CS261823B1

CS261823B1 - Automatic closing valve for hydraulic circuits with twoway flow

Info

Publication number: CS261823B1
Application number: CS872096A
Authority: CS
Inventors: Juraj Ing Lipocky; Peter Ing Markovich
Original assignee: Lipocky Juraj; Markovich Peter
Priority date: 1987-03-26
Filing date: 1987-03-26
Publication date: 1989-02-10
Also published as: CS209687A1

Description

Vynález sa týika automatického uzatváracieho ventilu obvodov, najmá pri poruche rozvodov· a rieši problém urýchleného vyhladania a odstránenia iporúch různých technologických zariadení v prevádzke, včítane úspory olejov a zlepšenia ekologických podmienok.The invention relates to an automatic circuit shut-off valve, in particular in the event of a breakdown of a distribution system, and solves the problem of accelerated smoothing and removal of faults in various process equipment, including oil savings and improved environmental conditions.

Pri hydraulických ovládaných různých zariadeniach je najčastejším zdrojom vážných poruch — tým aj odstavenia důležitých zariadení, niekedy aj celých výrobných prevádzok, prevádzok s hydraulicky ovládanými zariadeniami blízko alebo priamo- v styku s tekutým, žeravým kovom, s vysokou teplotou aj zdrojom —· pošikodenie vysokotlakých potrubí, vysokotlakých ohybných hadic medzi zdrojom a hydromotorom, a to priamočiarym alebo rotačným.In hydraulically operated equipment, the most common source of serious disturbances - hence the shutdown of important equipment, sometimes entire production facilities, operations with hydraulically operated equipment near or directly - in contact with liquid, hot metal, high temperature and source - damage to high pressure pipelines , high-pressure flexible hoses between the source and the hydraulic motor, either linear or rotary.

Pri poškodeniach dochádza k miestnemu úniku a stratám tlakového média, pokiaí sa neprejaví v znížení tlaku v obvode alebo jeho objemu v nádrži. To může oiepriaznivo viplývať na funkciu ovládaného zariadenia s medzernými následkami v důsledku jeho havárie. Okrem toho vzniká velká strata úzkoprofilového média, najma olejov s vysokými nárokmi na ich výrobu v důsledku požadovaných vlastností, ktoré však sposobuje velké znečistenie životného prostredia už pri malých únikoch.Damage will result in local leakage and loss of the pressure medium unless it results in a reduction in the pressure in the circuit or its volume in the tank. This may adversely affect the operation of the controlled device with intermittent consequences due to its accident. In addition, there is a large loss of narrow-profile medium, in particular of oils with high production demands, due to the desired properties, which, however, causes a high level of environmental pollution even in the case of small spills.

iPritom niet v podstatě vhodného zariadenia alebo systému, ktoré by včas zabránilo úniku média z rozvodu a signalizovalo poruchu tohto druhu a hlavně umožnilo jej urýchlené a bezstratové odstránenie. Sú známe iba riešenia, ktoré umožňujú nepriamo zistiť popísanú poruchu, a to například meraním množstva, resp. výšky hladiny média v nádrži opticky alebo pomocou plavákov, čím je signalizovaný ipokles hladiny pod úroveň danú najvfičšou spotřebou média v systému pri určitom režime činnosti hydraulických spotrebičov. Zatial' najpresnejším spósobom merania výšky hladiny v nádrži a jej premena na elektrický signál, je meranie pomocou diferenciál něho manometre.iPrite is not a suitable device or system to prevent leakage of the medium in time and to signal a failure of this kind and, above all, to enable its quick and loss-free removal. Only solutions are known which make it possible to detect the disturbance described indirectly, for example by measuring the amount and / or the amount thereof. the level of the medium in the tank, optically or by floats, indicating a level drop below the level given by the highest media consumption in the system in a certain mode of operation of the hydraulic consumers. While the most accurate way of measuring the level in a tank and converting it into an electrical signal is by using a differential pressure gauge.

