Гаситель гидроудара

 

Использование: в гидравлических исполнительных механизмах. Сущность изобретения: в корпусе размещен предохранительный клапан. Клапан выполнен в виде неподвижного стержня с кольцевой канавкой на переднем торце, упорных элементов в виде продольных ребер жесткости, закрепленных радиально вокруг стержня, опорного элемента и поворотных заслонок, связанных шарнирно с торцом стержня. Демпферы размещены до и после клапана, шарниры - в кольцевой канавке. Опорный элeмeнt имеет форму расширяющегося от стержня конуса. Кромка ребер со стороны входа в гаситель наклонена к опорному элементу. Заслонки связаны между собой пружиной с возможностью их прилегания в исходном положении к опорному элементу, в раскрытом - к наклонным кромкам ребер. Демпферы выполнены в виде камер с размещенными в них эластичными элементами. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st>s F 16 55/045

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ПАТЕНТУ (21) 5002575/29 (22) 31.07.91 (46) 30.04.93, Бюл. N 16 (72) А,И.Калаев, В.А.Калаев и А,Я.Хуцидзе (73) В.А,Калаев (56) Кульмач П,П., Аверьянов В,К., Хатковский В,М, Прикладная специальная гидроаэромеханикэ. M.: Воениздат, 1990, с.

287-288.

Авторское свидетельство СССР

N- 1479777, кл. М 16 К 17/16. 1986. (54) ГАСИТЕЛЬ ГИДРОУДАРА (57) Использование: в гидравлических исполнительных механизмах. Сущность изобретения: в корпусе размещен предохранительный клапан. Клапан выполнен в виде неподвижИзобретение относится к гидравлическим исполнительным механизмам, обеспечивающим гашение гидроудара, и может быть использовано как средство защиты гидравлических систем, например, в водопроводах, нефтепроводах и др.

Цель изобретения — повышение уровня надежности защиты гидросистемы в широком диапазоне динамических возмущений.

На фиг, 1 представлена принципиальная схема гасителя гидроудара; на фиг, 2— схема клапана с пластинчатым лепестковым затвором, В состав конструкции входят следующие элементы, как то: корпус 1; клапан с пластинчатым лепестковым затвором 2; демпфирующее устройство 3, установленные как перед корпусом 1, так и после него; податливая оболочка 4, материалом которой . могут быть простая резина, пористая реэи„„«Ы„„1813187 АЗ ного стержня с кольцевой канавкой на переднем торце, упорных элементов в виде продольных ребер жесткости, закрепленных радиально вокруг стержня, опорного элемента и поворотных заслонок, связанных шарнирно с торцом стержня. Демпферы размещены до и после клапана, шарниры — в кольцевой канавке. Опорный элемент имеет форму расширяющегося от стержня конуса.

Кромка ребер со стороны входа в гаситель наклонена к опорному элементу. Заслонки связаны между собой пружиной с возможностью их прилегания в исходном положении к опорному элементу, в раскрытом — к наклон.ным кромкам ребер. Демпферы выполнены в виде камер с размещенными в них эластичными элементами. I з.п.ф-лы, 2 ил. на, армированная резина, пружинная сталь и т,п, — материалы в зависимости от технических требований к гидросистеме; крепле- ОО ние 5; сердечник 6; кольцевой паз 13 с закрепленными в нем шарнирами 7 лепест- (,А) ков 8; упругие пластинчатые лепестки 8, д минимальное количество которых, обеспечивающее закрытие живого сечения в корпусе

1, равно двум; пружина 9; конусный упор 10; зазор 11; ребра жесткости 12.

В статическом состоянии проточная часть "Гасителя гидроудара" заполнена (, ) рабочей жидкостью, скорость течения ее оптимальна для рабочего процесса гидравлической системы. Корпус 1 с клапаном 2 и демпфирующие устройства 3 представляют собой "Гаситель гидроудара", Податливая оболочка 4 демпфирующего устройства 3 рассчитана на оптимальное давление таким образом, что ее площадь при нормальных

1813187 условиях считается постоянной. Крепление

5 жестко фиксирует сердечник 6 относительно корпуса 1. Кольцевой паз 13 фиксирует шарниры 7 упругих лепестков 8 с возможно. стью их поворота на некоторый угол. Пружины 9 прижимают упругие лепестки 8 к поверхности упора 10, Образующийся при этом зазор 11 между упругими лепестками

8 и корпусом 1 обеспечивает рабочий расход жидкости. Ребра 12 выполняют роль стабилизатора потока после его частичной турбулизации лепестками 8, находящимися в исходном положении, и упором 10.

