SU1551928A1 - Управл емый запорный клапан - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к гидравлическим управл емым клапанам гидропневмосистем, в которых требуетс  быстрое и надежное дистанционное перекрытие магистрали. Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы клапана без отбора рабочей среды на регулирование скорости движени  запорного органа и повышение быстродействи . Устройство обеспечивает безударную посадку поршн  на седло клапана за счет отрицательной обратной св зи, обеспечивающей снижение усили , воздействующего со стороны соленоида на ферромагнитный хвостовик, жестко св занный с поршнем, по мере продвижени  поршн  к седлу клапана. Элементом отрицательной обратной св зи  вл етс  линейный потенциометр 10, длина рабочей части 16 которого равна рабочему ходу поршн  5, а движок 14 жестко закреплен на ферромагнитном хвостовике 13. 1 ил.

Description

Изобретение относитс  к машиностроению , в частности к гидравлическим управл емым клапанам гидропневмосистем, в которых требуетс  быстрое и надежное перекрытие магистрали по команде

Цель изобретени  - повышение надежности работы клапана без отбора рабочей среды на регулирование скорости движени  запорного органа, повышение быстродействи 

На чертеже представлена принципиальна  схема гидравлического клапана

Управл емый запорный клапан состоит из корпуса I, две герметичные полости 2 и 3 которого разделены подпружиненным (пружина 4) поршнем 5 В полости 2 сформированы два отверсти  б и 7, св занные с рабочей магистралью В полости 3 сформировано отверстие 8, св занное с управл ющей магистралью Клапан снабжен электромагнитом 9 соленоидного типа, потенциометром 10, источником 11 ЭДС и регулировочным резистором 12 Поршень 5 выполнен с хвостовиком 13, св занным жестко с движком 14 потенциометра 10 Обмотка 15 электромагнита 9, движок 14 потенциометра 10, рабоча  часть 16 потенциометра 10, регулировочный резистор 12 и источник I I ЭДС образуют электрическую цепь по- следователы г-го включени  этих элементов Рабоча  чае.ь 16 потенциометра 10 меньше рабочего хода поршн  5 на величину

, где Н - ход поршн  5;

А// - ход движка 14 потенциометра 10 от исходного положени  до начала контакта с обмоткой 15;

Н - длина обмотки 15 потенциометра 10.

Управл емый запорный клапан работает следующим образом.

При по влении давлени  в магистрали управлени  (в полости 3) поршень 5, хвостовик 13, движок 14 потенциометра 10 начинают перемещатьс , преодолева  жесткость пружины 4, в направлении отверстий 6 и 7

При этом на участке, равном рассто нию от исходного положени  до начала контакта движка 14 с рабочей частью 16. ток в электрической цепи отсутствует, скорость движени  увеличиваетс  от нул  до максимального значени  х и, а динамическое состо ние системы описываетс  уравнением

тх(Рущ. -Р )-5„-/ч -(F. +С„, -х где т - массы движущихс  частей; Ру е - давление в управл ющей магистрали; - давление в рабочей магистрали;

/Vp - сила трени , - усилие сжатие пружины; Se - площадь поршн ; С - жесткость поршн 

В момент, соответствующий началу контакта движка 14 с рабочей частью 16 потенциометра 10, в электрической цепи по вл етс  ток, сила которого по мере перемещени  движка 14 по рабочей части 16 увеличиваетс  обратно пропорционально уменьшению сопротивлени  обмотки 15. Увеличение силы тока в цепи приводит к наведению электромагнитного пол  электромагнита 9, причем усилие электромагнитного пол  направлено в сторону, противополож- ную направлению движени  поршн  5 и увеличиваетс  по мере приближени  его к отверсти м 6 и 7;

г Mn-KP-n -S

ЦК(х) где F, - усилие электромагнита; 5 Цо 4л 10 7 Гн/м - магнитна  посто нна ; I/ - напр жение источника ЭДС; п - число витков на единицу длины

соленоида ,

5шт - площадь поперечного сечени   кор  соленоида;

- суммарное сопротивление электрической цепи без учета обмотки потенциометра;

R(x) - зависимость изменени  сопротивлени  потенциометра от перемещени  движка; 5х - перемещение поршн .

На участке хода поршн  5 от Н до Н ее -динамическое состо ние описываетс  уравнением

(р -р )S«-/V -(ft. +С„-х)- 0ио(ц-1)УУ&«г

%Rt(x)+R,

Принима  закон изменени  сопротивлени  потенциометра линейным, получают

ад 45М-И ,

(-//.)+,««. (I)

где величина минимального сопротивлени  обмотки потенциометра выбираетс  из услови  равенства силы электромагнитного пол  и суммы остальных сил, действующих на поршень 5.

в -V.,ипСи-ИЛУЗшг ,

2|(PW -Р)-5Я-Г„ -(Рп„ + С. -х) К (2)

V

а величина К, КР,„и11 ,55 Уравнение (1) с учетом уравнени  (2)

где А - коэффициент торможени , опреде-принимает вид

.т емый опытным путем дл  каждогоD , , „ х - Hi ,. I

А,(х)(| (- AO+KJ.

конкретного случа 

В момент касани  поршнем 5 отверсти  6 движок 14 выходит из контакта с рабочей частью 16 потенциометра 10 и давлением в управл ющей магистрали поджимаетс  поршень 5 к отверстию 6 с усилием Герметизации. Проток среды по рабочей магистрали прекращаетс . При сбросе давлени  в управл ющей м .гистралн пружина 4 возвращает поршень 5 в исходное положение .

С помощью регулируемого резистора 12 обеспечиваетс  изменение силы тока в электромагните 9 с целью подрегулировани  скорости движени  поршн  5 в процессе отладки или эксплуатации.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Управл емый запорный клапан, содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды, запорный орган, выполненный в

   виде поршн , шток которого св зан с демпфирующим устройством, служащим дл  гни жени  энергии соударени  запорного орт на с седлом в процессе срабатывани , со леноид, установленный на корпусе соосно г поршнем демпфирующего устройства и образующий со штоком поршн  электромагнит , отличающийс  тем, что, с целью повыше ни  надежности работы клапана без отбора рабочей среды на регулирование скорости движени  запорного органа и повышени  быстродействи , в цепь соленоида.  вл ющегос  элементом демпфирующего устройства , включен ползунковый потенциометр, движок которого жестко св зан с хвостови- ком штока, выполненным из диэлектрического материала, при этом длина полного хода движка потенциометра равна полному ходу запорного органа, а начальный участок потенциометра выполнен неэлектропроводным .

   0