SU1116234A1

SU1116234A1 - Pressure pulse generator

Info

Publication number: SU1116234A1
Application number: SU833638502A
Authority: SU
Inventors: Юрий Александрович Бочаров; Владимир Иванович Ходкин; Ростислав Дмитриевич Искович-Лотоцкий; Роман Романович Обертюх; Виктор Иванович Саутин
Original assignee: Винницкий политехнический институт
Priority date: 1983-06-24
Filing date: 1983-06-24
Publication date: 1984-09-30

Abstract

1. ГЕНЕРАТОР ИМПУЛЬСОВ ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды , клапан первого каскада золотникового типа, установленный в корпусе с образованием напорной полости, св занной с каналом подвода, рабочей полости и управл ющей полости, в которой установлена регулируема пружина возврата клапана, клапан второго каскада, выполненный в виде ступенчатой втулки со сквозным осевым каналом и установленный в подвод щем канале с образованием надвслапанной полости, в которой размещены пружина возврата и толкатель, расположенный в рабочей полости с возможностью взаимодействи с клапа-. ном второго каскада, о т л и ч а ющ и и с тем, что, с целью повышени надежности и увеличени быстродействи , он снабжен втулкой с осевой tтyпeнчatoй расточкой, установленной между корпусом и клапаном второго каскада, в стенке расточки большего диаметра которой вьшолнены радиальные каналы, св зывающие канал подвода с напорной полостью клапана первого каскада, запорный злемент клапана -второго каскада выполнен на ступени большего диаметра и размещен в расточке втулки со стороны радиальных каналов, а надклапанна и § сливна полости посто нно сообщены между собой, причем площадь поперечел ного сечени толкател больше разности площадей поперечного сечени ступеней клапана второго каскада. 2.Генератор по п. 1, отличающийс тем, что пружина возврата клапана второго каскада выполнена регулируемой. 3,Генератор по п. 1, отличающийс тем, что управл юща О) полость клапана первого каскада св Ю зана со сливной полостью клапана 00 4 второго каскада через регулируемый д1Уоссель.1. PRESSURE PULSE GENERATOR, comprising a housing with supply and removal channels, a first spool valve of the spool type, installed in the housing with formation of a pressure cavity connected to the supply channel, working cavity and control cavity, in which an adjustable valve return spring is installed , valve of the second cascade, made in the form of a stepped bushing with a through axial channel and installed in the supply channel with the formation of a supra-valve cavity, in which the return spring and the pusher are placed or, located in the working cavity with the possibility of interaction with the valve. of the second cascade, in order to increase reliability and increase speed, it is equipped with a sleeve with axial t-pin bore installed between the housing and the valve of the second cascade, in the bore wall of a larger diameter radial the channels connecting the supply channel with the pressure cavity of the valve of the first cascade, the shut-off element of the valve of the second cascade is made at a stage of a larger diameter and placed in the bore of the sleeve on the radial channel side, and the valve valve and the continuously communicated with each other, wherein the cross section area poperechel pusher difference greater cross-sectional areas of the second stage valve stages. 2. The generator according to claim 1, wherein the return spring of the valve of the second stage is adjustable. 3, the generator according to claim 1, characterized in that the control O) the valve cavity of the first cascade is connected to the drain cavity of the valve 00 4 of the second cascade via an adjustable 1 Wossel.

Description

Изобретение относитс к машиностроению , а именно к аппаратур,е управлени и регулировани гидросистем, и может быть использовано в приводах вибропрессов, испытательных стендов, 5 строительных вибромашин и т.п.The invention relates to mechanical engineering, in particular to apparatus, control and regulation of hydraulic systems, and can be used in drives of vibropresses, test benches, 5 building vibrating machines, etc.

