РЕДУКЦИОННЫЙ КЛАПАН
PRESSURE CONTROL VALVE

Изобретение относится к области гидравлики и предназначено для использования в гидроприводах различного назначения.
Известен редукционный клапан (патент РФ №2312265), выбранный в качестве прототипа, который содержит золотник, пружину, корпус с каналами подвода, отвода и слива. Между корпусом и золотником установлена промежуточная гильза с внутренними каналами и уплотнениями, а между пружиной и золотником - толкатель. Золотник выполнен сложной формы, с внутренними отверстиями, поясками с различными диаметральными зазорами, коническим торцом, поперечным пазом, лысками и проточками.
Недостатками известного редукционного клапана являются сложность и малая технологичность изготовления золотника, а также наличие промежуточных деталей, влияющих на увеличение трудоемкости изготовления. Работоспособность известного редукционного клапана сильно зависит от точного соблюдения малых зазоров, выполненных в определенном соотношении, а также от вязкости рабочей жидкости - масла, протекающего через эти зазоры, составляющие несколько микрон (0,008…0,019 мм). При высоких температурах вязкость масла является низкой (например, масло МГЕ-46 при t=+100°C имеет вязкость порядка 10 сСт), что приводит к повышенным утечкам через зазоры и, соответственно, к занижению давления на выходе редукционного клапана относительно предварительной настройки. При низких температурах вязкость масла является высокой (например, масло МГЕ-46 при t=-20°C имеет вязкость порядка 2000 сСт), что приводит к ухудшению перетекания масла через зазоры и, соответственно, к завышению давления на выходе редукционного клапана относительно предварительной настройки. Таким образом, известный редукционный клапан оказывается очень чувствительным к вязкости рабочей жидкости, что ограничивает температурный диапазон его применения.
Задачей, на решение которой направлено настоящее изобретение, является создание редукционного клапана свободного от указанных недостатков.
Указанная задача решается тем, что в редукционном клапане, содержащем корпус с каналами подвода, отвода и слива, золотник, установленный в корпусе с образованием камеры управления и камеры слива, пружину, согласно изобретению, в корпусе дополнительно выполнены полости напора и слива, при этом полость напора расположена между полостью слива и камерой слива, полость слива расположена между полостью напора и камерой управления, канал подвода соединен с полостью напора, канал отвода соединен с полостью напора и камерой управления, канал слива соединен с полостью слива и камерой слива, золотник выполнен с двумя рабочими и двумя разделительными кромками, причем первая рабочая кромка расположена между камерой управления и полостью слива, вторая рабочая кромка расположена между каналами подвода и отвода, разделительные кромки расположены между каналами подвода и слива, кроме того, на рабочих кромках золотника выполнены дроссельные пазы.
Кроме того, для обеспечения функции сброса давления в канале отвода при сбросе давления в канале подвода в редукционном клапане может быть установлен обратный клапан, расположенный между камерой управления и каналом подвода. Эта функция необходима, например, при использовании редукционного клапана в гидроприводах управления фрикционом лебедки для обеспечения торможения барабана лебедки при отсутствии давления в канале подвода в редукционном клапане.
Заявленные технические признаки существенны, так как они влияют на достигаемый технический результат.
При изучении других известных технических решений в данной области техники признаки, отличающие заявленное техническое решение, не были выявлены. Это позволяет сделать вывод о том, что заявленное техническое решение обладает новизной и не следует явным образом из существующего уровня техники.
Предлагаемое техническое решение может быть применено в гидроприводах различного назначения.
Сущность изобретения поясняется чертежами, где: на фиг.1 изображен редукционный клапан в разрезе; на фиг.2 изображен фрагмент редукционного клапана с установленным обратным клапаном.