Работа гасителя гидроудара осуществляется следующим образом.

Волновой фронт гидроудара, достигший демпфирующего устройства 3, согласно принципа Гюйгенса, распространяется в стороны с одинаковой фазовой скоростью, Однако площадь податливой оболочки 4 больше площади упора t0, воспринимающих энергию гидравлического удара, Кроме того, податливая оболочка 4 поглощает эту энергию и увеличивается в размере,. что приводит к уменьшению "пикового" давления и, как следствие, уменьшению фазовой скорости ударной волны в жидкости. При поступлении ударной волны в корпус 1 ее фронт взаимодействует не только с упором

10, жестко связанным с сердечником 6 и корпусом 1, его и с упругим лепестками 8, . удерживаемыми пружинами 9. Давление волны, воздействующее на упругие лепестки 8, вызывает их поворот и изгиб, в результате чего перекрывается проходное сечение в зазоре 11 и тем быстрее, чем больше силы, действующие на лепестки 8. При этом происходит диссипация большей части энергии гидроудара, Ребра жесткости 12 служат упором для лепестков S, находящихся в рабочем положении и предохраняют их от разрушения.

Оставшаяся часть энергии гидравлического удара гасится на выходном демпфере

3 до расчетного значения, обеспечивающего нормальную работу гидравлической системы.

Для иллюстрации эффективности работы заявляемого гасителя гидроудара в таблице представлены результаты эксперимента по гашению гидроудара и воздушной волны.

Приведенные данные показывают, что .зая вляемый гаситель гидроудара поз вол яет уменьшить гидродинамическое давление от гидроудара в 36 раз, а от воздушной волны в 64 раза и обеспечивает работу гидравлической системы практически в режиме установившегося движения рабочей среды (жидкости или газа).

Следствием устранения таких нежелательных процессов в гидравлической системе, как значительные колебания давления и расхода, ударных и вибрационных нагрузок

10 .является повышение ресурса и КПД нагнетательных аппаратов; повышение уровня надежности и долговечности гидросистем за. счет улучшения условий работы ее узлов и элементов: уменьшение вероятности утеч"5 ки перекачиваемой жидкости или газа, в том числе через стыки и фланцы трубопроводов; повышение рабочего давления перекачиваемой среды;уменьшениеуровня шума системы; использование устройства в многорежимных

20 системах, Совокупность новых конструктивных признаков устройства, обеспечивающих проявление новых, перечисленных выше свойств, повышает уровень надежности защиты гидросистемы в широком диапазоне .Динамических возмущений, что соответст-. вует достижению цели изобретения.

Формула изобретения

30 1, Гаситель гидроудара, содержащий корпус с размещенным в нем предохранительным клапаном, и демпфер, о т л и ч а юшийся тем, что гаситель снабжен дополнительным демпфером, а клапан выполнен

35 в виде неподвижного стержня с кольцевой канавкой на переднем торце, упорных элементов в виде продольных ребер жесткости, .закрепленных радиально вокруг стержня, опорного элемента и по меньшей мере двух

40 поворотных заслонок, связанных шарнирно с торцем стержня, при этом демпферы размещены до и после клапана, шарниры — в кольцевой канавке, опорный элемент имеет форму расширяющегося от стержня конуса, 45 кромка ребер со стороны входа в гаситель наклонена к опорному элементу, а заслонки связаны между собой посредством пружины с возможностью их прилегания в исходном положении к опорному элементу, в раскрытом - к наклонным кромкам ребер, 2. Гаситель по и, 1, о т л и ч а ю щ и й. с я тем, что демпферы выполнены в виде камер с размещенными в них эластичными элементами, 1813187 г./

Составитель В. Калаев

Техред М.Моргентал Корректор И. Муска

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент", r Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 1594 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5