Патент ссср 192574

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Соеетскик

Социалистическик :

Республик

Зависимое от авт. свидетельства ¹

Кл. 47g, 45/04

471, 1/01

Заявлено 23.XI I.1964 (№ 934845/23-26) с присоединением заявки №

Приоритст

Опубликовано 06,I1.1967. Бюллетень № 5

МПК F 06k

F Об/

>ДЬ, 621.646.25 529 (088.8) Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Дата опубликования описания б.11 .1967

УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПРОГРАММНОГО УПРАВЛЕНИЯ

ЗАКРЫТИЕМ ОТСЕЧНЫХ КЛАПАНОВ

Устройства для программного управления закрытием отсечных клапанов, смягчающих гидроудары, широко применяются в горном деле, оросительных системах и т. д.

Известные устройства, используемые для смягчения гидроудара и осуществляющие программное закрытие отсечных клапанов гидравлическими или пневматическими сервомеханизмами, не обеспечивают стабильности динамических характеристик. Время и закон перемещения отсечного клапана, а следовательно, и величина гидроудара при закрытии клапана в этих устройствах зависят от температуры жидкости, заливаемой в демпфер.

Кроме того, в случае необходимости существенно изменить закон перемещения отсечного клапана требуется демонта>к и разборка всего устройства.

С целью повышения точности регулирования и уменьшения гидроудара, в предлагаемом устройстве в узел переменного дросселирования вмонтирован игольчатый дроссель диафрагмового типа с подви>кной диафрагмой, представляющей тонкостенную шайбу с острыми кромками. Кроме того, в узле переменного дросселирования расположено устройство обратной связи.

На фиг. 1 изображено описываемое устройство: а — в случае полного закрытия клапана и б — в случае полного его открытия; на фиг. 2 — механизм переменного дросселирования; на фиг. 3 — схема установки описываемого устройства на отсечном клапане без использования сливного и напорного трубопроводов.

Устройство состоит из узла демпфирования, механизмов переменного дросселирования и обратной связи, сливного бачка, трубопроводои и двух обратных клапанов шарикового

10 типа.

Узел демпфирования содержит цилиндр 1 с расположенным внутри него подвижным поршнем 2, закрепленным жестко на общем штоке 8 клапана 4 и пневматического серво15 мотора 5. В полость над поршнем заливается жидкость. Напорным трубопроводом б с обратным клапаном 7 шарикового типа цилиндр

1 соединяется с механизмом переменного дросселирования, а сливным 8 с обратным

20 клапаном 9 — со сливным бачком 10. Бачок сливным трубопроводом Il связан с верхней полостью механизма переменного дросселирования. На крышке сливного бачка имеется иоздушник для отвода воздуха из бачка при

25 его заполнении.

Механизм переменного дросселирования состоит из цилиндра 12 со штуцером 18 для подвода жидкости, поступающей под давлением из цилиндра узла демпфирования. Внутри ци30 линдра механизма переменного дросселирова192574

60 ния расположены два поршня 14 и 15 с различными диаметрами и соединены пустотелой втулкой 16. Во втулке имеются окна для подвода жидкости под давлением к дроссельному отверстию. Металлические кольца 17 и 18, расположенные на поверхности поршней, обеспечивают плотность их прилегания к стенкам цилиндра. Оба поршня закреплены на общем штоке 19. В тело поршня по центру ввернута точкостенная шайба-диафрагма 20, посредством которой дросселируется жидкость, поступающая под давлением из цилиндра узла демпфирования.

На крышке 21 узла демпфирования имеется сальниковое уплотнение 22 проходного штока

19. К крышке крепится фонарь 28 с направляющей втулкой 24. В полости фонаря на штоке расположена отжимная пружина 25 с натяжной гайкой 26 и шайбой 27. Пружина предназначена для возврата штока с поршнями и диафрагыей" в крайнйе нижнее положение, т. е. до касания поршнем ограничительной упорной втулки 28.

