Регулятор прямого действия для систем терморегулирования

 

Изобретение относится к системам терморегулирования и служит для поддержания постоянной температуры, например, в отсеках космического корабля. Техническим результатом изобретения является упрощение конструкции и обеспечение регулировки температурного режима в отводящей магистрали без изменения расхода жидкости в подводящих магистралях и уменьшения диапазона изменения температур в них. В регулятор прямого действия для систем терморегулирования, содержащий корпус с двумя подводящими и одним отводящим штуцерами, термокомпенсатор с выходным валом, возвратную пружину, шток с двумя торцовыми поверхностями и направляющей, введена втулка с осевым отверстием, установленная с возможностью перемещения внутри корпуса вдоль оси термокомпенсатора, направляющая штока установлена в отверстии втулки соосно с термокомпенсатором, причем выходной вал термокомпенсатора контактирует со штоком, а противоположный конец термокомпенсатора связан с корпусом через набор регулировочных шайб, при этом один из подводящих штуцеров соединен каналами с торцовой поверхностью штока, обращенной к термокомпенсатору, а другой подводящий штуцер соединен каналами с торцовой поверхностью втулки, обращенной к торцовой поверхности штока, противолежащей термокомпенсатору. Введение регулировочных элементов в конструкцию обеспечивает регулировку температурного режима в отводящей магистрали без изменения расхода жидкости в подводящих магистралях и уменьшения диапазона изменения температур в них. 1 ил.

Изобретение относится к системам терморегулирования и служит для поддержания постоянной температуры, например, в отсеках космического корабля.

Известен регулятор прямого действия (1), содержащий корпус с отводящим и двумя подводящими штуцерами, вал, установленный в корпус перпендикулярно оси штока, взаимодействующего с торцовой поверхностью подводящих штуцеров, рычаг, один конец которого связан с валом, а другой размещен в отверстии штока.

Недостатком этой конструкции является то, что при повороте рычага между цилиндрическим рычагом и отверстием должен быть предусмотрен зазор, а это ведет к снижению быстродействия регулятора при функционировании и уменьшении его надежности.

Наиболее близким к предложенной конструкции-прототипом является регулятор прямого действия для систем терморегулирования (2), содержащий корпус с двумя подводящими и одним отводящим штуцерами, термокомпенсатор с выходным валом, возвратную пружину, шток с двумя торцовыми поверхностями и направляющей. Указанная конструкция за счет изменения длины термокомпенсатора от температуры позволяет поддерживать заданную температуру в отводящей магистрали при изменении в определенном диапазоне температур в подводящих магистралях.

Недостатком указанной конструкции является сложность изготовления безлюфтового рычажного механизма и невозможность регулировки температурного режима в отводящей магистрали, поскольку устройство не содержит регулировочных элементов и для установления и поддержания температуры в отводящей магистрали, отличной от заданной, необходимо менять расход (давление) горячей или холодной жидкости в подводящих магистралях. Но ввиду того, что разброс температур в подводящих магистралях находится в определенном диапазоне, то установление нового теплового режима в отводящей магистрали за счет расхода может значительно уменьшить этот диапазон и даже не позволит поддерживать температурный режим, т.к. положение термокомпенсатора относительно корпуса неизменно, а изменение длины термокомпенсатора ограничено.

Техническим результатом настоящего изобретения является упрощение конструкции и обеспечение регулировки температурного режима в отводящей магистрали без изменения расхода жидкости в подводящих магистралях и уменьшения диапазона изменения температур в них.

Технический результат достигается тем, что в регуляторе прямого действия для систем терморегулирования, содержащем корпус с двумя подводящими и одним отводящим штуцерами, термокомпенсатор с выходным валом, возвратную пружину, шток с двумя торцовыми поверхностями и направляющей, в отличие от прототипа, в него введена втулка с осевым отверстием, установленная с возможностью перемещения внутри корпуса вдоль оси термокомпенсатора и регулировки зазоров между торцевыми поверхностями штока, корпусом и втулкой, а направляющая штока установлена в отверстии втулки соосно с термокомпенсатором и поджата возвратной пружиной, причем выходной вал термокомпенсатора контактирует со штоком, а противоположный конец термокомпенсатора связан с корпусом через набор регулировочных шайб, при этом один из подводящих штуцеров соединен каналами с торцевой поверхностью штока, обращенной к термокомпенсатору, а другой подводящий штуцер соединен каналами с торцевой поверхностью втулки, обращенной к торцевой поверхности штока, противолежащей термокомпенсатору. Введение подвижной втулки и регулировочных шайб под термокомпенсатором обеспечивает регулировку температурного режима в отводящей магистрали без изменения расхода жидкости в подводящих магистралях и уменьшения диапазона изменения температур в них.