Tieto riešenia neumožňujú ' zistiť podiel úniku média z titulu poruchy oproti ostatným vplyvom kolísania hladiny zapříčiněných různými staveni odběru, zapojenia, naplnenia média v rozvádzačoch a pod.These solutions do not make it possible to ascertain the proportion of the leakage of the medium due to the malfunction compared to other influences of the level fluctuation caused by the various withdrawal, connection, filling of the medium in the switchboards and the like.

Dalším spůsobom zisťovania úniku média pri poruche rozvodu je zisťovanie prietoku prietokomermi objemovými alebo prietokomermi využívajúcimi dynamický tlak na zopnutie elektrického kontaktu. Ani tento spůsob nezabezpečí okamžité uzatvorenie poškodeného rozvodu, iba signalizuje poškodenie rozvodu a aj to s určitým omeškaním, ktoré zodpovedá času potřebnému na jeden pracovný cyklus hydraulického spotrebiča; polom je potřebné odstavit celý hydraulický obvod alebo poškodenú vrstvu obvodu ručně, alebo elektricky ovládaným ventilom.Another method of detecting a medium leakage in a distribution failure is by detecting the flow through volumetric flow meters or flow meters using dynamic pressure to switch on the electrical contact. Even this method does not ensure immediate closure of the damaged pipeline, it only signals the damage of the pipeline, even with some delay, which corresponds to the time needed for one working cycle of the hydraulic appliance; in the field it is necessary to shut down the entire hydraulic circuit or the damaged circuit layer manually or by an electrically operated valve.

Nevýhodami popísaných sposoboch je to, že potrebujú elektrické obvody, nereagujú okamžité, ďalej je nutné pri výměnách a opravách poškodených rozvodov opravovaný obvod zabezpečit proti vnlknutiu tlakového média do opravovanej časti. Všetky vyššie uvedené skutečnosti nepriaznivo vplývajú na operativnost zásahu pri zisťovaní a odstraňovaní poruch a zbytočne zvyšujú spotřebu drahého média.The disadvantages of the described methods are that they need electric circuits, do not react immediately, furthermore it is necessary to secure the repaired circuit against insertion of pressure medium into the repaired part when replacing and repairing damaged piping. All of the above adversely affects the operability of intervention in detecting and eliminating faults and unnecessarily increases the consumption of expensive medium.

Samotné ovládacie ventily, rozvádzače a pod. v hydraulických obvodooh přitom plni-a funkciu len pre ovládanie prívodov podl'a programu alebo ovládacieho zásahu.Control valves themselves, switchboards etc. in the hydraulic circuit, it only performs the function to control the supply according to a program or control intervention.

Uvedené nedostatky odstraňuje ,a vytýčený problém rieši automatický uzatvárací ventil hydraulických ohvodov s obojsmerným tokom umiestnený v priamom toku podlá vynálezu.These drawbacks are overcome, and the problem is solved by an automatic bi-directional flow shut-off valve located in the direct flow according to the invention.

Podstata vynálezu spočívá v tom, že -automatický uzatvárací ventil pozostáva z obvodového nosného telesa, po ktorého vnútorných str-anách sú vytvořené vstupné obvodové kanály prietokov a výstupné obvodové kanály priameho toku, v- ktorom je umiestnené vstupné puzdro s vonkajšími obvodovými otvormi zaústěnými do vstupných obvodových kanálov prietokov a výstupné puzdro s vonkajšími obvodovými otvormi zaústěnými d-o výstupných oljvodových kanálov priameho· toku.SUMMARY OF THE INVENTION The automatic shut-off valve consists of a peripheral support body, on the inner sides of which the inlet flow channels are formed and the direct flow outlet channels are located, in which an inlet housing with external peripheral openings in the inlet ports is located. peripheral flow passages and an outlet housing with external peripheral openings orifices terminated in the direct flow outlet oluct channels.

