ES2820366T3 - Válvula hidráulica de control de gestión de la presión - Google Patents

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Abstract

Un método para modular la salida de presión aguas abajo de una válvula hidráulica de control reductora de presión en respuesta a la fluctuación de la demanda de flujo, el método que comprende: (a) proporcionar un mecanismo de válvula piloto de presión ajustable que incluye: (i) un elemento de accionamiento que se extiende desde la válvula de control (2), dicho elemento de accionamiento se puede desplazar en respuesta a una capacidad de flujo a través de la válvula hidráulica de control (2); en donde dicho elemento de accionamiento se implementa como un indicador de posición de válvula (14) que se extiende longitudinalmente desde la válvula hidráulica de control (2), dicho indicador de posición de válvula (14) que es desplazable longitudinalmente en respuesta a una capacidad de flujo a través de la válvula (2); (ii) una válvula piloto de presión ajustable (50) desplegada a lo largo de un tubo de control (66) que conecta un puerto de presión aguas arriba (60) a un puerto de presión aguas abajo (62), dicha válvula piloto de presión ajustable (50) se asocia con dicho elemento de accionamiento de tal manera que las configuraciones ajustables de dicha válvula piloto de presión ajustable responden al desplazamiento de dicho elemento de accionamiento; (iii) una leva (20) desplegada y desplazable con dicho indicador de posición de válvula (14); (iv) una palanca de regulación de presión (30); (v) un rodillo (32) que se extiende desde dicha palanca de regulación de presión (30) para interactuar con un hombro inclinado (22) de dicha leva (20) de manera que durante dicho desplazamiento de dicha leva (20) se varía una posición de al menos una porción de dicha palanca de regulación de presión (30); y en donde dichas configuraciones ajustables de dicha válvula piloto de presión ajustable (50) responden a dicha variación de dicha posición de al menos una porción de dicha palanca de regulación de presión (30); (vi) un resorte (54) asociado con dicha válvula piloto de presión ajustable (50) de manera que dicha variación de dicha posición de al menos una porción de dicha palanca de regulación de presión (30) varía una carga de dicho resorte (54) y dichas configuraciones ajustables de dicha la válvula piloto de presión ajustable (50) responden a dicha carga de dicho resorte (54); (b) iniciar el flujo a través de la válvula hidráulica de control (2); y (c) desplazar automáticamente dicho elemento de accionamiento en respuesta a una capacidad de flujo a través de la válvula hidráulica de control (2), ajustando de esta manera dichas configuraciones ajustables de dicha válvula piloto de presión ajustable (50).

Description

DESCRIPCIÓN
Válvula hidráulica de control de gestión de la presión
Campo y antecedentes de la invención
La presente invención se refiere a válvulas hidráulica de control y, en particular, se refiere a una válvula hidráulica de control de gestión de la presión que tiene un mecanismo de válvula piloto de presión ajustable.
Es conocido en la técnica de las válvulas de control emplear una válvula piloto, sin embargo, actualmente el estado de la técnica es proporcionar válvulas piloto preestablecidas no ajustables que no responden a la fluctuación de la demanda de flujo.
Por tanto, existe la necesidad de un mecanismo de válvula piloto de presión ajustable que responda a la fluctuación de la demanda de flujo.
El documento US2399938 A describe un método para modular la salida de presión aguas abajo de una válvula hidráulica de control reductora de presión en respuesta a la fluctuación de la demanda de flujo, el método que comprende proporcionar un mecanismo de válvula piloto de presión ajustable que incluye: un elemento de accionamiento que se extiende desde la válvula de control, dicho elemento de accionamiento desplazable en respuesta a una capacidad de flujo a través de la válvula de control hidráulico; una válvula piloto de presión ajustable asociada a un puerto de presión aguas arriba y un puerto de presión aguas abajo, dicha válvula piloto de presión ajustable asociada con dicho elemento de accionamiento de manera que las configuraciones ajustables de dicha válvula piloto de presión ajustable responden al desplazamiento de dicho elemento de accionamiento.
Resumen de la invención
La presente invención es un método para modular la salida de presión aguas abajo de una válvula hidráulica de control reductora de presión en respuesta a la fluctuación de la demanda de flujo de acuerdo con la reivindicación 1. Las características opcionales están sujetas a las reivindicaciones dependientes.
