RU2068144C1

RU2068144C1 - Disconnecting device

Info

Publication number: RU2068144C1
Application number: RU93034552A
Authority: RU
Inventors: В.П. Баторшин; В.А. Тропин
Original assignee: Акционерное общество "Красноярский алюминиевый завод"
Priority date: 1993-07-01
Filing date: 1993-07-01
Publication date: 1996-10-20

Abstract

FIELD: hydraulic. SUBSTANCE: device is provided with a valve. A hollow slide valve moves inside the housing of the device. The slide valve is spring-loaded from the side of the outlet space of the passageway. There is a bore in the housing of the valve. The bore is in communication with the damper space of the device through a feedback passageway. The valve member is made up as a sleeve with a drain valve from the side of its bottom. EFFECT: enhanced reliability. 2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в гидросистемах машин для предотвращения потерь рабочей жидкости при аварийных разрушениях гидромагистралей. The invention relates to valve engineering and can be used in hydraulic systems of machines to prevent the loss of working fluid during accidental destruction of hydraulic lines.

Известно отключающее устройство, содержащее отжатый пружиной от седла запорный орган, хвостовик которого пропущен через центральное отверстие в перегородке, расположенной в корпусе между входной и выходной полостями и имеющей дренажные отверстия и механизм регулирования рабочих параметров, выполненный в виде имеющей устройство поворота шайбы с проходными отверстиями, охватывающей хвостовик запорного органа и установленной на перегородке с возможностью совмещения своих отверстий с дренажными отверстиями перегородки, причем на хвостовике со стороны выходной полости закреплена тарелка с дренажными отверстиями (1). It is known a disconnecting device containing a locking member pressed by a spring from the saddle, the shank of which is passed through a central hole in the partition located in the housing between the inlet and outlet cavities and having drainage holes and a mechanism for adjusting operating parameters, made in the form of a washer with a washer with passage holes, covering the shank of the locking member and installed on the partition with the possibility of combining its holes with the drainage holes of the partition, and on the tail a plate with drainage holes (1) is fixed to the outlet side of the outlet cavity.

Основным недостатком известного аналога является низкая надежность его работы вследствие чувствительности запорного органа к рабочем пульсациям жидкости. В связи с этим возникающие при работе гидросистемы пульсации потока жидкости могут вызвать ложное срабатывание устройства. The main disadvantage of the known analogue is the low reliability of its operation due to the sensitivity of the locking element to the working pulsations of the liquid. In this regard, the pulsations of the fluid flow that occur during operation of the hydraulic system can cause a false response of the device.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является отключающее устройство, содержащее отжатый пружиной от седла запорный орган, хвостовик которого снабжен чувствительным элементом на конце и пропущен через центральное отверстие в перегородке, расположенной в корпусе между входной и выходной полостями и имеющей дренажные отверстия, причем в перегородке выполнена демпферная полость, ограниченная чувствительным элементом, в котором выполнено дроссельное отверстие, сообщающее демпферную полость с входной (2). Closest to the technical nature of the invention is a disconnecting device containing a spring pressed from the saddle locking member, the shank of which is equipped with a sensing element at the end and passed through a central hole in the partition located in the housing between the inlet and outlet cavities and having drainage holes, and in the partition a damper cavity is made, limited by a sensitive element, in which a throttle hole is made, which communicates the damper cavity with the inlet (2).

Основным недостатком известного прототипа является недостаточная надежность работы и эффективность его применения в гидросистемах мобильных машин, обусловленная тем, что запирание аварийной магистрали происходит в основном лишь по причине увеличения перепада давления Δ на запорном органе, пропорционально квадрату скорости V потока жидкости:

где ξ коэффициент местного сопротивления,
r плотность рабочей жидкости.The main disadvantage of the known prototype is the lack of reliability and efficiency of its use in the hydraulic systems of mobile cars, due to the fact that the emergency line is locked only due to an increase in the pressure drop Δ on the shut-off element, in proportion to the square of the velocity V of the fluid flow:

where ξ is the coefficient of local resistance,
r density of the working fluid.

Очевидно, что не любое разрушение элемента гидромагистрали может вызвать достаточное увеличение скорости потока и срабатывание отключающего устройства. Obviously, not any destruction of the hydraulic element can cause a sufficient increase in flow rate and the operation of the disconnecting device.

Задачей изобретения является повышение чувствительности и надежности срабатывания запорного органа. The objective of the invention is to increase the sensitivity and reliability of the actuation of the locking organ.

