КЛАПАН ДЛЯ УПРАВЛЕНИЯ ДАВЛЕНИЕМ В ГИДРАВЛИЧЕСКИХ УСТРОЙСТВАХ

Полезная модель относится к области машиностроения, а именно к средствам управления давлением в гидравлических устройствах.
Известны регуляторы давления, например, механизмы плавного включения фрикционных муфт сливного типа (см. Тарасик В.П. «Фрикционные муфты автомобильных передач». Минск, «Наука и техника», 1973, стр. 320.», рис. 37). Этот клапан содержит корпус с входным каналом регулируемого давления, каналом слива, золотник и плунжер, установленные в корпусе с образованием торцевых полостей, одна из которых подключена к каналу регулируемого давления и к каналу слива. В канале регулируемого давления поддерживается давление, величина которого задается силой сжатия пружины. Основным недостатком этого клапана является то, что дроссельное отверстие и канал подвода жидкости, сообщающие канал регулируемого давления и полость между торцами плунжера и корпуса, расположены в корпусе и это увеличивает габариты клапана.
Наиболее близким по устройству и назначению к заявляемой полезной модели является клапан (см. Тарасик В.П. «Фрикционные муфты автомобильных передач». Минск, «Наука и техника», 1973, стр. 320.», рис 38), принятый за прототип. Этот клапан (фиг. 1) имеет корпус 1 с входным каналом регулируемого давления 2, с каналами слива 3 и 4. Золотник 5 и плунжер 6 установлены в расточке корпуса с образованием торцевых полостей 7 и 8. Полость 7 образована между торцами золотника 5 и плунжера 6. Полость 8 образована между торцами плунжера 6 и корпуса 1. В полости 8 установлена пружина сжатия 9, и полость 8 через канал 4 постоянно сообщается со сливом. Входной канал регулируемого давления 2 сообщается с исполнительным цилиндром фрикционного механизма.
Золотник 5 при перемещении соединяет входной канал регулируемого давления 2 с каналом слива 3, а дроссель 10 соединяет входной канал регулируемого давления 2 с полостью 7, которая образована между торцами золотника 5 и плунжера 6. В полости 7 размещена пружина сжатия 11, которая с одной стороны контактирует с золотником 5, а с другой - с плунжером 6. В полости 8 между плунжером 6 и корпусом 1 установлена пружина сжатия 9, которая контактирует с одной стороны с плунжером 6, а с другой стороны - с корпусом 1. При подаче жидкости во входной канал регулируемого давления 2 давление воздействует на всю площадь торца золотника 5. Давление во входном канале регулируемого давления 2 определяется соотношением площади торца золотника 5 и усилия пружин 9 и 11. При дальнейшем увеличении давления золотник 5 перемещается влево и сливает часть жидкости через канал 3. Одновременно с этим через дроссель 10 жидкость поступает в полость 7, и плунжер 6 также начинает движение влево. При этом усилие пружин 9 и 11 увеличивается, увеличивается также и давление во входном канале регулируемого давления 2. После достижения плунжером 6 крайнего левого положения давление жидкости слева и справа на золотник 5 выравнивается и он под действием пружины 11 перемещается вправо и перекрывает канал слива 4. Давление во входном канале регулируемого давления 2 при этом возрастает до максимального значения, которое поддерживается во фрикционной муфте гидравлической системой. После выключения фрикционной муфты плунжер 6 под действием пружины 9, преодолевая усилие более слабой пружины 11, возвращается в крайнее правое положение до соприкосновения с золотником 5.
К недостаткам известной конструкции можно отнести большие габаритные размеры в осевом направлении, так как используются две пружины.
Задачей полезной модели является уменьшение габаритных размеров клапана.
