ПЕРЕПУСКНОЕ КЛАПАННОЕ УСТРОЙСТВО
BYPASS VALVE DEVICE

Изобретение относится к гидравлическим клапанным устройствам и может найти применение в конструкциях гидроамортизаторов: ударных стопоров и элементов опорно-подвесных систем защиты трубопроводов от воздействия внешних динамических воздействий.
Известен гидравлический амортизатор содержащий рабочий цилиндр с донной вставкой, размещенные в нем шток с поршнем, дроссельные диски, установленные на последнем и донной вставке, и клапаны отбоя и сжатия, имеющие каждый расположенный в соответствующем отверстии запирающий элемент переменного, увеличивающегося в сторону седла поперечного сечения с запорной головкой, отличающийся тем, что обращенная к седлу часть запирающего элемента, по крайней мере, клапана отбоя, выполнена в виде установленного с радиальным дроссельным зазором цилиндра, сопряженного с частью переменного поперечного сечения запирающего элемента и запорной головкой, а отношение высоты h цилиндра к высоте K части переменного поперечного сечения запирающего элемента равно О<h/K≅0,25.
((RU 2020310, F16F 5/00, опубликовано 30.09.1994)
Наиболее близким по технической сущности является гидравлический гаситель колебаний, содержащий клапанное устройство, которое размещено в цилиндрической полости поршня между надклапанной и подпоршневой полостями цилиндра и включает опору с проходными отверстиями, снабженными со стороны надклапанной полости седлами в виде кольцевых буртов для посадки впускного клапана, выполненного в виде подпружиненного диска, при этом предохранительный клапан, выполнен в виде упругих пластин, прижатых к проходным отверстиям опоры со стороны подпоршневой полости.
(RU 80208, F16F 5/00, опубликовано 27.01.2009)
Недостатком известных перепускных клапанных устройств, используемых в устройствах для гашения вибрационных нагрузок транспортных средств, является невозможность их использования в устройствах гидроамортизаторов для гашения динамических воздействий противоположного направления.
Задачей и техническим результатом изобретения является создание перепускного клапанного устройства для использования в конструкциях гидроамортизаторов (ударных стопоров и элементов опорно-подвесных систем защиты трубопроводов), обеспечивающих запирающую скорость перемещения штока гидроамортизатора 2-6 мм/с при внешних динамических воздействиях силой 18-1000 кН, действующих в противоположных направлениях.
Технический результат достигают тем, что перепускное клапанное устройство включает подпружиненный клапан и опору клапана с проходным отверстием, снабженную седлом в виде кольцевого бурта для посадки клапана, отличающееся тем, что включает цилиндрическую втулку, которая снабжена в середине опорой с двумя седлами для посадки двух выполненных с возможностью перемещения внутри втулки клапанов в виде дисков, каждый из которых снабжен 6-10 отверстиями, выполненными под углом 20-60° к плоскости седел посадки, и центральной конусной направляющей, причем между клапанами размещена пружина, а клапаны установлены по разные стороны от опоры таким образом, чтобы центральные конусные направляющие были направлены навстречу друг другу.
Технический результат также достигают тем, что в перепускном устройстве перемещение клапанов ограничено упорами.
Изобретение может быть проиллюстрировано примером с использованием чертежа, где:
1 - перепускное клапанное устройство;
2 - цилиндрическая втулка;
3 - опора с двумя седлами посадки;
4 - клапаны с центральными конусными направляющими;
5 - угол наклона отверстий клапана к плоскости седел посадки;
6 - пружина;
7 - отверстия в клапанах;
8 - упор клапана;
9- рабочий цилиндр;
Перепускное клапанное устройства 1 по изобретению (см. чертеж) содержит цилиндрическую втулку 2, внутри которой выполнена кольцевая опора 3, снабженная двумя кольцевыми седлами для посадки двух клапанов 4: А (левый) и Б (правый). Клапаны 4 имеют возможность перемещаться внутри втулки 2 и выполнены в виде дисков, каждый из которых снабжен 6-10 отверстиями 7, выполненными под углом 5, равном 20-60° к плоскости седел посадки, и центральной конусной направляющей.
Между клапанами 4 размещена пружина 6, а клапаны 4 установлены по разные стороны от опоры 3 таким образом, чтобы центральные конусные направляющие были направлены навстречу друг другу. Направляющие клапанов обеспечиваю фиксированное расположение пружины 6 между клапанами 4. В собранном нейтральном положении устройства 1 пружина 6 разжимает клапаны 4 до прижатия их к упорам 8, обеспечивая свободный переток жидкости слева-направо или справа-налево через отверстия 7 и проходное отверстие опоры 3. Упоры 8 могут иметь различную конструкцию, например, могут быть выполнены в виде разрезного упорного кольца.
Конструкция клапанного устройства по изобретению работает следующим образом. При медленном нарастании давления жидкости в объеме слева от клапана 4А перепускное клапанное устройство по изобретению не срабатывает, поскольку жидкость успевает протечь в объем справа от клапана Б через отверстия 7 и проходное отверстие опоры 3. При достаточно резком повышении давления в объеме слева от клапана А указанный клапан преодолевает усилие пружины 6, садится на седло и перекрывает проходное отверстие опоры. Клапан 4А будет перекрывать проходное отверстие опоры до тех пор, пока разность давлений жидкости слева от клапана 4А и справа от клапана 4Б не достигнет значения, достаточного для отжима пружиной 6 клапана 4А от седла посадки. Переток жидкости для выравнивания давления происходит через отверстия 7, выполненными под углом 5, равном 20-60° к плоскости седел посадки, и несплошности посадки клапана 4А на седло. При окончательном выравнивании давлений жидкости слева и справа от клапанного устройства клапаны 4 занимают исходное положение.
Аналогичным образом клапанное устройство по изобретению срабатывает при резком повышении давления жидкости справа от клапана 4Б.
Перепускное клапанное устройство по изобретению в конструкциях гидроамортизаторов (ударных стопоров и элементов опорно-подвесных систем защиты трубопроводов) обеспечивает запирающую скорость перемещения штока гидроамортизатора 2-6 мм/с при внешних динамических воздействиях силой 18-1000 кН, действующих в противоположных направлениях.