Vstupné a výstupné puzdro sú vzájomne upevněné na obvodové nosné teleso v mieste přechodového dorazového čela výstupného puzdra. Vo vnútornom priestore vstupného puzdra je volné uložený uzatvárací tesniaci piest a na jeho čele, voči vstupnému otvoru je upevněné teleso štartu s vytvořeným štartov-acím kanálom. Vo vnútornom priestore výstupného puzdra je uložený tesniaci piest, opatřený pružinou priameho toku medzi opěrným telesom a oddelovacou přírubou medzipiestového priestoru, za ktorou je vytvořený nadstavec tesniaceho piestu.The inlet and outlet sleeves are fixed to each other on the peripheral support body at the transition stop face of the outlet sleeve. In the inner space of the inlet housing there is a free sealing sealing piston and on its face, against the inlet opening there is fastened the start body with the created start channel. A sealing piston is disposed in the inner space of the outlet housing, provided with a direct flow spring between the support body and the separating flange of the inter-passage space, behind which the extension of the sealing piston is formed.

. V medzipiestovom vnútornom priestore nadst-avc-a- je uložený vnútorný piest spatného chodu s vytvořeným prepúšť-acím otvorom a je opatřený pružinou spatného toku opretou o vy-rovnávaciu clonu s vytvořeným tlmiacim otvorom. V stěnách nadstavca tesniaceho piestu sú vytvořené vnútorné obvodové otvory spatného toku zaústěné do vnútorného prepojov-a-cieho kanálu priameho toku, vytvořeného medzi jeho vonkajšou stěnou a vnú-tornou stěnou výstupného puzdra. Nakoniec medzi vstupnými .obvodovými kanálmi a výstupnými obvodovými kanálmi je vytvořený přepojovací plnicí kanál, do ktorého ie vnaděný uzatvárací a prepúšťací kohút.. In the intermediate passage space above the above-avc-a-, the internal reverse piston is disposed with the discharge opening formed and is provided with a reverse flow spring supported on the alignment orifice with the damping opening formed. In the walls of the sealing piston extension, inner circumferential openings of the backflow are formed, which open into the internal direct flow interconnection channels formed between its outer wall and the inner wall of the outlet casing. Finally, between the inlet peripheral ducts and the outlet peripheral ducts, there is provided a transfer fill channel into which the shut-off and leakage cock is entrained.

Prletokové profily štartovacieho kanálu v telese štartu výtlačného otvoru vyrovnáv-acej clony a -prepúšťací otvor vnútorného piestu spatného toku sú menšie -ako prietokov,é prolily vstupného aj výstupného otvoru.The throughflow profiles of the start channel in the start body of the alignment orifice and the inlet opening of the inner flow piston are less than the flow rates that the inlet and outlet openings have flowed through.

Výhody ventilu p-odl-a vynálezu sú hlavně v tom, že sa zabezpečí urýchiené zistenie poruchy s automatickým odstavením toku drahého hydraulického média, a týni aj možnost operatívneho odstráneni-a poruchy bez z-držovania výrobného agregátu alebo následnej jeho· havárie v důsledku prevádzky za nízkého tlaku a pod. Ventil je výrobně nenáročný s možnosťou využit súčiastkovú základňu piestov a puzdier s možnosťou úpravy podlá množstva prietotku média. Je použitelný na rožne úseky regulácie a z-astavovania toku, najmá s použitím kv-apalného média bez nároku na anergiu alebo náročné programovanie. Ventil bol skúšobne vyrobený a použitý v org-anizácil přihlašovatele v rozsahu podlá -nasledujúceho příkladu uskutočnenia.The advantages of the valve of the invention are mainly that it provides rapid failure detection with automatic shutdown of the expensive hydraulic medium flow, and also the possibility of operative removal and failure without holding the production unit or its subsequent accident due to operation. under low pressure and the like. The valve is easy to manufacture, with the possibility of using the base of the pistons and bushings with the possibility of adjusting to the amount of medium flow. It is applicable to various flow control and flow sections, in particular using a quasi-liquid medium without the need for anergy or demanding programming. The valve was tested and used in the applicant's organization to the extent of the following embodiment.

Příklad uskutočnenia automatického uzatváracieho ventilu pódia vynálezu je znázorněný na přiložených výkresoch, pričom obrázek 1 je v o-sovom řeze znázorněná na ňom konštrukcia ventilu a na obr. 2 je znázorněné jeho umiestnenie v hydraulických ohvodoch hydromotor-a.An example of an embodiment of an automatic shut-off valve according to the invention is shown in the accompanying drawings, in which Figure 1 is a cross-sectional view of the valve structure and in FIG. 2 shows its position in the hydraulic circuits of the hydraulic motor.