Известен генератор импульсов давлени , содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды, клапан первого каскада золотникового , О типа, установленный в корпусе с образованием напорной полости, св занной с каналом подвода, рабочей полости и управл ющей полости, в которой установлена регулируема пружина воз-15 врата клапана, клапан второго каскада , выполненный в виде ступенчатой втулки со сквозным осевым каналом, ус:тановленный в подвод щем канале с образованием сливной полости и над-20 клапанной полости, в которой размещена пружина возврата и толкатель, установленный в рабочей полости с возможностью взаимодействи с клапаном второго каскада СП.25A pressure pulse generator is known, comprising a housing with channels for supplying and discharging the working medium, a valve of the first cascade of spool, O type, installed in the housing with the formation of a pressure cavity connected to the supply channel, working cavity and control cavity in which the adjustable spring is installed -15 valve gate, valve of the second cascade, made in the form of a stepped bushing with a through axial channel, mustache: mounted in the supply channel with the formation of a drain cavity and above-20 valve cavity, in which is placed returning pistol and pusher mounted in the working cavity with the possibility of interaction with the valve of the second cascade SP.25

Наличие большого количества подвижных элементов, гидравлическа св зь между переключени ми впускного и выпускного запорных элементов, а также большой объем надклапанной полости 30 выпускного запорного элемента, определ ющий дополнительные затраты времени на заполнение и слив жидкости из этой полости, вл ютс причиной сложности конструкции, невысокой на- 35 дежности иНизкого быстродействи гидроимпульсного клапана.The large number of movable elements, the hydraulic connection between the switchings of the inlet and outlet locking elements, as well as the large volume of the over-valve cavity 30 of the outlet locking element, which determines the additional time spent on filling and draining the liquid from this cavity, are the reason for the complexity of the design reliability and low-speed hydropulse valve.

Цель изобретени - повышение надеж- . кости и увеличение быстродействи устройства .The purpose of the invention is to increase the reliability. bones and increase the speed of the device.

Поставленна цель достигаетс тем, что генератор импульсов давлени , содержащий корпус с каналами подвода и отвода рабочей среды, клапан первого каскада золотникового типа, ус- 5 тановленный в корпусе с образованием напорной полости, св занной с каналом подвода, рабочей полости и управл ющей полости, в котооой установлена регулируема пружина возврата клапана, 50 клапан второго каскада, выполненный в виде ступенчатой втулки со сквозным осевым каналом и установленный в подвод щем канале с образованием сливной полости и надклапанной по- 55 лости, в которой размещены пружина возврата и толкатель, расположенный в рабочей попости с возможностью взаThe goal is achieved by the fact that a pressure pulse generator, comprising a housing with channels for supplying and discharging the working medium, a valve of the first cascade of a spool type, mounted in the housing with formation of a pressure cavity associated with the supply channel, working cavity and control cavity, In which is installed an adjustable valve return spring, 50 a valve of the second stage, made in the form of a stepped bushing with a through axial channel and installed in the supply channel with the formation of a drain cavity and a valve valve 5 5 of the cave in which the return spring and the pusher are placed, located in the working post with the possibility of mutual coupling

имодействи с клапаном второго каскада , снабжен втулкой с осевой ступенчатой расточкой, установленной между корпусом и клапаном второго каскада, в стенке расточки большего диаметра которой выполнены радиальные каналы, св зывак цие канал подвода с напорной полостью клапана первого каскада, запорный злемент клапана второго каскада выполнен на ступени большего диаметра и размещен в расточке втулки со стороны радиальных каналов, а надклапанна и сливна полости посто нно сообщены между собой, причем площадь поперечного сечени толкател больше разности.плщадей поперечного сечени ступеней клапана второго каскада.with a second cascade valve, equipped with a sleeve with an axial stepped bore, installed between the housing and the second cascade valve, the radial channels in the wall of the larger diameter bore, connecting the supply channel with the pressure cavity of the first cascade valve; steps of larger diameter and placed in the bore of the bushing from the side of the radial channels, and the over valve and drain cavities are permanently interconnected, with the cross-sectional area being raznosti.plschadey bodies larger cross-sectional stages of the second stage valve.

Кроме того, пружина возврата клапана второго каскада вьшопнена регулируемой .In addition, the return spring of the valve of the second stage is adjustable.

При этом управл юща полость клапана первого каскада св зана со сливной полостью клапана второго каскада через регулируемый дроссель. I In this case, the control cavity of the valve of the first cascade is connected with the drain cavity of the valve of the second cascade through an adjustable choke. I

На фиг. 1 изображена конструктивна схема генератора-, на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1j на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 1.FIG. 1 shows a structural diagram of the generator; FIG. 2, section A-A in FIG. 1j in FIG. 3 section bb in fig. one.

