ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ КЛАПАН ДАВЛЕНИЯ

Полезная модель относится к гидравлическим агрегатам, в частности к клапанам, предназначенным для регулирования давления в гидросистемах.
Известен двухступенчатый клапан давления, содержащий корпус с входной и выходной полостями, установленный в расточке корпуса запорный орган в виде пустотелого плунжера, поджатого настроечной пружиной к седлу, 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, сообщенную с выходной полостью через дроссельный канал (см. патент №1751571, кл. Р16К 17/04).
Недостатком известного двухступенчатого клапана давления является то, что при резком нарастании входного давления, например при запуске насоса, клапан открывается с запаздыванием из-за инерционности запорного органа, в результате чего происходит кратковременное (пиковое) повышение давления сверх величины, определяемой усилием настроечной пружины, что приводит к снижению эксплуатационной надежности клапана и гидросистемы в целом.
Технический результат от использования предлагаемой полезной модели заключается в повышении эксплуатационной надежности клапана и гидросистемы в целом за счет исключения кратковременного (пикового) повышения входного давления при резком нарастании давления на входе путем обеспечения опережающего срабатывания клапана до достижения входного давления величины, определяемой усилием настроечной пружины.
Указанный результат достигается тем, что демпферная камера сообщена с входной полостью каналом, проходное сечение которого меньше проходного сечения дроссельного канала, а между поршнем и ограничителем хода установлена корректирующая пружина с усилием, удовлетворяющим соотношению: , где
кп
Р - усилие корректирующей пружины,
нп
P - усилие настроечной пружины,
п
F - площадь поршня,
пл
F - площадь плунжера.
На рисунке изображен двухступенчатый клапан давления в разрезе.
Двухступенчатый клапан давления содержит корпус 1 с входной и выходной полостями 2 и 3, запорный орган 4 в виде пустотелого плунжера 5, поджатого настроечной пружиной 6 к седлу 7, и расположенный в полости плунжера 5 поршень 8 с ограничителем хода 9.
Поршень 8 образует в полости плунжера 5 демпферную камеру 10, которая сообщена с входной полостью 2 каналом 11, и камеру 12, которая сообщена с выходной полостью 3 через каналы 13, 14 и дроссельный канал 15. Между поршнем 8 и ограничителем хода 9 установлена корректирующая пружина 16. Регулировка клапана осуществляется изменением усилия настроечной пружины 6 при помощи регулировочного винта 17.
Двухступенчатый клапан давления работает следующим образом:
При медленном нарастании давления на входе рабочая жидкость поступает во входную полость 2 и через канал 11 в демпферную камеру 10. Поршень 8 под действием давления перемещается и прижимается к ограничителю хода 9. Давление в демпферной камере 10 и во входной полости 2 выравниваются. При дальнейшем повышении входного давления и достижении его величины, определяемой настроечной пружиной 6, запорный орган 4 отходит от седла 7 и обеспечивает проход рабочей жидкости в выходную полость 3 через канал 14 и дроссельный канал 15. Таким образом давление на входе устанавливается в пределах заданной величины.
При резком нарастании давления на входе запорный орган 4 отходит от седла 7 во время перемещения поршня 8 с опережением до достижения давления настроечной величины.
Это обеспечивается тем, что при перемещении поршня 8 давление в демпферной камере 10, противодействующее открытию запорного органа 4, определяется усилием корректирующей пружины 16 и площадью поршня 8 , которое меньше давления, необходимого для открытия запорного органа, определяемое усилием настроечной пружины и разностью площадей плунжера 5 и поршня 8 . Опережение по началу отрыва запорного органа 4 от седла 7 обеспечивается также тем, что проходное сечение канала 11 меньше проходного сечения дроссельного канала 15.
Далее при достижении поршня 8 ограничителя хода 9 давление в демпферной камере 10 и входной полости 2 выравниваются и запорный орган 4 занимает положение, поддерживая давление на входе, определяемое настроечной пружиной 6.
Таким образом опережение отрыва запорного органа от седла исключает кратковременное (пиковое) повышение давления на входе сверх настроечной величины, что повышает эксплуатационную надежность клапана и гидросистемы в целом.