Этот технический результат достигается тем, что устройство снабжено клапаном, в корпусе которого установлен по скользящей посадке между входной и выходной полостями полый золотник, нагруженный пружиной со стороны выходной полости корпуса клапана, в которой выполнена кольцевая расточка, соединенная каналом обратной связи с демпферной полостью устройства, причем запорный орган выполнен в виде стакана с дренажными каналами со стороны днища, а золотник выполнен с поршнем, ограничивающим демпферную полость, сообщенную с полостью золотника через его дроссельное отверстие. This technical result is achieved by the fact that the device is equipped with a valve, in the case of which a hollow spool is installed along a sliding fit between the inlet and outlet cavities, loaded with a spring from the side of the outlet cavity of the valve body, in which an annular bore is made, connected by a feedback channel to the damper cavity of the device, moreover, the locking body is made in the form of a glass with drainage channels from the bottom side, and the spool is made with a piston that limits the damper cavity in communication with the spool cavity through its orifice.

Сущность изобретения поясняется чертежами,
где:
на фиг. 1 представлено схематическое изображение отключающего устройства,
на фиг. 2 схема его подключения к гидросистеме.The invention is illustrated by drawings,
Where:
in FIG. 1 is a schematic illustration of a disconnecting device,
in FIG. 2 diagram of its connection to the hydraulic system.

Заявляемое устройство содержит корпус 1, между входной 2 и выходной 3 полостями которого установлена перегородка 4. Через центральное отверстие перегородки 4 пропущен по скользящей посадке запорный орган 5, выполненный в виде стакана с поршнем 6 на конце. Со стороны днища 7 запорный орган 5 имеет дренажные каналы 8. Внутри демпферной полости 9, ограниченной корпусом 1, перегородкой 4 и запорным органом 5, установлена пружина 10. В поршне 6 предусмотрено дроссельное отверстие 11, соединяющее полость 9 с входной 2. Устройство снабжено клапаном 12, между входной 13 и выходной 14 полостями которого установлен по скользящей посадке нагруженный пружиной 15 полый золотник 16, выполненный с поршнем 17 и дроссельным отверстием 28, сообщающим ограниченную поршнем 17 демпферную полость 19 с полостью 20 золотника клапана 12. В выходной полости 14 клапана 12 выполнена кольцевая расточка 21, соединенная каналом 22 обратной связи с управляемой демпферной полостью 9, которая в нормальном положении золотника 16 сообщена с выходной полостью 14 клапана 12. The inventive device comprises a housing 1, between the input 2 and output 3 cavities of which a partition 4 is installed. A locking member 5, made in the form of a cup with a piston 6 at the end, is passed through the central hole of the partition 4 through a sliding fit. On the bottom side 7, the locking member 5 has drainage channels 8. Inside the damper cavity 9, limited by the housing 1, the baffle 4 and the locking member 5, a spring 10 is installed. A throttle bore 11 is provided in the piston 6 connecting the cavity 9 to the inlet 2. The device is equipped with a valve 12, between the inlet 13 and the outlet 14 cavities of which a hollow spool 16 loaded with a spring 15 is installed along a sliding fit, made with a piston 17 and a throttle hole 28 communicating a damper cavity 19 bounded by a piston 17 with a valve spool cavity 20 12. In the output cavity 14 of the valve 12 is formed annular recess 21 connected to the feedback conduit 22 with a controllable damper cavity 9, which in the normal position of spool 16 communicates with the outlet cavity 14 of the valve 12.

Запорный орган устройства устанавливают в напорной магистрали гидросистемы (фиг. 2), а клапан в сливной. The locking element of the device is installed in the pressure line of the hydraulic system (Fig. 2), and the valve in the drain.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При расходе жидкости меньшем уровня срабатывания запорный орган 5 под действием пружины 10 и жидкости, находящейся в демпферной полости 9, удерживается в открытом положении. Подаваемая насосом жидкость через входную полость 2, дренажные каналы 8 в запорном органе 5 и выходную полость 3 устройства подводится посредством распределителя к исполнительному органу - например, к гидроцилиндру, откуда она поступает в клапан 12 и далее в бак гидросистемы. When the fluid flow rate is lower than the response level, the locking member 5 is held in the open position under the action of the spring 10 and the fluid located in the damper cavity 9. The fluid supplied by the pump through the inlet cavity 2, the drainage channels 8 in the shut-off element 5 and the outlet cavity 3 of the device is supplied by means of a distributor to the actuator - for example, to the hydraulic cylinder, from where it enters the valve 12 and then into the hydraulic tank.