Редукционный клапан содержит корпус 1 с каналом 2 подвода, каналом 3 отвода и каналом 4 слива, золотник 5, установленный в корпусе 1 с образованием камеры А управления и камеры Б слива, пружину 6. В корпусе 1 дополнительно выполнены полость В напора и полость Г слива, при этом полость В напора расположена между полостью Г слива и камерой Б слива, полость Г слива расположена между полостью В напора и камерой А управления, канал 2 подвода соединен с полостью В напора, канал 3 отвода соединен с полостью В напора и камерой А управления, канал 4 слива соединен с полостью Г слива и камерой Б слива, золотник 5 выполнен с двумя рабочими 7, 8 и двумя разделительными 9, 10 кромками, причем первая рабочая кромка 7 расположена между камерой А управления и полостью Г слива, вторая рабочая кромка 8 расположена между каналом 2 подвода и каналом 3 отвода, разделительные кромки 9, 10 расположены между каналом 2 подвода и каналом 4 слива, кроме того, на рабочих кромках 7, 8 золотника 5 выполнены дроссельные пазы 11, 12.
В редукционном клапане может быть установлен обратный клапан 13, расположенный между камерой А управления и каналом 2 подвода.
Работа редукционного клапана осуществляется следующим образом.
Масло под давлением подается в канал 2 подвода, откуда через полость В напора попадает в канал 3 отвода. Поскольку канал 3 отвода соединен с камерой А управления, то давление масла начинает воздействовать на торец золотника 5, создавая на нем усилие в осевом направлении. Как только осевое усилие превысит усилие настройки пружины 6, то золотник 5 сместится в сторону камеры Б слива, разъединяя с помощью рабочей кромки 8 золотника 5 канал 2 подвода и канал 3 отвода, в результате чего нарастание давления в канале 3 отвода прекратится. При этом давление в канале 2 подвода сохранится на прежнем уровне, так как разделительные кромки 9,10 отделяют канал 2 подвода от канала 4 слива в любом положении золотника 5. Этим обеспечиваются разные величины давлений на входе и выходе редукционного клапана, причем в канале 2 подвода давление определяется общим давлением в гидроприводе, а давление в канале 3 отвода определяется усилием настройки пружины 6.
В случае уменьшения давления в канале 3 отвода (например, из-за утечек) осевое усилие на золотнике 5 становится меньше усилия настройки пружины 6, и под действием пружины 6 золотник 5 сместится в сторону камеры А управления. При этом канал 2 подвода и канал 3 отвода соединятся, а давление в канале 3 отвода поднимется до величины, соответствующей усилию настройки пружины 6, после чего золотник 5 вновь сместится в сторону камеры Б слива, разъединяя канал 2 подвода и канал 3 отвода.
В случае увеличения давления в канале 3 отвода (например, при реакционной нагрузке от подключенного к редукционному клапану гидроцилиндра или при заторможенном состоянии гидродвигателя) осевое усилие на золотнике 5 становится больше усилия настройки пружины 6, золотник 5 продолжит смещаться в сторону камеры Б слива до момента когда рабочая кромка 7 попадет в полость Г слива. При этом канал 3 отвода соединяется с полостью Г слива, а избыток давления сливается через полость Г слива, камеру Б слива и канал 4 слива. Давление снизится до величины, соответствующей усилию настройки пружины 6, после чего золотник 5 вновь сместится в сторону камеры А управления, разъединяя канал 3 отвода и полость Г слива.
Для исключения резких скачков давления при функционировании редукционного клапана на рабочих кромках 7, 8 золотника 5 выполнены дроссельные пазы 11, 12.
В случае выполнения редукционного клапана с установленным обратным клапаном 13 при снятии давления с канала 2 подвода давление в канале 3 отвода сливается через камеру А управления, обратный клапан 13 и канал 2 подвода.
Таким образом, за счет простоты конструкции применение данного изобретения позволит повысить технологичность изготовления, за счет исключения влияния вязкости масла на работу редукционного клапана расширит температурный диапазон его применения. Снабжение редукционного клапана встроенным обратным клапаном расширит функциональные возможности и область применения.