РЕГУЛЯТОР РАСХОДА

Полезная модель относится к области автоматического регулирования давления в гидросистемах технологических и транспортных машин.
Известно устройство - предохранительный клапан [Авторское свидетельство №562699, опубл. 25.06.1977, кл. F16K 17/10, 1976 (аналог)], в корпусе которого соосно с ним размещена втулка, жестко связанная с корпусом, 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.
Недостатками данного клапана является сложность конструкции и ограниченная возможность использования устройства при вибрационных нагрузках из-за того, что во входящем в состав устройства управляющем клапане высока вероятность заклинивания запорного элемента, в результате чего снижается эксплуатационная надежность устройства. В то же время эластичный запорно-регулирующий элемент имеет нелинейную зависимость радиальных перемещений кольца (упругого запорного элемента) от его жесткости, что может привести к «залипанию» запорного органа, что тоже снижает надежность работы клапана и ограничивает диапазоны рабочих давлений, на которые может настраиваться этот клапан.
Наиболее близким к предложенному техническому решению является регулятор расхода [Патент на полезную модель №149609, опубл. 10.01.2015, МПК G05D 7/03.], содержащий цилиндрический корпус с входным и выходным каналами и упорами, в котором с возможностью осевого перемещения до упоров установлен подпружиненный поршень в виде стакана с калиброванными отверстиями для сброса давления, на поршне выполнена трапецеидальная проточка с размещенным в ней эластичным запорным элементом в виде кольца, а отверстия для сброса давления расположены на меньшем основании проточки, при этом эластичный запорный элемент установлен с натягом по внутреннему диаметру цилиндрического корпуса.
Недостатком этого клапана является сложность конструкции и ограниченная возможность использования устройства при вибрационных нагрузках, из-за того, что высока вероятность заклинивания эластичного запорного элемента, в результате чего снижается эксплуатационная надежность устройства. В то же время, при срабатывании клапана, эластичный запорно-регулирующий элемент, не имея центрирования по внутреннему диаметру, может образовывать неравномерную кольцевую щель, через которую сбрасывается давление, что может привести к автоколебаниям подвижных элементов клапана, а это значительно снижает надежность работы клапана и ограничивает диапазоны рабочих давлений, на которые может настраиваться этот клапан.
Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и повышение эксплуатационной надежности устройства.
Данный технический результат достигается тем, что в регуляторе расхода, содержащем цилиндрический корпус, входной и выходной каналы, эластичный запорный элемент в виде кольца, проточки с калиброванными отверстиями, согласно предложенному техническому решению в цилиндрическом корпусе регулятора расхода по своему наружному диаметру жестко закреплен внутренний ступенчатый цилиндр, в котором выполнен глухой входной осевой канал I, перпендикулярно которому на вертикальной оси внутреннего ступенчатого цилиндра выполнен радиальный канал II, соединенный с трапецеидальной канавкой с калиброванными пазами для прохода жидкости, где размещен эластичный запорный элемент в виде кольца, который посадкой с натягом по среднему диаметру зацентрирован в «центрирующей вертикальной» проточке канавки, а соосно входному каналу I в цилиндрическом корпусе выполнен сквозной выходной канал III.
На Фиг. 1, 2 представлен разрез и сечение предлагаемого регулятора расхода.
Предложенный регулятор расхода содержит цилиндрический корпус 1, в котором закреплен внутренний ступенчатый цилиндр 2. Внутренний ступенчатый цилиндр 2 своим наружным диаметром жестко зафиксирован в цилиндрическом корпусе 1. По центральной оси внутреннего ступенчатого цилиндра 2 выполнен глухой входной осевой канал I, перпендикулярно которому на вертикальной оси внутреннего ступенчатого цилиндра 2 выполнен радиальный канал II, соединенный с трапецеидальной канадкой  с «центрирующей вертикальной» проточкой 3 и с калиброванными пазами 4 (для прохода жидкости), где размещен эластичный запорный элемент 5 в виде кольца. Согласно заявляемому техническому решению эластичный запорный элемент 5 посадкой с натягом по среднему диаметру зацентрирован в «центрирующей вертикальной» проточке 3 трапециедальной канавки. Соосно входному каналу I в цилиндрическом корпусе 1 выполнен сквозной выходной канал III.
Регулятор расхода может работать как в режиме предохранительного клапана, так и в режиме переливного клапана прямого действия.
Рассмотрим работу регулятора расхода в режиме предохранительного клапана.
В рабочем положении эластичный запорный элемент 5 находится в трапециедальной канавке, то есть каналы I и II разъединены. При повышении давления в гидросистеме, к которой подключен регулятор расхода, эластичный запорный элемент 5 под действием этого давления, за счет того, что он центрируется в «центрирующей вертикальной» проточке 3, будет перемещаться, преодолевая трение от натяга, в радиальном направлении, образуя щели в местах, где имеют место пазы (для прохода рабочей жидкости), обеспечивая сброс рабочей жидкости через выходной канал III. При снижении давления эластичный запорный элемент 5 под действием собственных упругих сил возвращается в исходное положение, разъединяя входной I и выходной III каналы.
В режиме переливного клапана прямого действия регулятор расхода работает следующим образом.
В установившемся режиме при рабочем давлении в гидросистеме между эластичным запорным элементом 5 и трапециедальной канавкой  в местах, где имеют место пазы 4 (для прохода рабочей жидкости), появляются щели, обеспечивающие движение жидкости по каналам.
Таким образом, предложенная конструкция достаточно проста конструктивно и исключает вероятность автоколебаний эластичного запорного органа, что повышает эксплуатационную надежность устройства.