КЛАПАН

Полезная модель относится к области автоматического регулирования давления в гидросистемах различных машин.
Известно устройство - предохранительный клапан, в корпусе которого соосно и жестко с ним связанная размещена втулка, на наружной поверхности которой выполнена кольцевая канавка, соединенная радиальными каналами с управляющей полостью клапана. В кольцевой канавке втулки с зазором по отношению к внутреннему диаметру корпуса клапана установлено эластичное кольцо, которое, перемещаясь в радиальном направлении и соприкасаясь с соответствующими поверхностями втулки и корпуса, герметизирует входную от выходной полости или соединяет их. В состав клапана входит вспомогательный (управляющий) клапан для настройки уровня давления в гидросистеме. Недостатком предохранительного клапана является сложность конструкции и ограниченная возможность использования устройства при вибрационных нагрузках, в результате чего снижается эксплуатационная надежность устройства.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является устройство (полезная модель №165980), которое содержит корпус с соосными входным и выходным каналами, внутренний цилиндр с трапецеидальной проточкой и эластичный запорно-регулирующий орган. Недостатком этого устройства является то, что рабочая жидкость при срабатывании клапана поступает в выходную полость через кольцевую щель между наружным диаметром цилиндра с кольцевой канавкой и внутренним диаметром корпуса, определить аналитически объем этой щели и величину диапазона рабочих давлений с достаточной точностью, из-за возможных конструктивных и технологических отклонений, не представляется возможным. Кроме того, рабочая жидкость, преодолевая путь в выходную полость, испытывает в кольцевой щели повышенную турбулентность из-за поворота направления движения, а следовательно, и увеличение времени протекания переходных процессов.
Техническим результатом полезной модели является упрощение конструкции и повышение его эксплуатационной надежности. Указанный технический результат достигается тем, что в клапане, содержащем корпус с входным и выходным каналами и жестко связанную с корпусом цилиндрическую втулку с кольцевой канавкой, с расположенным в ней эластичным запорно-регулирующий органом, согласно полезной модели рабочая жидкость при срабатывании клапана поступает в выходную полость через отверстия, выполненные через боковую поверхность кольцевой канавки калиброванными.
На чертеже общего вида представлен клапан, в корпусе которого установлен неподвижный внутренний цилиндр с эластичным запорно-регулирующим органом в кольцевой трапецеидальной канавке, через боковую поверхность которой выполнены калиброванные отверстия. Клапан содержит корпус 1, жестко, за счет упоров 5, с ним связанный внутренний цилиндр 2 с кольцевой трапецеидальной канавкой, в которой размещается эластичный запорно-регулирующий орган 3 и в которой выполнены калиброванные отверстия 4.
Устройство работает следующим образом.
Например, в режиме предохранительного клапана прямого действия. В установившемся режиме рабочее давление в гидросистеме меньше давления, при котором срабатывает предохранительный клапан, при этом эластичное запорно-регулирующее кольцо 3 герметизирует входную от выходной полости по кольцевой поверхности трапецеидальной канавки, находящейся ниже уровня расположения калиброванных отверстий 4. В случае повышения давления в гидросистеме сверх допустимого, запорно-регулирующее кольцо 3 за счет своих эластичных свойств растягивается в трапецеидальной канавке в радиальном направлении, открывая при этом калиброванные отверстия 4, в результате чего входная и выходная полости оказываются соединенными, и происходит сброс давления.
Клапан может работать и в режиме переливного клапана, в этом случае при настройке рабочего давления в гидросистеме между запорным элементом 3 и поверхностями трапецеидальной канавки внутреннего цилиндра 2 появляется кольцевая щель, обеспечивающая заданные давление и расход, а рабочая жидкость через калиброванные отверстия поступает в выходную полость клапана и далее в гидросистему. Размеры кольцевой щели, а следовательно, и настраиваемый диапазон рабочих давлений клапана зависят от размеров калиброванных отверстий и упругих свойств запорно-регулирующего органа.
В предложенном клапане улучшены эксплуатационные характеристики исключения возможного появления гидравлического удара и уменьшения длительности переходных(динамических) процессов системы.
1. Авторское свидетельство СССР №562699, кл. F16К 17/10, 1976 (аналог).
2. Патент на полезную модель №165980 «Регулятор давления» F16K 17/10, G05D 16/06 (прототип).