Указанный технический результат достигается тем, что в клапане для управления давлением в гидравлических устройствах, содержащем корпус с входным каналом регулируемого давления, каналом слива, золотник и плунжер, установленные в расточке корпуса с образованием торцевых полостей, одна из которых образована торцами золотника и плунжера, вторая полость образована торцами плунжера и корпуса, во второй полости установлена пружина сжатия, которая одним концом контактирует с корпусом, а другим - с плунжером и которая постоянно сообщается со сливом, золотник при перекрытии канала слива образует между поверхностью золотника и внутренней поверхностью корпуса торцевую кольцеобразную полость, которая сообщается с входным каналом регулируемого давления 2, и в полости между золотником и плунжером отсутствует пружина.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг. 2 изображен клапан для управления давлением;
- на фиг.3 - график зависимости давления от времени.
Клапан (фиг. 2) содержит корпус 1 с входным каналом регулируемого давления 2, каналами слива 3 и 4. Во внутренней расточке корпуса 1 размещены золотник 5 и плунжер 6 с образованием торцевых полостей 7, 8, 9. Золотник 5 при перекрытии канала слива 3 образует между диаметрами золотника и канала слива торцевую кольцеобразную полость 7, которая подключена к входному каналу регулируемого давления 2. Канал слива 3 сообщается через дроссель 10 в золотнике 5 с полостью 8, которая образована между торцами золотника 5 и плунжера 6. Полость 9 образована между торцами плунжера 6 и корпуса 1 и через канал слива 4 постоянно сообщается со сливом. Пружина сжатия 11 одним концом контактирует с корпусом 1, а другим - с плунжером 6. Диаметр канала слива 3 меньше, чем диаметр расточки в корпусе 1. Площадь торца полости 7 определяется как разность площадей торца золотника 5 и канала слива 3 и меньше, чем площадь торца золотника 5 со стороны полости 8.
Клапан работает следующим образом. Если жидкость не подается в канал регулируемого давления 2, пружина 11 прижимает плунжер 6 и далее золотник 5 к каналу слива 3, перекрывая его, поэтому полость 7 не сообщается с каналом слива 3. При подаче жидкости в канал регулируемого давления 2 и, соответственно, в полость 7, последняя заполняется. При дальнейшем увеличении давления в канале регулируемого давления 2 давление увеличивается также в полости 7 и начинает воздействовать на торец золотника, площадь которого образована внутренней поверхностью корпуса и поверхностью золотника. При превышении усилия от давления жидкости, действующего на кольцеобразный торец золотника, над усилием пружины 11, золотник 5 начинает перемещаться влево и полость 7 соединяется с каналом слива 3, часть жидкости сливается. В канале регулируемого давления при этом поддерживается низкое давление, а часть жидкости через дроссель 10 поступает в полость 8, плунжер 6 отрывается от золотника 5 и начинает перемещаться влево, сжимая пружину 11. Давление во входном канале регулируемого давления 2, а также в полости 8 при этом нарастает с увеличением усилия пружины 11. После достижения плунжером 6 крайнего левого положения давление жидкости слева и справа на золотник 5 выравнивается, и золотник, из-за разности площадей со стороны полостей 7 и 8, перемещается вправо и перекрывает канал слива 3. В результате давление во входном канале регулируемого давления 2 и, соответственно, в исполнительном цилиндре возрастает до максимального значения, соответствующего давлению в гидравлической системе. После выключения исполнительного цилиндра, то есть после падения давления в канале регулируемого давления 2, плунжер 6 под действием пружины 11 возвращается в крайнее правое положение до соприкосновения с золотником 5.
График зависимости давления жидкости во входном канале регулируемого давления от времени показан на фиг. 3. Участок OA - возрастание давления при неподвижном поршне исполнительного цилиндра. Участок АВ - изменение давления при перемещении поршня. Участок ВС - увеличение давления при сжатии дисков фрикционного механизма до начала слива жидкости золотником 5. Участок СД - изменение давления в процессе слива жидкости золотником 5. Участок ДЕ - увеличение давления после окончания регулирования.
Применение предлагаемого устройства позволяет уменьшить габаритные размеры клапана, так как не используется возвратная пружина 11 (фиг. 1), расположенная между золотником 5 и плунжером 6.