Automatický uzatvárací ventil pozostáva z obvodového nosného telesa 11 so vstupným otvorom 31 na m-ontážnom čele a s výstupným otvorom 32, V osovej dutině obvodového nosného telesa 11 sú umiestnené jednak výstupné puzdro 13 o menšom vnútornom priemere na opornom telese 18 s -radiálnymi obvodovými otvormi, a jednak vstupné puzdro 12 o vačšom vnútornom priemer-e, ktoré sú navzájem opreté a upevněné v obvodovom n-osnom telese 11 v uneste přechodového dorazového čela 14. Po ich stěnách sú vytvořené vstupné obvodové kanály 33 a výstupné obvodové kanály 34 zaústěné do příslušných vonkajších obvodových otvoroiv 37 a 38 vytvořených v stěnách příslušných puzdier 12 a 13.The automatic shut-off valve consists of a circumferential support body 11 with an inlet opening 31 on the m-mounting face and an outlet opening 32. In the axial cavity of the circumferential support body 11 there is an outlet sleeve 13 of smaller inner diameter on the support body 18 with radial peripheral openings. and, on the other hand, an inlet sleeve 12 having a larger inner diameter which is supported and secured to each other in the circumferential n-axis body 11 in the abutment of the transition stop face 14. In their walls, inlet circumferential channels 33 and outlet circumferential channels 34 are formed. peripheral openings 37 and 38 formed in the walls of the respective housings 12 and 13.

Súčasne sú vzájomne přemostěné přepojovacím plniacim kanálom 35, dc· ktorého je vradený uzatvárací a prepúšťací kohút 18. Na čele vstupného' puzdr-a 12 od vstupného otvoru 31 je upevněné teleso 15 štartu, v ktorom je vytvořený labyrintový startovací kanál 41 zaústěný pod uzatvárací tesniaci piest 21, volné uložený v-o vnútornom priestore 44 vstupného puzdra 12. Jeho výška přesahuje vzdialenosť medzi přechodovým dorazovým čelom 14 a vonkajšími obvodovými otvormi 37 vstupného puzdra 12. Na pružině 25 priameho toku opretej o oporné teleso 16, je vo- vnútornom priestore 45 výstupného puzdra 13 umiestnený tesniaci piest 22 toku, za ktorého oddel-ovaco-u přírubou 27 je vytvořený nadstavec 23 o menšoím vohk-ajšom priemere, a to o šířku v-nútornébo prepo-jovacieho kanálu 38.At the same time, they are bridged to one another by a transfer filling channel 35 having a shut-off and a shut-off cock 18. A start body 15 is fixed at the front of the inlet housing 12 from the inlet 31, in which a labyrinth starter channel 41 is formed. its height exceeds the distance between the intermediate stop face 14 and the outer peripheral openings 37 of the inlet housing 12. On the direct flow spring 25 supported by the support body 16, there is an inboard space 45 of the outlet housing 13 is provided with a flow sealing piston 22 behind which a flange 27 of a smaller, larger diameter is formed by the flange 27, the width of the internal or interconnecting channel 38.

V medzipiestovom vnútornom priestore 46In the interway interior 46

261623 nadstavca 23 je umiestnený vnútorný piest 24 spatného toku, -opatřený osovým prepúšťacím otvor-om 43 změny toku a nasadený na pružinu 26 spatného toku opretú o vyrov-náv-acíu clonu 28, vybavená výtlačným otvorom 42. V stene nadstavca 23 sú vytvořené vnútorné obvod-ové otvory 39. Vzdialenosť 47 prepojenia priameho toku medzi přechodovým dorazovým č-elom 14 a vonkajšími obvodovými otvormi 38 výstupného puz-dra 13 presahujúceho výšku tesníaceho piesta 22 toku a jeho zdvih 48.261623 of the nozzle 23 is provided with an inward flow piston 24 provided with an axial flow change orifice 43 and fitted to the backflow spring 26 supported by the compensating orifice 28 provided with a discharge port 42. In the wall of the nozzle 23 are formed circumferential apertures 39. Direct flow interconnection distance 47 between the intermediate stop face 14 and the outer peripheral openings 38 of the outlet cap 13 extending beyond the height of the flow seal piston 22 and its stroke 48.

