Устройство для регулирования расхода

 

Изобретение относится к приборостроению и может быть использовано в лабораториях и пилотных установках, а также для регулирования микро- и макродоз в заданном соотношении смешивающихся компонентов. Устройство содержит корпус с отверстием в его стенке, сообщающимся с внутренней полостью корпуса, и дроссельное устройство. Новым в устройстве является снабжение его втулкой, размещенной внутри корпуса и соединенной с ним, не менее чем двумя толкателями овальной формы, соосно расположенными между собой и выполненными за одно целое со стержнем, расположенным внутри корпуса, один конец которого по резьбе соединен с втулкой, другой пропущен через узел уплотнения и прикреплен к маховичку, двумя дроссельными устройствами, включающими в себя гильзы, прикрепленные к корпусу и расположенные соосно малым осям овалов толкателей, гайки, соединенные по резьбе с гильзами, с выполненными в них проходными отверстиями, хвостовики, взаимодействующие с овальными поверхностями толкателей, иглы и пружины, соосно расположенные между собой и хвостовиками. 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для регулирования расхода жидких и газообразных продуктов и может быть использовано в различных отраслях промышленности, а также в лабораториях НИИ и пилотных установках. Оно может быть использовано, в частности, для регулирования как микро- так и макродоз в заданном соотношении смешивающихся компонентов.

Известен регулирующий клапан, содержащий корпус с двумя входными и одним выходным патрубками и регулирующим подвижным органом, связанным со штоком [1] .

Наиболее близким по достигаемому результату является устройство для регулирования расхода, содержащее корпус с отверстием в его стенке, сообщающееся с внутренней полостью корпуса, и дроссельное устройство, размещенное внутри корпуса [2] .

Известное устройство для регулирования расхода имеет низкие эксплуатационные качества и ограниченные функциональные возможности. Указанные недостатки объясняются тем, что при изменении соотношения смешивающих компонентов необходимо изменять и настройку дроссельного устройства. Если требуется осуществить подпитку (смешение) не одного, а нескольких компонентов к основному потоку в заданном соотношении, то возникает необходимость в индивидуальной настройке из дроссельных устройств, но в этом случае трудно достигнуть согласованности в их работе, а вместе с этим и поддержания в заданном соотношении подпитываемых (смешивающихся) компонентов.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных качеств и расширение функциональных возможностей.

Цель достигается тем, что устройство для регулирования расхода, содержащее корпус с отверстием в его стенке, сообщается с внутренней полостью корпуса, и дроссельное устройство, размещенное внутри корпуса, снабжено дополнительно втулкой, размещенной внутри корпуса и соединенной с ним, и не менее чем двумя толкателями овальной формы, соосно расположенными между собой и выполненными за одно целое со стержнем, размещенным внутри корпуса, причем один конец по резьбе соединен с втулкой, другой пропущен через узел уплотнения и закреплен к маховичку, двумя дроссельными устройствами, включающими в себя гильзы, закрепленные к корпусу и расположенные соосно малым осям овалов толкателей, гайки, соединенные по резьбе с гильзами и с выполненными в них проходными отверстиями и седлами, подпружиненные затворы, выполненные в виде поршней, размещенных в гильзах, с выполненными в них проходными отверстиями, хвостовики, взаимодействующие с овальными поверхностями толкателей, иглы и пружины, соосно расположенные между собой и хвостовиками, причем пружины с возможностью обеспечения возвратно поступательного движения затворов и контактного взаимодействия между хвостовиками и овальными поверхностями толкателей размещены между гайками и поршнями, при этом на овальных поверхностях толкателей, с возможностью изменения соотношения смешивающих компонентов выполнены с разными радиусами и сопрягающими между собой выступы и проточки.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что устройство для регулирования расхода дополнительно снабжено втулкой, размещенной внутри корпуса и соединенной с ним, и не менее чем двумя толкателями овальной формы, соосно расположенными между собой и выполненными за одно целое со стержнем, размещенным внутри корпуса, причем один его конец по резьбе соединен с втулкой, другой пропущен через узел уплотнения и закреплен к маховичку, двумя дроссельными устройствами, включающими в себя гильзы, закрепленные к корпусу и расположенные соосно малым осям овалов толкателей, гайки с проходными отверстиями и седлами в них, подпружиненные затворы, выполненные в виде поршней, размещенных в гильзах, с выполненными в них проходными отверстиями, хвостовики, взаимодействующие с овальными поверхностями толкателей, иглы и пружины, соосно расположенные между собой и хвостовиками, причем пружины с возможностью обеспечения возвратно-поступательного движения затворов и контактного взаимодействия между хвостовиками и овальными поверхностями толкателей размещены между гайками и поршнями, при этом на овальных поверхностях толкателей с возможностью изменения соотношения смешивающихся компонентов выполнены с разными радиусами и сопрягающимися между собой выступы и проточки. Таким образом, заявляемое устройство для регулирования расхода соответствует критерию "новизна".

Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от пpототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже в закрытом состоянии показано устройство для регулирования расхода, разрез.

Внутри корпуса 1 устройства размещен стержень 2, выполненный за одно целое с двумя толкателями 3 и 4 овальной формы, один конец которого по резьбе соединен с втулкой 5, прикрепленной к корпусу 1, а другой пропущен через 6 уплотнения и прикреплен к маховичку 7. Взаимосвязь стержня 2 с втулкой 5 и маховичком 7 следует понимать как один из вариантов решения задачи по обеспечению возвратно-поступательного движения стержня. Возвратно-поступательное движение стержня 2 может быть осуществлено от пневмо-гидро- или электропривода, тогда свободный конец стержня целесообразно по скользящей посадке вставить во втулку 5. На овальной поверхности толкателя 3 выполнены две проточки 8 и 9 с изменением максимального диаметра овальной поверхности D₁ на диаметры D₂ и D₃ с плавным переходом от одного диаметра к другому. На овальной поверхности толкателя 4 выполнены две проточки 10 и 11 с изменением максимального диаметра D₁^I на диаметры D₂^I и D₃^I. Глубины проточек, выполненных на овальных поверхностях толкателей 3 и 4 для обеспечения возможности изменения соотношения дозируемых компонентов, должны быть разными. Количества поточек и их глубины определяются в зависимости от конкретных условий использования данного устройства. Количество толкателей с овальными поверхностями может быть иным, что зависит от количества смешивающихся компонентов. При выполнении проточек на овальных поверхностях толкателей 3 и 4 с возможностью поддержания постоянного соотношения дозируемых компонентов длины луг, впадин и выступов овальной поверхности толкателя 3 должны быть попарно равны длинам дуг и впадин овальной поверхности толкателя 4.

Например, длина дуги ab должны быть равна длине дуги cd. На корпусе 1 закреплены две гильзы 12 и 13 соосно малым осям овалов толкателей 3 и 4. Внутри гильз 12 и 13 размещены затворы, выполненные в виде поршней 14 и 15 с выполненными в них проходными отверстиями 16 и 17 (показаны осевыми линиями). На поршнях 14 и 15 закреплены в соосном положении хвостовики 18 и 19 и иглы 20 и 21. Предпочтительнее выполнить затворы как одно целое. Концы хвостовиков с овальными поверхностями толкателей 3 и 4з скруглены. Соосно иглам 20 и 21 расположены пружины 22 и 23, опирающиеся нижними витками на торцевые поверхности поршней 14 и 15 и поджатые гайками 24 и 25, по центру которых выполнены проходные отверстия доля входа компонентов А и Б и седла, соосно расположенные иглам 20 и 21.

Устройство для регулирования расхода работает следующим образом.

