управляющий пневмоклапан

Классы МПК:F16K31/124 приводимые в действие сервомеханизмами
F16K3/24 с цилиндрическими запорными элементами 
Автор(ы):
Патентообладатель(и):ГРАКО МИННЕСОТА ИНК. (US)
Приоритеты:
подача заявки:
2010-05-19
публикация патента:

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к четырехходовым распределителям, и предназначено для управления работой пневмодвигателя. Управляющий клапан (20), используемый для управления четырехходовым распределителем (10) пневмодвигателя (12), снабжен исполнительным штоком (32), тарельчатым клапаном (28), впускным отверстием (30), воздушно/сигнальным впускным отверстием (22), аккумулирующей пружиной (40) и верхней пружиной (34). Помимо управляющего клапана (20) используется также дополнительный золотниковый клапан (24), расположенный над упомянутым тарельчатым клапаном (28) и предназначенный для ограничения воздушно/сигнального впускного отверстия (22) управляющего клапана и создания падения давления. Изобретение направлено на обеспечение заданного резкого срабатывания и на увеличение задержки пневматически фиксируемого клапана, независимо от пневомолинии, которая им управляет, не влияя на расход клапана после его срабатывания. 1 з.п. ф-лы, 3 ил. управляющий пневмоклапан, патент № 2505730

управляющий пневмоклапан, патент № 2505730 управляющий пневмоклапан, патент № 2505730 управляющий пневмоклапан, патент № 2505730

Формула изобретения

1. Управляющий клапан (20), используемый для управления четырехходовым распределителем (10) пневмодвигателя (12), снабженный исполнительным штоком (32), тарельчатым клапаном (28), впускным отверстием (30), воздушно/сигнальным впускным отверстием (22), аккумулирующей пружиной (40) и верхней пружиной (34), характеризующийся тем, что дополнительно снабжен золотниковым клапаном (24), расположенным над упомянутым тарельчатым клапаном (28) и предназначенным для ограничения воздушно/сигнального впускного отверстия (22) управляющего клапана и создания падения давления.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что упомянутый золотниковый клапан (24) выполнен с возможностью ограничения упомянутого воздушно/сигнального впускного отверстия (22), независимо от падения давления по ходу перед упомянутым управляющим клапаном (20), обеспечивая при этом заданный расход после срабатывания упомянутого управляющего клапана (20).

Описание изобретения к патенту

Четырехходовой распределитель, используемый для управления работой пневмодвигателя, может управляться либо механически, либо пневматически. Когда распределитель управляется пневматически, то он приводится в действие системой управления, обычно состоящей из пары управляющих клапанов, которые регистрируют достижение насосом одного из крайних положений (см. фиг.1).

Существующие способы пневматического фиксирования управляющих клапанов и обеспечения необходимого запаздывания предусматривают использование аккумулирующих пружин и тарельчатого клапана (см. фиг.2). Когда клапан находится в состоянии покоя, давление воздуха над тарельчатым клапаном больше давления снизу клапана, которое обычно равно атмосферному давлению. Подобная разница давлений создает силу, которая удерживает клапан в закрытом положении. Для приведения клапана в действие нужно вдавить исполнительный шток, сжимающую аккумулирующую пружину, до тех пор, пока шток не соприкоснется с тарельчатым клапаном. В этот момент клапан начинает открываться, а давление над тарельчатым клапаном должно начать падать. При падении давления сила, удерживающая клапан в закрытом положении, исчезает, а аккумулирующая пружина может распрямляться до номинальной длины и резко открывать клапан с требуемым запаздыванием.

Проблемы при использовании данного способа могут возникнуть в том случае, если падения давления над тарельчатым клапаном не происходит из-за таких переменных величин, как объем системы, утечек и т.д. Если падения давления не происходит, управляющий клапан не будет резко открываться и обеспечивать необходимое запаздывание.

Изобретение позволяет обеспечить заданное резкое срабатывание и увеличение задержки пневматически фиксируемого клапана, независимо от пневмолинии, которая им управляет, не влияя на расход клапана после его срабатывания.

Изобретение реализуется за счет создания ограничения у воздушного/сигнального отверстия высокого давления, независимо от падения давления по ходу перед управляющим клапаном, обеспечивая при этом надлежащий расход после срабатывания клапана.