Со стороны попшня к цилиндру крепится корпус сборника 29 со сливным штуцером 80, служащего для-ебора и отвода сдросселированной жидкости по трубопроводу в сливной бачок. В центральной части тела корпуса сборника на резьбе установлена игла 81 с профилированным концом и винтовой резьбой для регулирования. Игла фиксируется в определенном положении с помощью гайки 82.

В качестве направляющей иглы служит деталь 88, имеющая окна для пропуска струи дросселирующей жидкости. Утечку жидкости наружу предотвращает колпак 84.

Механизм обратной связи состоит из скобы

85, хомута 86 и толкателя 87. Посредством хомута толкательное устройство крепится на штоке 8 и его можно перемещать вдоль штока.

При полностью открытом клапане 4 поршень 2 находится в крайнем нижнем положении, вся полость цилиндра над поршнем заполнена демпферной жидкостью, шток 19 механизма переменного дросселирования также находится в крайнем нижнем положении, а площадь кольцевого проходного сечения между отверстием диафрагмы 20 и конической иглой 81 при этом максимальна. Величина указанной кольцевой щели устанавливается перемещением иглы в осевом направлении. Толкательное устройство 85 вместе с толкателем 87 и поршнем 2 опущено в крайнее нижнее положение так, что между верхним торцом толкателя 87 и торцом штока 19 имеется зазор, величина которого может быть изменена перемещением толкательного устройства 85 по штоку клапана, Демпферная жидкость в сливном бачке 10 отсутствует.

При начале закрытия клапана 4, т. е. движения штока 8 вверх, поршень 2 выдавливает

40 жидкость из цилиндра 1 через клапан 7, который открывается под давлением, и трубопровод 6 в полость цилиндра 12 между поршнями 15 и 14 и далее через дроссельное отверстие между диафрагмой и иглой по трубе 11 в сливной бак 10 (клапан 9 в этом случае закрыт под давлением жидкости пад поршнем).

Вместе с движением штока 8 движется и толкатель 87, при этом зазор между торцами толкателя и штока 19 уменьшается, До момента касания торца толкателя штоком 19 площадь кольцевого проходного сечения остается постоянной, непрерывно дросселирует и демпферная жидкость, следовательно клапан закрывается с постоянной скоростью, которая определяется величиной установленного первоначально кольцевого зазора.

Величина зазора между торцами толкателя и штока 19 определяет, в какой момент полного хода клапана он будет закрываться с постоянной и равномерной скоростью. При дальнейшем движении клапана на закрытие толкатель начинает перемещать шток 19, диафрагма 20 движется навстречу игле 81 и при этом площадь кольцевого дроссельного отверстия равномерно уменьшается до нуля, что обеспечивает плавное закрытие клапана и, соответственно, плавное изменение скорости перекачиваемой жидкости в трубопроводе. Это делает величину гидроудара минимальной.

При открывании клапана 4 открывается клапан 9, демпферная жидкость из бачка 10 перетекает обратно в полость цилиндра 1 над поршнем 2. Толкательное устройство 85 опускается вниз, шток 19 под действием пружины

25 возвращается в исходное положение, т. е. открывается кольцевая дроссельная щель. Таким образом, механизм программного управления закрытием клапана снова готов к быстрому закрыванию клапана при минимальной величине гидроудара в системе.

Предмет изобретения

1. Устройство для программного управления закрытием отсечных клапанов в гидравлических системах, содержащее узел гидравлического демпфирования и узел переменного дросселирования, обеспечивающий перемещение отсечного клапана по определенному закону, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования и уменьшения гидроудара, в узел переменного дросселирования вмонтирован игольчатый дроссель диафрагмового типа с подвижной диафрагмой, представляющей тонкостенную шайбу с острыми кромками.

2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в узле переменного дросселирования расположено устройство обратной связи.

192574 фиг Z

Составитель Г. Кричевский

Редактор Л. А. Ильина Temper Л. Бриккер

Корректор T. M. Дмитриева

Заказ 777/10 Тираж 535 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Центр, пр. Серова, д. 4

Типография, пр. Сапунова, 2