При вращении маховичка 7 по часовой стрелке стержень 2 постепенно вворачивается во втулку 5, при этом хвостовики 18 и 19, скользя по сферическим поверхностям толкателей 3 и 4, вместе с поршнями 14 и 15 и иглами 20 и 21 под действием упругих сил пружин 22 и 23 на равную величину опускаются несколько ниже исходного (закрытого) положения, вследствие чего появляются одинаковые зазоры между поверхностями седел и конусными участками игл 20 и 21 и компоненты А и Б в равных соотношениях через отверстия 16 и 17 поршней 14 и 15 поступают во внутреннюю полость корпуса 1, и из него на выход к потребителю или на смешение с основным потоком. При дальнейшем повороте маховичка 7 по часовой стрелке степень опускания игл 20 и 21 возрастает, вместе с чем одинаково возрастают при постоянном соотношении дозируемых компонентов А и Б и величины их расхода. Приведенное описание работы относится к случаю, когда необходимо обеспечить равную дозировку компонентов. Максимальные величины расходов компонентов А и Б будут достигнуты, когда хвостовики 18 и 19 упрутся в поверхность стержня 2 с наименьшим диаметром, при этом входные отверстия дросселей оказываются полностью открытыми.

Если возникает необходимость подачи компонентов в ином соотношении, то маховичок 7 поворачивается против часовой стрелки. В этом случае степень опускания под действием упругих сил пружин 22 и 23 за счет разных глубин проточек 8, 9, 10 и 11 разная, а значит, различны и степени открывания входных отверстий дросселей, поэтому и дозировка компонентов А и Б неодинакова. Так например, если хвостовик 18 оказывается в центре проточки 10, а хвостовик 19 - в центре проточки 8, то за счет большей глубины проточки 8 степень опускания иглы 21 больше, чем иглы 20, значит, и входные отверстия дросселей открыты неодинаково, следовательно, и величина расхода компонента Б больше, чем компонента А.

Если требуется изменить соотношение дозируемых компонентов А и Б, то маховичок 7 снова поворачивается по часовой стрелке до тех пор, пока хвостовики 18 и 19 не окажутся в центрах других проточек толкателей 3 и 4 с иными глубинами впадин, отличными от первых. Максимальны величины расходов А и Б, но уже в равном соотношении между собой будут достигнуты тогда, когда хвостовики 18 и 19 упрутся в поверхность стержня 2 с наименьшим диаметром.

Использование предлагаемого устройства для регулирования расхода позволяет улучшить эксплуатационные качества и расширить его функциональные возможности. (56) 1. Авторское свидетельство СССР N 1464144, кл. G 05 D 7/01, 1987.

2. Патент ФРГ N 3604267, кл. G 05 D 7/01, 1987.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ РАСХОДА , содеpжащее коpпус с отвеpстием в его стенке, сообщающимся с полостью коpпуса, и дpоссельный узел, отличающееся тем, что оно снабжено втулкой, pазмещенной в коpпусе и соединенной с ним, по кpайней меpе двумя толкателями овальной фоpмы, соосно pасположенными между собой и выполненными за одно целое со стеpжнем, pазмещенным в коpпусе, один конец котоpого по pезьбе соединен с втулкой, а втоpой пpопущен чеpез узел уплотнения и закpеплен к маховичку по кpайней меpе двумя дpоссельными узлами, каждый из котоpых включает в себя гильзу, закpепленную в коpпусе и pасположенную соосно малым осям овалов соответствующего толкателя, гайку, соединенную по pезьбе с гильзой и с выполненным в ней пpоходным отвеpстием и седлом, затвоp, выполненный в виде иглы, связанной с поpшнем, pазмещенным в гильзе с выполненными в ней пpоходными отвеpстиями и связанным с хвостовиком, контактиpующим с соответствующей овальной повеpхностью толкателя, и пpужину, pазмещенную между гайкой и поpшнем, пpи этом на овальных повеpхностях толкателей выполнены с pазными pадиусами и сопpягающиеся между собой выступы и пpоточки.

РИСУНКИ

Рисунок 1