каналом слива, выходным каналом регулируемого давления, золотник, установленный в корпусе с образованием торцевых полостей, одна из которых подключена к каналу регулируемого давления и через отверстия в золотнике к каналу слива и ко второй торцевой полости, третья торцевая полость образована поясками золотника разного диаметра и подключена к сливному отверстию, возвратный механизм золотника в виде пружины сжатия, каналы подвода и слива выполнены в виде одного или нескольких пазов, пружина размещена в полости регулируемого давления и взаимодействует с торцом кольцевого выступа упора и торцом золотника, упор и корпус образуют разъемное соединение.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг. 2 изображен разрез клапан для управления давлением;
- на фиг. 3 - сечение корпуса клапана с каналами подвода и слива рабочей жидкости.
Клапан (фиг. 2) содержит корпус 1 с каналом подвода давления питания 2, с каналом слива 3 (А - расстояние между каналами) и выходным каналом регулируемого давления 4. Каналы подвода и слива выполнены в виде пазов (см. рис. 2 и 3). В корпусе 1 размещен золотник 5 с образованием торцовых полостей 6, 7 и 8. Полость 6 соединена с выходным каналом регулируемого давления 4, а через глухое отверстие в золотнике 9, отверстия 10 и канавку 11 шириной Б с каналом слива 3 и через дроссельное отверстие 12 с якорной полостью 7 электромагнита 13. Канал подвода давления питания 2 перекрыт золотником 5. Полость 8 образована поясками золотника разного диаметра (диаметр слева больше, чем диаметр справа от полости 8) и соединена со сливным отверстием 14 постоянно. Золотник снабжен возвратным механизмом в виде пружины сжатия 15, установленный в полости 6, пружина одним концом взаимодействует с торцом золотника, а другим - торцом кольцевого выступа 16 упора 17, закрепленного на корпусе 1 с образованием разъемного соединения. Рабочая жидкость к каналу питания 2 подается через сетку 18.
Клапан работает следующим образом. При отсутствии тока в обмотке электромагнита 13 золотник 5 пружиной 15 прижимается к электромагниту 13. Канал давления управления 4 через отверстие 9, отверстия 10, канавку 11 и канал 3 соединяется со сливом, давление в канале близко давлению слива. Полость 7 через дроссельное отверстие 12, отверстие 9 также соединяется с каналом давления управления 4, давление в полости 7 близко давлению слива. Полость 8 через отверстие 14 постоянно соединена со сливом, давление в полости также близко давлению слива. Канал подвода давления питания 2 изолирован золотником 5 от канала давления управления.
При подаче тока в обмотку электромагнита 13 на золотник 5 действует усилие, определяемое величиной тока. Когда усилие электромагнита превысит усилие пружины 15 золотник 5 сместится влево, закрывая путь жидкости из выходного канала 4 в канал слива 3, из полости 7 в канал слива 3 и открывая путь жидкости из канала подвода давления питания 2 в выходной канал 4. При дальнейшем увеличении силы тока давление в полости 4 и, соответственно, в исполнительном цилиндре (на фиг. 2 не показан) тоже увеличится.
Давление в выходном канале 4 через отверстие 9, отверстие 12 в золотнике 5 передается в полость 7 клапана. Площадь торца золотника 5 со стороны полости 6 больше, чем площадь торца со стороны полости 7. На разность площадей торцов золотника действует давление в выходном канале 4 (слева) и это усилие уравновешивается усилием электромагнита (справа). Золотник 5 займет такое положение, при котором усилия, действующие на него справа и слева, уравновесятся. Давление в выходном канале 4 при этом определяется величиной тока электромагнита 13, усилием пружины 15 и соотношением площадей левого и правого торца золотника 5.
Изготовление каналов подвода и слива в виде пазов позволяет обрабатывать их и контролировать размер А с внешней стороны корпуса универсальными способами. Размещение пружины в полости 6 между съемным упором 17 и золотником 5 позволяет демонтировать упор 17 и золотник 5 для обслуживания (промывки).