Breve descripción de los dibujos
La invención se describe en la presente descripción, solo a manera de ejemplo, con referencia a los dibujos adjuntos, en donde:
La Figura 1 es una vista en sección transversal longitudinal de una válvula hidráulica de control de gestión de la presión construido y que funciona de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, mostrada con una primera modalidad preferida de un mecanismo de válvula piloto de presión ajustable que responde a la fluctuación de la demanda de flujo;
La Figura 2 es un detalle en sección transversal longitudinal de una segunda modalidad preferida de un mecanismo de válvula piloto de presión ajustable que responde a la fluctuación de la demanda de flujo construido y que funciona de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;
La Figura 3 es un detalle en sección transversal longitudinal de una tercera modalidad preferida de un mecanismo de válvula piloto de presión ajustable que responde a la fluctuación de demanda de flujo construido y que funciona de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;
La Figura 4 es un detalle en sección transversal longitudinal de una cuarta modalidad preferida de un mecanismo de válvula piloto de presión ajustable que responde a la fluctuación de la demanda de flujo construido y que funciona de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención;
La Figura 5 es un detalle en sección transversal longitudinal de una quinta modalidad preferida de un mecanismo de válvula piloto de presión ajustable que responde a la fluctuación de la demanda de flujo construido y que funciona de acuerdo con las enseñanzas de la presente invención, que tiene una leva ajustable;
La Figura 5A es una elevación lateral de la leva ajustable de la Figura 5; y
La Figura 6 es una vista lateral isométrica de la leva ajustable de la Figura 5.
Descripción de las modalidades preferidas
La presente invención es una válvula hidráulica de control de gestión de la presión que tiene un mecanismo de válvula piloto de presión ajustable que responde a la fluctuación de la demanda de flujo.
Los principios y el funcionamiento de un mecanismo de válvula hidráulica de control de gestión de la presión que tiene un mecanismo de válvula piloto de presión ajustable de acuerdo con la presente invención pueden entenderse mejor con referencia a los dibujos y la descripción adjunta.
La presente invención es una válvula hidráulica de control reductora de presión, que utiliza un mecanismo de válvula piloto de presión ajustable para modular su salida de presión aguas abajo en respuesta a la fluctuación de la demanda de flujo.
A medida que aumenta la capacidad de flujo a través de la válvula, aumenta el ajuste de presión aguas abajo de la válvula. Igualmente, a medida que disminuye la capacidad de flujo a través de la válvula, disminuye el ajuste de presión aguas abajo de la válvula.
Con este fin, las válvulas hidráulica de control de gestión de la presión de la presente invención incluyen una válvula hidráulica de control 2 a la que está unido el mecanismo de válvula piloto de presión ajustable 10, el mecanismo de válvula piloto de presión ajustable que responde a la fluctuación de la demanda de flujo. En la presente descripción se describe la configuración y el funcionamiento de varias modalidades del mecanismo de válvula piloto de presión ajustable.
Con referencia ahora a los dibujos, el funcionamiento de todo el conjunto de válvula se describe con respecto a la modalidad de la presente invención ilustrada en la Figura 1 como sigue.
La Figura 1 ilustra una válvula de control accionada por diafragma como es común en la técnica. Un conjunto de soporte 12 está unido al bonete de la carcasa del actuador para soportar la válvula piloto de presión ajustable 50 así como también un indicador de posición de válvula alargado 14 y elementos reguladores de presión que se describirán a continuación con más detalle.
Unida al indicador de posición 14 hay una leva 20 que se desplaza longitudinalmente junto con el indicador de posición 14. Por lo tanto, el indicador de posición 14 actúa como un elemento de accionamiento que se extiende desde la válvula de control y se acciona en respuesta a la capacidad de flujo a través de la válvula de control.
Unido al conjunto de soporte 12 está el tapón de baja presión 38, la válvula piloto de presión ajustable 50 y la palanca de regulación de presión 30, a la que está unido el rodillo 32. Cabe señalar que, si bien los dibujos de la presente descripción ilustran la válvula piloto de presión ajustable 50 montada directamente en el conjunto de soporte 12, esto no pretende ser una limitación y los otros medios de asociación entre la válvula piloto de presión ajustable 50 y el indicador de posición, que actúa como elemento de accionamiento, están dentro del alcance de la presente invención.
El tubo de control 66 conecta el puerto de presión aguas arriba 60 al puerto de presión aguas abajo 62. Al hacerlo, el tubo de control pasa a través de un orificio de restricción de control 64 y la válvula piloto de presión ajustable 50. En funcionamiento, cuando el obturador de la válvula 4 se eleva y se abre por encima del asiento de la válvula 6 en respuesta al aumento de la capacidad de flujo a través de la válvula 2, el indicador de posición de la válvula 14 manipula los ajustes de la válvula piloto de presión ajustable 50.