При работе гидросистемы золотник 16 клапана 12 под действием потока жидкости находится в выдвинутом положении и перекрывает канал обратной связи 22. Давление жидкости в сообщающихся посредством дроссельного отверстия 11 входной 2 и демпферной 9 полостях одинаково. Запорный орган 5 надежно удерживается в открытом положении под действием пружины 10 и жидкости, находящейся в управляемой демпферной полости 9 под рабочим давлением. В случае разрушения рукава высокого давления или трубопровода мгновенно возрастает расход жидкости через запорный орган 5 и уменьшится через клапан 12, соответственно возрастает перепад давления в запорном органе 5 и уменьшится в клапане 12. В связи с этим запорный орган 5 и золотник 16 переместятся соответственно в сторону выходной 3 и входной 13 полостей. При этом золотник 16 откроет канал обратной связи произойдет мгновенное падение давления жидкости в управляемой демпферной полости 9. Причем давление в управляемой полости 9 будет значительно меньше давления жидкости во входной полости 2 из-за большого гидравлического сопротивления дроссельного отверстия 11. Увеличение перепада давления в запорном органе 5 и снижение давления в управляемой демпферной полости 9 вызовут запирание аварийной магистрали. When the hydraulic system is in operation, the spool 16 of the valve 12 under the action of the fluid flow is in the extended position and closes the feedback channel 22. The fluid pressure in the communicating cavities through the orifice 11 of the inlet 2 and the damper 9 is the same. The locking body 5 is securely held in the open position under the action of the spring 10 and the liquid located in the controlled damper cavity 9 under the working pressure. In the event of the destruction of the high-pressure hose or pipeline, the fluid flow instantly increases through the shut-off element 5 and decreases through the valve 12, respectively, the pressure drop in the shut-off element 5 increases and decreases in the valve 12. In this regard, the shut-off element 5 and the spool 16 will move respectively to the side output 3 and input 13 cavities. In this case, the slide valve 16 will open the feedback channel, an instantaneous pressure drop of the liquid in the controlled damper cavity 9 will take place. Moreover, the pressure in the controlled cavity 9 will be much less than the liquid pressure in the inlet cavity 2 due to the large hydraulic resistance of the throttle hole 11. An increase in the pressure drop in the shut-off element 5 and pressure reduction in the controlled damper cavity 9 will cause the emergency line to lock.

В процессе работы механизмов гидравлической машины расход жидкости колеблется и характеризуется большими пульсациями, вследствие чего необходимо их учитывать для исключения ложного срабатывания отключающего устройства. Для уменьшения влияния пульсаций золотник 16 клапана 12 выполнен с поршнем 17, ограничивающим демпферную полость 19. При действии импульса давления на золотник 16 она не может мгновенно переместиться ввиду неразрывности жидкости. Последний необходимо какое-то время, чтобы перетечь через отверстие 18. Этим обеспечивается гашение колебаний золотника и повышение точности настройки клапана. During the operation of the mechanisms of the hydraulic machine, the fluid flow fluctuates and is characterized by large ripples, as a result of which it is necessary to take them into account to exclude false triggering of the disconnecting device. To reduce the effect of pulsations, the spool 16 of the valve 12 is made with a piston 17 restricting the damper cavity 19. When the pressure pulse acts on the spool 16, it cannot instantly move due to the continuity of the liquid. The latter needs some time to flow through the hole 18. This ensures the damping of the oscillations of the spool and increase the accuracy of the valve settings.

В случае разрыва рукава высокого давления длительности импульса давления значительно превышает длительность заполнения жидкостью полости 19, что обуславливает надежное отпирание канала 22 и срабатывание устройства. In the event of a rupture of the high-pressure sleeve, the duration of the pressure pulse significantly exceeds the duration of filling the cavity 19 with liquid, which leads to reliable unlocking of the channel 22 and operation of the device.

Таким образом, запирание аварийной магистрали происходит не только вследствие возрастания перепада давления в запорном органе, но и снижения давления жидкости, находящейся в управляемой демпферной полости, что способствует повышению чувствительности и надежности работы рассматриваемого устройства. Thus, the shutdown of the emergency line occurs not only due to an increase in the pressure drop in the shut-off element, but also to a decrease in the pressure of the liquid located in the controlled damper cavity, which helps to increase the sensitivity and reliability of the device under consideration.

Claims

1. A disconnecting device comprising a housing with a partition located between the inlet and outlet cavities and a spring-loaded shut-off member with a piston at the end defining a controlled damper cavity communicated from the inlet by means of a throttle aperture in the piston, characterized in that it is provided a valve, in the casing of which is installed on a sliding fit between the inlet and outlet cavities, a hollow spool, loaded with a spring from the side of the outlet cavity of the valve body, wherein an annular bore connected feedback channel with a controllable damper cavity device, wherein the closure member is formed as a cup with drainage channels from its bottom.

2. The device according to p. 1, characterized in that the valve spool is made with a piston limiting the damper cavity of the valve in communication with the spool cavity through the throttle hole.