PL222681B1 - Zawór trójdrogowy - Google Patents

Description

(21) Numer zgłoszenia: 405272 (51) Int.Cl.

F16K 11/085 (2006.01) F15B 13/02 (2006.01) E21D 23/16 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 06.09.2013 (54) Zawór trójdrogowy

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 16.03.2015 BUP 06/15	(73) Uprawniony z patentu: INSTYTUT TECHNIKI GÓRNICZEJ KOMAG, Gliwice, PL CYGANKIEWICZ TADEUSZ, Chrzanów, PL
(45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 31.08.2016 WUP 08/16	(72) Twórca(y) wynalazku: TADEUSZ CYGANKIEWICZ, Chrzanów, PL MAREK SZYGUŁA, Gliwice, PL

PL 222 681 B1

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest zawór trójdrogowy, który może być stosowany na przykład w m aszynach i urządzeniach w górnictwie.

Znany jest z opisu patentowego wynalazku nr PL 186138 sterownik układów hydraulicznych, który to ma w korpusie co najmniej jeden układ zaworowy i ciśnieniowe komory zasilania, sterowania i spływu. Sterownik ma co najmniej jeden dwustopniowy suwak osadzony szczelnie i przesuwnie częścią o większej średnicy w cylindrycznym wybraniu korpusu oraz tulei rozdzielczej kanałów komory sterowania, a częścią o mniejszej średnicy w tulei rozdzielczej kanałów spływowych, znajdującej się z drugiego końca cylindrycznego wybrania w korpusie sterownika. Tuleje rozdzielcze osadzone są szczelnie w cylindrycznym wybraniu korpusu sterownika. Dwustopniowy suwak ma w części o mniejszej średnicy kanał osiowy połączony z komorą spływu. Pomiędzy czołami obu tulei, wewnątrz cyli ndrycznego wybrania utworzona jest komora zasilania. Wewnątrz komory zasilania, na mniejszej ze średnic suwaka, osadzony jest przesuwnie grzybek o dwóch stożkowych powierzchniach - zewnętrznej i wewnętrznej. Powierzchnie te są zwrócone w kierunku tulei rozdzielczej kanałów komory sterowania. Największa ze średnic wewnętrznego stożka w grzybku jest większa od większej średnicy suwaka, natomiast najmniejsza ze średnic stożka zewnętrznego na grzybku jest mniejsza od wewnętrznej średnicy gniazda wykonanego w tulei rozdzielczej. Dwustopniowy suwak ma na mniejszej średnicy otwory łączące się z kanałem osiowym wewnątrz tej części suwaka. Wyloty tych otworów są usytuowane naprzeciw wewnętrznej powierzchni stożkowej grzybka. W komorze zasilania, pomiędzy czołem tulei rozdzielczej kanałów spływowych a niestożkową częścią grzybka, na mniejszej ze średnic suwaka, zabudowana jest sprężyna. Sprężyna ta rozparta jest swymi zakończeniami o elementy uszczelnień tulei i grzybka. Wewnątrz cylindrycznej osiowej części kanałów spływowych sterownik ma sprężynę rozpartą swymi zakończeniami o dno osiowego kanału oraz o pierścieniowe czoło mniejszej ze średnic suwaka.

Ponadto, znany jest z opisu patentowego wynalazku nr PL 212781 sterownik układów hydraulicznych, który ma w korpusie osadzony szczelnie i przesuwnie suwak oraz kanały łączące komorę roboczą sterownika z zasilaniem, spływem i sterowaniem. Sterownik charakteryzuje się tym, że ma parę tulejek rozdzielczo-ciśnieniowych o osiach nierównoległych i czołach usytuowanych naprzeciw siebie, pomiędzy którymi to czołami usytuowana jest cylindryczna przesuwka z uszczelnieniami. Czoła tulejek rozdzielczo-ciśnieniowych oraz cylindryczna przesuwka uszczelniająca znajdują się wewnątrz cylindrycznej obejmy. Sterownik ten ma centralny suwak o osi niezgodnej z osiami tulejek rozdzielczociśnieniowych, przy czym korzystnie jest gdy oś suwaka jest usytuowana prostopadle do osi jednej z tulejek rozdzielczo-ciśnieniowych. W suwaku wykonany jest przelotowy otwór cylindryczny, o osi prostopadłej do osi wzdłużnej suwaka, który połączony jest kanałami w tulejkach rozdzielczociśnieniowych z zasilaniem, spływem i sterowaniem. Wewnątrz otworu cylindrycznego usytuowana jest cylindryczna przesuwka uszczelniająca oraz oba naprzeciwległe czoła tulejek rozdzielczych, tak, że tworzy on obejmę dla tych elementów. Ponadto, suwak ma na swych końcach co najmniej dwa trzpienie, przy czym korzystnie jest gdy trzpienie te mają różne średnice.