Automatický uzatvárací ventil sa umiestni do- každého- hydraulického obvodu medzi /rozdelo-vačom 51 a odběrovými priestormi 56 a 57 hydr-ovalca 55, a to najma na výstupné potrubie 53 před ohybnými hadica-mi 54, t. j. s-o zaústěním vstupného otvoru 3i do vstupného potrubia 52. Po zaplnění hydraulického obvodu a vyrovnaní tlakov vstupného potrubia 52 s výstupným po-trubím 53 prostredníctvom prepojov-acieho plniaceho kanálu 35 pri -otvorení prepúšťacielio kohúta 18, sa ventil uvedie do chodu.An automatic shut-off valve is placed in each hydraulic circuit between the manifold 51 and the outlet spaces 56 and 57 of the hydraulic cylinder 55, in particular on the outlet pipe 53 in front of the flexible hoses 54, i. j. When the inlet opening 31 is introduced into the inlet pipe 52. After the hydraulic circuit has been filled and the inlet pipe 52 has been equalized with the outlet pipe 53 by means of the interconnecting feed channel 35, the valve 18 is opened.

Pri priamom toku je uzatvárací tesniaci piest 21 v- kludovej polohe nad t-elesom 15 startu. Přetlak z priameho toku prechá-dzajúci cez vstupné obvodové kanály 33, ďalej cez vonkajšie obvodové otvory 37 a vo vnútornom priestore 44 pósobí na čelné plochy nadstavca 23 a tesniaceh-o pieet-a 22, ktorý odtlačí, překonáním pružiny 25, až po odkrytie vonkajších obvodových otvorov 38 výstupného puzdra 13.In the direct flow, the sealing piston 21 is in the rest position above the start tee 15. The overflow from the direct flow passing through the inlet circumferential channels 33, further through the outer circumferential openings 37 and in the interior 44 acts on the front surfaces of the extension 23 and the sealing of the pieet 22 to overcome the spring 25 to expose the external the peripheral openings 38 of the output housing 13.

Médium preteká vytvořeným vnútorným přepojovacím kanálom 36 okolo stien nadstavca 23 a plynule pokračuje cez výstupné obvodové kanály 34 a výstupný -otvor 32 k příslušnému spotřebičů. Pri zmene toku na spatný tok, vznikajúci přetlak vo výstupnom potrubí 53 uvo-1'ní pružinu 25 priameho to6 ku, táto posuni-e tesniaci piest 22 až po prekrytle vonkajších obvodových otvorov 38 a prehradenie cesty média v priamom toku a až po opretie čela nadstavca 23 na uzatvárací tesniaci piest 21, t. j. na zdvih 48.The medium flows through the formed internal transfer channel 36 around the walls of the adapter 23 and continues smoothly through the outlet peripheral channels 34 and the outlet aperture 32 to the respective consumers. Upon changing the flow to the back flow, the overpressure generated in the outlet conduit 53 releases the spring 25 of the straight flow, displacing the sealing piston 22 up to the overlap of the outer peripheral openings 38 and damming the flow path of the medium in direct flow and up to the face an extension 23 for the sealing piston 21, i. j. per stroke 48.