Esto se logra mediante un desplazamiento longitudinal de la leva 20 montada en el indicador de posición de la válvula 14. A medida que el indicador de posición 14 se desplaza longitudinalmente, también lo hace la leva 20. Los movimientos del rodillo 32 sobre el hombro de leva 22 hacen que la palanca de regulación 30 se desplace de manera giratoria sobre el pasador pivote 42, desplazando de esta manera el pasador de empuje 52, cambiando de esta manera la carga del resorte 54 en la válvula piloto de presión ajustable 50, que a su vez controla los ajustes de la válvula piloto de presión ajustable 50.
Es decir, cuando el indicador de posición 14 y la leva 20 se desplazan longitudinalmente, el rodillo 32 rueda a través del hombro de leva 22 y se desplaza radialmente con respecto al indicador de posición 14. Tal desplazamiento radial puede ser hacia adentro o hacia afuera en dirección. El desplazamiento radial del rodillo, a su vez, hace que la palanca de regulación 30 gire el pasador 42, desplazando el pasador de empuje 52 hacia adentro o hacia afuera de la válvula piloto de presión ajustable 50. El desplazamiento del pasador pivote 42 cambia la carga del resorte 54 en la válvula piloto de presión ajustable 50 y es la presión de carga la que afecta directamente el ajuste de presión de la válvula piloto de presión ajustable 50.
Es la válvula piloto de presión ajustable 50 la que regula la transición de ajuste de presión aguas abajo, moviéndose entre un límite de baja presión y un límite de alta presión.
En tal configuración, una alta capacidad de flujo (demanda) eleva los ajustes de presión aguas abajo y una disminución de la demanda de flujo reduce los ajustes de presión aguas abajo y la salida de presión de la válvula. Se entenderá que el perno 36 establece el límite de baja presión, mientras que la tuerca del rodillo 34 establece el límite de alta presión.
Se apreciará que la transición desde la configuración de baja presión y la configuración de alta presión, aunque responde a las fluctuaciones de demanda de flujo, también puede verse afectada por la posición de la leva 20 en el indicador de posición de la válvula 14, la pendiente del hombro de leva 22 y la distancia del rodillo 32 de la palanca de regulación 30.
Se entenderá que la posición de la leva 20 en el indicador de posición de la válvula 14 puede ajustarse aflojando la contratuerca de leva 26 ajustando la posición del deslizador de posicionamiento primario de leva 24 y apretando la contratuerca de leva 26. El posicionamiento deseado del rodillo 32 en relación con la leva 20 se logra mediante el desplazamiento longitudinal del conjunto de rodillo dentro de la ranura deslizante del rodillo 40 y ajustando la distancia del rodillo 32 desde la palanca de regulación 30 utilizando el perno de ajuste de alta presión 34.
Un experto en la técnica apreciará fácilmente que diferentes aplicaciones de válvulas pueden requerir diferentes características de ajuste para los ajustes de la válvula piloto de presión ajustable 50 y que al menos una de tales características de ajuste puede estar determinada por la pendiente del hombro de leva 22.
Con ese fin, las Figuras 2-5 ilustran diversas modalidades del mecanismo de válvula piloto de presión ajustable y en particular variaciones de la leva y los hombros de leva, por lo tanto, los elementos de la presente invención que permanecen sin cambios en estos dibujos ilustrativos están enumerados de manera similar.
La pendiente del hombro de leva 22 como se ilustra en la Figura 1 es relativamente empinada y la transición entre el ajuste de alta presión y el ajuste de baja presión será bastante rápida.
La pendiente del hombro de leva 122 de la leva 120, como se ilustra en la Figura 2, es menos pronunciada y la transición entre el ajuste de alta presión y el ajuste de baja presión será más lenta que la transición de la modalidad de la Figura 1.
Las levas 220 y 320 ilustran hombros inclinados convexos 222 y cóncavos 322 respectivamente.
Se apreciará fácilmente que si bien en algunas aplicaciones puede ser beneficioso cambiar la pendiente del hombro de leva durante la vida útil de la válvula cambiando las levas, tal cambio implicaría un tiempo y una mano de obra considerables. Por lo tanto, la presente invención incluye una leva de pendiente ajustable 420 para usar con una válvula piloto de presión ajustable, como se ilustra en las Figuras 5-6, que está configurada con una pendiente ajustable que varía la pendiente de la leva a la que responden las configuraciones ajustables de la válvula piloto de presión.