Помимо управляющего клапана, используется также дополнительный золотниковый клапан, ограничивающий воздушно/сигнальное впускное отверстие управляющего клапана, расположенное над тарельчатым клапаном, которое создает падение давления (см. фиг.3). Дополнительное падение давления заставляет клапан резко открываться после того как исполнительный шток соприкасается с тарельчатым клапаном, создавая запаздывание. После резкого открытия клапана, золотниковый клапан, перемещаясь, открывает отверстия высокого давления, снимая ограничение и обеспечивая полное срабатывание четырехходового распределителя.

Эти и другие цели и преимущества изобретения станут более понятны из прилагаемого описания изобретения совместно с прилагаемыми чертежами, на которых схожие или аналогичные детали на всех фигурах обозначены схожими ссылочными позициями.

На фиг.1 показана клапанная система пневмодвигателя из предшествующего уровня техники.

На фиг.2 показан управляющий клапан, используемый в системе из предшествующего уровня техники, например такой, которая показана на фиг.1.

На фиг.3 показан управляющий клапан по настоящему изобретению.

Четырехходовой распределитель 10 обычно используется для управления работой пневмодвигателя 12 и может управляться пневматически. Подобные четырехходовые распределители 10, в целом, хорошо известны. Распределитель 10 приводится в действие управляющей системой, обычно состоящей из пары управляющих клапанов 14, которые регистрируют достижение насосом (поршнем 16 или другой деталью) крайнего положения насоса (см. фиг.1). Управляющий клапан из предшествующего уровня техники, обозначенный позицией 14, показан на фиг.1 и 2, а клапан по настоящему изобретению обозначен позицией 20 и показан на фиг.3. Схожие, аналогичные детали клапана 14 из предшествующего уровня техники и клапана 20 по изобретению обозначены одинаковыми позициями.

У клапана 14 из предшествующего уровня техники имеется корпус 26 с расположенным в нем тарельчатым клапаном 28, а также впускным отверстием 30 для сжатого воздуха. Исполнительный шток 32 скользит внизу тарельчатого клапана 28, пока не соприкасается с нижней частью тарельчатого клапана 28, заставляя его перемещаться. Верхняя пружина 34 отклоняет тарельчатый клапан 28 вниз, прижимая уплотнительное кольцо 36 к посадочному месту 38 корпуса 26. Аккумулирующая пружина 40 отклоняет исполнительный шток 32 в сторону от тарельчатого клапана 28. Вентиляционное отверстие 42 низкого давления позволяет стравливать воздух из управляющего клапана. Четырехходовой распределитель 10 соединен с воздушным/сигнальным впускным отверстием 22 высокого давления.

В идеальном случае управляющий клапан 14 имеет некоторое запаздывание. Запаздывание клапана позволяет улучшить производительность, не давая управляющему клапану немедленно закрываться при изменении направления воздушного двигателя 12, оставляя управляющий клапан 14 открытым в течение достаточного времени для надлежащего приведения в действие основного четырехходового распределителя 10.

Клапан 20 по настоящему изобретению действует за счет создания ограничения у воздушного/сигнального отверстия 22 высокого давления, независимо от падения давления по ходу перед управляющим клапаном 20, обеспечивая при этом надлежащий расход после срабатывания клапана 20.

Помимо управляющего клапана 20 используется также дополнительный золотниковый клапан 24, который ограничивает воздушно/сигнальное впускное отверстие 22 управляющего клапана управляющего клапана 20, расположенное над тарельчатым клапаном 28, которое создает падение давления (см. фиг.3). Дополнительное падение давления заставляет клапан 20 резко открываться после того как исполнительный шток 32 соприкасается с тарельчатым клапаном 20, создавая запаздывание. После резкого открытия клапана 20, золотниковый клапан 24, перемещаясь, открывает отверстия 22 высокого давления, снимая ограничение и обеспечивая полное срабатывание четырехходового распределителя 10.

Подразумевается, что управляющий клапан допускает внесение в него различных изменений и модификаций, не выходя за объем и сущность изобретения, определенных в прилагаемой формуле изобретения.

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2505730

patent-2505730.pdf

Класс F16K31/124 приводимые в действие сервомеханизмами

способ амортизации ударных нагрузок газораспределительного клапана с электропневматическим приводом двигателя внутреннего сгорания -  патент 2529267 (27.09.2014)
вентиль -  патент 2217641 (27.11.2003)
запорно-регулирующее устройство -  патент 2076258 (27.03.1997)

Класс F16K3/24 с цилиндрическими запорными элементами 

Наверх