Ďalším pósobením tlaku média cez osový otvor v oddelOvacej prírube 27 na vnútorný piest 24 s-a súčasne stlačí pružina 26 spatného toku až po -odkrytie vnútorných obvodových otvorov 39 v stěnách nadstavca 23, čím sa otvorí tok média -do vnútorného priestoru 44 cez obvodové vonkajšie otvory 37 vstupného puzdra 12, ďalej cez Obvodové vstupné kanály 33 a vstupný -otvor 31 k rozdělovačů 51. Až pri vzniku -havárie, t. j. přetrhnutí -alebo inom p-oškodení, najmá ohybných hadic 54 za výstupným potrubím 53 -dochádza k prudkej zmene tlakových pomerov- v iro-zvode, -a to vždy v emere priameho toku.By further exerting the pressure of the medium through the axial bore in the separating flange 27 on the inner piston 24, the backflow spring 26 is simultaneously compressed to expose the inner peripheral openings 39 in the walls of the extension 23, thereby opening the medium flow into the interior 44 through the outer peripheral openings 37 the inlet housing 12, further through the Perimeter Inlet Channels 33 and the inlet-opening 31 to the manifolds 51. j. rupture - or other β-damage, in particular the flexible hoses 54 downstream of the outlet conduit 53 - there is a sharp change in pressure ratios in the iro-conduit, always in the direct flow direction.

Trvale působiaci přetlak a p-odstatne zvýšený rozdiel tlakov včítane dynamického pósobenia za v-stupným otvorom 31, médium prenikne cez Startovací kanál 41 -a odsuníe uzatvárací tesniaci piest 21 až po přechodové dorazové čelo 14, -a tým překryje vonkajšie obvodové otvory 37 vstupného puzdra 12, čím s-a uzavrie priet-ok média obom-a smermi. Po odstranění poruchy na výstupnej časti obvodu, sa znovu otvorí.prepúšťací kohút 18 -až po naplnenie -obvodu a po vyrovnáme tlakov, čím s-a obnoví prietoková funkcia ventilu. Po vytvoření tlakov sa prepúšťací kohút 18 uzavrie.Permanently acting overpressure and p-increased pressure difference including dynamic action beyond the inlet port 31, the medium penetrates through the starter channel 41 and pushes off the sealing seal piston 21 up to the intermediate stop face 14, thereby covering the outer peripheral openings 37 of the inlet housing 12, thereby closing the flow of media in both directions. After the fault has been eliminated at the outlet part of the circuit, the bypass valve 18 is reopened only after the circuit has been filled and the pressure has been equalized, thereby restoring the flow function of the valve. After the pressures have been created, the transfer cock 18 is closed.

-Vynález možno využit pri výrobě ventilov roznych velkostí, tlakov, pre zdvihové a iné poměry a pre rožne iné účely použitia, ako je například do brzdných systémov aut-omo'bilov, ťažkých stavebných a prevádzkových str-ojov- s hydraulickým ovládáním funkciiThe invention can be used in the manufacture of valves of various sizes, pressures, for stroke and other ratios, and for various other purposes, such as, for example, automotive brake systems, heavy construction and operating systems with hydraulic function control

Claims

Automatic shut-off valve for hydraulic flow circuits located in a direct flow outlet pipe, characterized in that it consists of a peripheral support body (11), on whose inner walls inlet peripheral ducts (33) and outlet peripheral ducts (34) are formed and an inlet sleeve (12) with outer peripheral openings (37) opening into the inlet peripheral ducts (33) and an outlet sleeve (13) with outer peripheral openings (38) opening into the outlet peripheral ducts (34) being fixed to each other a circumferential support body (11), at the transition stop face (14) of the outlet sleeve (13), wherein the closure sealing piston (21) is loosely mounted in the interior (44) of the inlet sleeve (12) and on its face relative to the inlet In the opening (31), the start body (15) is fixed with the start channel (41) formed therein, while in the invention the torque space. (45) of the outlet sleeve (13) is a sealing piston (22J), provided with a spring (25) interposed between the support body (16) and the separating flange (27) of the interstage space, behind which the extension (23) of the sealing piston (22) is formed; in which the intermediate piston space (46) houses an internal piston (24) with a formed orifice (43) provided with a backflow spring (26) supported by an alignment orifice (28) with a discharge opening (42) formed therein, 23) of the sealing piston (22) are formed inner peripheral openings (39) opening into an inner interconnecting channel (36) formed between its outer wall and the inner wall of the output housing (13) and between the input peripheral channels (33) and the output peripheral channels (34) 1), there is provided a transfer filling channel (35) into which the shut-off and transfer cock (18) is inserted.