El cuerpo de leva 424 está configurado como un elemento sustancialmente cilíndrico que tiene una cara de extremo inclinada radialmente 422, de manera que el ángulo de una pendiente de la cara de extremo inclinada 422 varía a lo largo de una circunferencia de la cara de extremo inclinada 422.
En la modalidad ilustrada aquí, la rotación de la sección superior de leva 422t en relación con la sección inferior de leva 422b cambia la pendiente de la porción del hombro, como se ilustra mediante líneas discontinuas (422(4)-420(9), que interactúa con el rodillo 32. Se debe señalar que los indicadores de ajuste de pendiente 426 y 428 mostrados aquí son sólo con fines ilustrativos y sustancialmente cualquier indicador adecuado está dentro del alcance de la presente invención.
Se debe señalar que los términos "superior" e "inferior" se han utilizado aquí en referencia a la dirección de los dibujos y no deben considerarse como limitaciones al alcance o diseño de la presente invención.
Se apreciará que las descripciones anteriores están destinadas solo a servir como ejemplos, y que muchas otras modalidades son posibles dentro del alcance de la presente invención como se define en las reivindicaciones.

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    Un método para modular la salida de presión aguas abajo de una válvula hidráulica de control reductora de presión en respuesta a la fluctuación de la demanda de flujo, el método que comprende:
    (a) proporcionar un mecanismo de válvula piloto de presión ajustable que incluye:
    (i) un elemento de accionamiento que se extiende desde la válvula de control (2), dicho elemento de accionamiento se puede desplazar en respuesta a una capacidad de flujo a través de la válvula hidráulica de control (2);
    en donde dicho elemento de accionamiento se implementa como un indicador de posición de válvula (14) que se extiende longitudinalmente desde la válvula hidráulica de control (2), dicho indicador de posición de válvula (14) que es desplazable longitudinalmente en respuesta a una capacidad de flujo a través de la válvula (2);
    (ii) una válvula piloto de presión ajustable (50) desplegada a lo largo de un tubo de control (66) que conecta un puerto de presión aguas arriba (60) a un puerto de presión aguas abajo (62), dicha válvula piloto de presión ajustable (50) se asocia con dicho elemento de accionamiento de tal manera que las configuraciones ajustables de dicha válvula piloto de presión ajustable responden al desplazamiento de dicho elemento de accionamiento;
    (iii) una leva (20) desplegada y desplazable con dicho indicador de posición de válvula (14);
    (iv) una palanca de regulación de presión (30);
    (v) un rodillo (32) que se extiende desde dicha palanca de regulación de presión (30) para interactuar con un hombro inclinado (22) de dicha leva (20) de manera que durante dicho desplazamiento de dicha leva (20) se varía una posición de al menos una porción de dicha palanca de regulación de presión (30); y
    en donde dichas configuraciones ajustables de dicha válvula piloto de presión ajustable (50) responden a dicha variación de dicha posición de al menos una porción de dicha palanca de regulación de presión (30);
    (vi) un resorte (54) asociado con dicha válvula piloto de presión ajustable (50) de manera que dicha variación de dicha posición de al menos una porción de dicha palanca de regulación de presión (30) varía una carga de dicho resorte (54) y dichas configuraciones ajustables de dicha la válvula piloto de presión ajustable (50) responden a dicha carga de dicho resorte (54);
    (b) iniciar el flujo a través de la válvula hidráulica de control (2); y
    (c) desplazar automáticamente dicho elemento de accionamiento en respuesta a una capacidad de flujo a través de la válvula hidráulica de control (2), ajustando de esta manera dichas configuraciones ajustables de dicha válvula piloto de presión ajustable (50).
    El método de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye además:
    (a) proporcionar dicha leva (20) implementada con un hombro ajustable para permitir la variación de una pendiente de dicho hombro inclinado (22); y
    (b) ajustar dicha pendiente de dicho hombro inclinado (22),
    en donde dicha leva (20) se implementa como un elemento sustancialmente cilindrico que tiene una cara de extremo inclinada radialmente, de manera que el ángulo de una pendiente de dicha cara de extremo inclinada varía a lo largo de una circunferencia de dicha cara de extremo inclinada.
    El método de acuerdo con la reivindicación 1, que incluye además, determinar al menos una característica de ajuste para dicha configuración ajustable de dicha válvula piloto de presión ajustable (50) mediante una pendiente de dicho hombro de leva (22).
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