Генератор импульсов давлени соде жит корпус 1 с каналом 2 подвода и каналом 3 отвода рабочей среды, клапан Д первого каскада, .установленный в корпусе 1 с образованием напорной полости 5, рабочей полости 6 и управл ющей полости 7, в которой установлена регулируема винтом 8 пружина 9. Клапан 10 второго каскада выполнен в виде ступенчатой втулки со сквозным осевым каналом 11 и установлен с образованием сливной полости 12 и надклапанной полости 13, в которой размещена регулируема пружина 14 возврата. Генератор содержит толкатель 15 и снабжен втулкой 16, в стенке расточки 17 которой вьшолнены радиальные каналы 18. Запорный элемент 19 клапана 10 размещен на ступени большего диаметра. Сливна полость 12 и надклапанна полость 13 сообщены каналом 20. Сливна полость 12 и управл юща полость 7 сообщены через регулируемый дроссель 21, а напорна полость 5 и управл юща полость 7 сообщены через регулируемый дроссель 22. J1 Запорный элемент имеет коническую запорную часть, а толкатель 15 выполнен с трехгранным концом 23. Генератор работает следующим образом . При давлении рабочей среды в гидросистеме (не показана) меньше настроечного клапан 4 первого каскада и клапан 10 второго каскада прижаты пружинами 9 и 14 к своим седлам и перекрывают доступ рабочей среды из ка нала 2 подвода в полости 6 и 12. Превьшение давлени настройки вызывает перемещение клапана 4, которое продолжаетс до соединени полостей 5 и 6, при этом полость 6 отсоединена от полости 7 кромкой золотниковой части клапана 4. Рабоча среда под давлением поступает в полость 6 и воздействует на толкатель 15, который концом 23 открывает клапан 10 и соедин ет канал 2 через канал 18 со сливной полостью 12. Площадь поперечного сечени толкател 15, разность площадей поперечного сечени ступеней клапана 10 и усилие пружины 14 св заны неравенством РО РО(, -fj)+C(ho-t-h), где РО -давление настройки (открыти ф генератора импульсов давлени в жидкости; f - площадь поперечного сечени толкател 15; f, - площадь поперечного сечени большей ступени клапана 10j . 2 площадь поперечного сечени меньшей ступени клапана 10; С - жесткость пружины 14; hj, - предварительное нат жение пружины 14; h - ход клапана 10. Величина давлени жидкости в гидросистеме , при котором происходит переключение клапанов каскадов генератора в исходное положение, определ етс выражением 34 р 11 ftr где Р давление.закрыти клапана 4 первого каскадаJ - рабоча площадь поперечного сечени запорного элемента клапана 4; - площадь поперечного сечени золотниковой части клапана 4, При уменьшении давлени в гидросистеме до величины Pj клепан А возвращаетс в исходное положение. Скорость его возврата регулируетс дрссселем 22. Полость 6 отсоедин етс от полости 5 и соедин етс посредством отрицательного перекрыти и лыtoK на хвостовике клапана 4 с полостью 7. Под действием пруткины 14 клапан 10 и толкатель 15 возвращаютс в исходное положение. Далее цикл повтор етс , и в г.идросистеме создаетс пульсирующее давление. Скорость подъема клапана 10 регулируетс изменением предварительного нат жени пружины 14, а скорость возврата - сопротивлением дроссел 21. Условие возврата клапана 10 в исходное положение должно удовлетвор ть неравенство C(ho+h) . Сравнива приведенное неравенство и неравенство, св зывающее площади поперечного сечени толкател 15 и ступеней клапана 10, получим пределы дл выбора жесткости пружины 14 f нГЯ;+Ь) Ьа R Малый объем полости 6 клапана второго каскада, разгрузка торцов клапана 10 от воздействи высокого давлени жидкости и полумеханическое его переключение обеспечивают высокое быстродействие и надежность срабатывани генератора импульсов давлени в жидкости.The pressure pulse generator contains a housing 1 with a supply channel 2 and a working medium discharge channel 3, a valve D of the first cascade installed in the housing 1 with the formation of a pressure cavity 5, a working cavity 6 and a control cavity 7 in which the spring is adjusted by a screw 8 9. The valve 10 of the second cascade is made in the form of a stepped bushing with a through axial channel 11 and is installed to form a drain cavity 12 and a valve valve 13 in which the adjustable return spring 14 is placed. The generator contains a pusher 15 and is provided with a sleeve 16, in the wall of the bore 17 of which radial channels 18 are filled. The locking element 19 of the valve 10 is placed on a stage of a larger diameter. The drain cavity 12 and the over-valve cavity 13 are communicated by channel 20. The drain cavity 12 and control cavity 7 communicate through an adjustable choke 21, and the pressure chamber 5 and the control cavity 7 communicate through an adjustable choke 22. J1 The locking element has a conical locking part and the plunger 15 is made with a triangular end 23. The generator operates as follows. When the pressure of the working medium in the hydraulic system (not shown) is less than the tuning valve 4 of the first cascade and the valve 10 of the second cascade is pressed by springs 9 and 14 to their seats and block the access of the working medium from channel 2 to the supply in cavities 6 and 12. Exceeding the setting pressure causes movement valve 4, which continues until the connection of the cavities 5 and 6, and the cavity 6 is disconnected from the cavity 7 by the edge of the spool valve 4. The working medium under pressure enters the cavity 6 and acts on the plunger 15, which opens the valve with end 23 10 and connects channel 2 through channel 18 to the drain cavity 12. The cross sectional area of the pusher 15, the difference of the cross sectional areas of the valve treads 10 and the spring force 14 are related by the PO PO (, -fj) + C (ho-th) inequality, where PO is the setting pressure (opening f of the pressure pulse generator in the liquid; f is the cross sectional area of the pusher 15; f, is the cross sectional area of the larger valve stage 10j. 2 the cross sectional area of the smaller valve 10 stage; C - spring stiffness 14; hj, is the spring preload; h is the valve stroke 10. The pressure of the fluid in the hydraulic system, at which the valves of the generator cascades switch to their initial position, is determined by the expression 34 p 11 ftr where P is pressure. close valve 4 of the first cascade J is the working cross-sectional area of the locking element of valve 4; - cross-sectional area of the spool valve 4, When the pressure in the hydraulic system drops to the value Pj, the rive A returns to its original position. The speed of its return is regulated by the Dorssel 22. The cavity 6 is disconnected from the cavity 5 and connected by means of negative overlap and lytoK on the valve stem 4 to the cavity 7. Under the action of the rod 14, the valve 10 and the pusher 15 return to their original position. The cycle then repeats, and a pulsating pressure is created in the hydraulic system. The lifting speed of the valve 10 is controlled by changing the preload of the spring 14, and the return speed is controlled by the resistance of the throttles 21. The condition for returning the valve 10 to its original position must satisfy the inequality C (ho + h). Comparing the reduced inequality and the inequality connecting the cross-sectional areas of the pusher 15 and valve stages 10, we obtain the limits for choosing the spring stiffness 14 f nHH; + b) la R Small volume of the valve cavity 6 of the second stage, unloading the valve 10 ends from the high pressure and its semi-mechanical switching ensures high speed and reliability of the operation of the pressure pulse generator in the fluid.