Zawór trójdrogowy według wynalazku ma w korpusie osadzoną szczelnie i przesuwnie zworę zasilania i jest połączony z gniazdem zasilającym gniazdem spływu i gniazdem sterowania. Zwora zasilania ma część stożkową, która usytuowana jest nieprzesuwnie pomiędzy dwoma cylindrycznymi czopami o różnych średnicach, wychodzącymi od podstawy i części szczytowej stożka zwierającego, a przez całą zworę zasilania wewnętrznie biegnie przelotowy kanał. W przedstawionym rozwiązaniu walcowy czop zwory zasilania od strony podstawy stożka ma mniejszą średnicę od czopa usytuow anego od strony szczytowej stożka. Ponadto nad górną częścią zwory zasilania jest zabudowana zwora spływu, która w walcowej części, usytuowanej naprzeciw większego czopa zwory zasilania posiada w swoim czole wybranie w kształcie zbliżonym do toroidalnego. Średnica okręgu styku czoła zwory spływu z czołem czopa zwory zasilania jest równa średnicy okręgu styku stożka zwory zasilania z krawędzią gniazda środkowego zaworu. Natomiast średnica okręgu styku stożka zwory zasilania z krawędzią gniazda zasilania jest większa od średnicy czopa walcowego zwory zasilania usytuowanego od strony podstawy stożka zwory. Jednocześnie średnica walcowego czopa zwory spływu, współpracującego z uszczelnieniem jest większa od okręgu styku czoła zwory spływu z czołem czopa zwory zasilania.

PL 222 681 B1

Przykład wykonania zaworu według wynalazku ukazano na rysunku, który przedstawia zawór w przekroju płaszczyzną przechodzącą przez oś kanału zwory zasilania oraz osie gniazd: zasilającego, spływu i sterowania.

Zawór według wynalazku składa się z korpusu 1 z otworem przelotowym w którym usytuowany jest pośrednio element rozdzielczy zaworu - zwora zasilania 6 oraz z płyty przyłączeniowej 2 z gniazdem zasilającym j, gniazdem spływu ji i gniazdem sterowania III.

Zwora zasilania 6 ma część stożkową usytuowaną nieprzesuwnie pomiędzy dwoma cylindrycznymi czopami o różnych średnicach, wychodzącymi od podstawy i części szczytowej stożka zwierającego, a ponadto ma w osi wzdłużnej przelotowy kanał centralny b. Walcowy czop zwory zasilania 6 od strony podstawy stożka ma mniejszą średnicę od czopa usytuowanego od strony szczytowej stożka. Zwora zasilania 6 jest zabudowana w korpusie 1 dolną (jak na rysunku) częścią w prowadnicy 9 gniazda dolnego 5. Górna część zwory zasilania 6 współpracuje z gniazdem środkowym 4. Nad górną częścią zwory zasilania 6 zabudowana jest zwora spływu 7. Jest ona usytuowana centralnie w prowadnicy 8 wkrętu regulacyjnego 3. Zwora spływu 7 ma w czole walcowej części, usytuowanej naprzeciw czopa zwory zasilania 6 o większej średnicy, wybranie w kształcie zbliżonym do toroidalnego. Średnica okręgu styku czoła zwory spływu 7 z czołem czopa zwory zasilania 6 jest równa średnicy okręgu styku części stożkowej zwory zasilania 6 z krawędzią gniazda środkowego 4. Gniazdo środkowe 4 przylega do części stożkowej zwory zasilania 6 w sposób szczelny i określa maksymalne górne położenie zwory zasilania 6. Średnica okręgu styku części stożkowej zwory zasilania 6 z krawędzią gniazda środkowego 4 jest większa od średnicy czopa walcowego zwory zasilania 6 usytuowanego od strony podstawy części stożkowej zwory zasilania 6. Natomiast średnica walcowego czopa zwory spływu 7, współpracującego z uszczelnieniem jest większa od okręgu styku czoła zwory spływu 7 z czołem czopa zwory zasilania 6. Zwora zasilania 6 ma możliwość ruchu w dół - pod naciskiem zwory spływu 7, przy czym jej górne położenie ustalone jest sprężyną 11 opartą o czoło gniazda dolnego 5 i oddziaływującą na zworę zasilania 6 poprzez kołnierz 10. Komora A, utworzona w korpusie 1 pomiędzy gniazdem dolnym 5 a gniazdem środkowym 4, połączona jest z gniazdem zasilającym j usytuowanym w płycie przyłączeniowej 2 za pośrednictwem kanału a utworzonego w korpusie 1. Komora B, usytuowana pomiędzy gniazdem środkowym 4 a wkrętem regulacyjnym 3 połączona jest kanałem c, utworzonym w korpusie 1, z gniazdem sterowania III umieszczonym w płycie 2. Gniazdo centralne I_I jest gniazdem spływowym, połączonym hydraulicznie z przelotowym kanałem centralnym b zwory zasilania 6.

Działanie zaworu przedstawia się następująco:

W położeniu normalnym (górnym, jak na rysunku) zwory zasilania 6, jej stożkowa powierzchnia przylega do krawędzi gniazda środkowego 4, natomiast zwora spływu 7 odepchnięta jest ciśnieniem spływu w górne (jak na rysunku) położenie. Przy tym usytuowaniu elementów rozdzielczych 6 i 7 gniazdo sterowania III połączone jest poprzez kanał c, komorę B i kanał b w zworze zasilania 6 z gniazdem spływu II. Natomiast ciśnienie zasilania doprowadzone z gniazda zasilającego 1 kanałem a do komory A ma odciętą dalszą drogę w wyniku przywarcia do siebie stożkowej powierzchni zwory zasilania 6 i krawędzi gniazda środkowego 4. Wywarcie nacisku z zewnątrz na trzpień zwory spływu 7 spowoduje dosunięcie powierzchni toroidalnego wybrania w jej dolnym (jak na rysunku) czole do zewnętrznej krawędzi górnego czoła zwory zasilania 6 i dalej w konsekwencji oderwanie stożkowej powierzchni zwory zasilania 6 od krawędzi gniazda środkowego 4. Następuje wtedy hydrauliczne połączenie komór A i B, a w konsekwencji przepływ cieczy pod ciśnieniem z komory A do komory B i kanałem c do gniazda sterowania jii. Małe siły przesterowania elementów będą zapewnione przez użycie niskotarciowych uszczelnień na cylindrycznej powierzchni zwory zasilania 6 i trzpieniu zwory spływu 7. Określenie wartości tych różnic wynikać będzie z badań stanowiskowych.

Claims (6)

Zastrzeżenia patentowe

1. Zawór trójdrogowy, który ma w korpusie osadzoną szczelnie i przesuwnie zworę zasilania i jest połączony z gniazdem zasilającym, gniazdem spływu i gniazdem sterowania, znamienny tym, że część stożkowa zwory zasilania /6/ usytuowana jest nieprzesuwnie pomiędzy dwoma cylindrycznymi czopami o różnych średnicach, wychodzącymi od podstawy i części szczytowej stożka zwierającego i przez całą zworę zasilania /6/ wewnętrznie biegnie przelotowy kanał /b/.

PL 222 681 B1

2. Zawór trójdrogowy wg zastrzeżenia 1, znamienny tym, że walcowy czop zwory zasilania /6/ od strony podstawy stożka ma mniejszą średnicę od czopa usytuowanego od strony szczytowej stożka.

3. Zawór trójdrogowy wg zastrzeżeń 2, znamienny tym, że nad górną częścią zwory zasilania /6/ ma zabudowaną zworę spływu /7/, która w walcowej części, usytuowanej naprzeciw większego czopa zwory zasilania /6/ posiada w swoim czole wybranie w kształcie zbliżonym do toroidalnego.

4. Zawór trójdrogowy wg zastrzeżeń 3, znamienny tym, że średnica okręgu styku czoła zwory spływu /7/ z czołem czopa zwory zasilania /6/ jest równa średnicy okręgu styku stożka zwory zasilania /6/ z krawędzią gniazda środkowego /4/ zaworu.

5. Zawór trójdrogowy wg zastrzeżeń 4, znamienny tym, że średnica okręgu styku stożka zwory zasilania /6/ z krawędzią gniazda środkowego /4/ zaworu jest większa od średnicy czopa walcowego zwory zasilania /6/ usytuowanego od strony podstawy stożka zwory.

6. Zawór trójdrogowy wg zastrzeżeń 5, znamienny tym, że średnica walcowego czopa zwory spływu /7/, współpracującego z uszczelnieniem jest większa od okręgu styku czoła zwory spływu /7/ z czołem czopa zwory zasilania /6/.