Claims

1. GENERATOR OF PRESSURE PULSES, comprising a housing with channels for supplying and discharging a working medium, a valve of the first cascade of a spool type installed in a housing with the formation of a pressure cavity associated with a supply channel, a working cavity, and a control cavity in which an adjustable valve return spring is installed, a valve the second cascade, made in the form of a stepped sleeve with a through axial channel and installed in the inlet channel with the formation of the supravalvular cavity, c. which placed the return spring and the pusher located in the working cavity with the possibility of interaction with the valve. Mr. of the second stage, distinguishing with the fact that, in order to increase reliability and increase speed, it is equipped with a sleeve with an axial bored hole installed between the body and the valve of the second stage, in the wall of the larger diameter of which are made radial channels connecting the supply channel with a pressure cavity of the valve of the first cascade, the locking element of the valve of the second cascade is made on a step of a larger diameter and is placed in the bore of the sleeve from the side of the radial channels, and the supravalve and drain cavity is constantly obscheny each other, wherein the cross-sectional area greater than the difference pusher cross-sectional areas of the second stage valve stages.

2. Generator pop. ^ characterized in that the valve return spring of the second stage is adjustable ·

3. The generator pop. 1, characterized in that the control cavity of the valve of the first stage is connected with the drain cavity of the valve of the second stage through an adjustable throttle.

m »SU„ „1116234