На чертеже представлен разрез регулятора прямого действия для систем терморегулирования по оси штока.

Регулятор состоит из корпуса 1 со штуцерами 2 и 3 для горячей и холодной жидкости соответственно, отводящей магистрали 4 с выходным штуцерем 5. В отводящей магистрали 4 размещен термокомпенсатор 6 с выходным валом. В корпусе 1 соосно с термокомпенсатором 6 расположены шток 7, снабженный направляющей 8, и втулка 9. Направляющая 8 размещена в осевом отверстии втулки 9. Шток 7 поджимается к выходному валу термокомпенсатора 6 возвратной пружиной 10, под торцем пружины 10 установлены шайбы 11. Втулка 9 установлена в корпусе 1 с возможностью перемещения вдоль оси термокомпенсатора 6, например посредством резьбового соединения. На штоке 7 выполнены торцевые поверхности 12 и 13. Штуцер 2 для горячей жидкости соединен каналами 14 с торцовой поверхностью 15 втулки 9. Штуцер 3 для холодной жидкости соединен каналами 16 с торцовой поверхностью 12 штока 7. Между корпусом 1 (т.к. штуцер 5 неподвижно зафиксирован относительно корпуса 1) и термокомпенсатором 6 установлен набор регулировочных шайб 17.

Горячая жидкость поступает в корпус 1 регулятора через подводящий штуцер 2, холодная жидкость поступает через подводящий штуцер 3, внутри корпуса жидкости перемешиваются и отводятся через отводящую магистраль 4 и выходной штуцер 5.

При увеличении расхода горячей жидкости через штуцер 2 увеличивается температура жидкости в отводящей магистрали 4, вследствие этого происходит увеличение длины термокомпенсатора 6, он давит выходным валом на шток 7 и перемещает его вдоль оси термокомпенсатора 6, при этом направляющая 8, установленная в осевом отверстии втулки 9, сжимает возвратную пружину 10. Сила поджатия регулируется шайбами 11. Причем перемещение штока 7 осуществляется в сторону перекрытия каналов 14 на торцовой поверхности 15 торцовой поверхностью 12 штока 7, т. е. в сторону уменьшения расхода подаваемой рабочей жидкости. В случае увеличения расхода холодной жидкости через штуцер 3, температура жидкости в отводящей магистрали 4 уменьшается, вследствие чего происходит уменьшение длины термокомпенсатора 6, шток 7 под действием пружины 10 смещается в сторону перекрытия каналов 16 на торцовой поверхности 13 штока 7 корпусом 1, т.е. в сторону уменьшения расхода подаваемой холодной жидкости, что обеспечивает поддержание стабильного температурного режима в отводящей магистрали. Перемещение втулки 9 относительно корпуса 1 позволяет регулировать зазоры между торцовыми поверхностями штока 7, корпусом 1 и втулкой 9, т. е. расход горячей и холодной жидкостей, поступающих в отводящую магистраль 4, при постоянном расходе (давлении) в подводящих магистралях. Изменение толщины набора регулировочных шайб 17 под термокомпенсатором 6 позволяет менять его положение относительно корпуса 1 и обеспечивает сохранение диапазона изменения температур жидкостей в подводящих магистралях корпуса. Введение регулировочных элементов в конструкцию обеспечивает регулировку температурного режима в отводящей магистрали без изменения расхода жидкости в подводящих магистралях и уменьшения диапазона изменения температур в них. Устранение рычажного механизма упрощает конструкцию и повышает надежность работы регулятора прямого действия для систем терморегулирования.

Литература 1. Авторское свидетельство СССР N 248404, кл. F 16 K 11/02, 1969.

2. Патент RU N 2004923, кл. G 05 D 23/02, 1991.

Формула изобретения

Регулятор прямого действия для систем терморегулирования, содержащий корпус с двумя подводящими и одним отводящим штуцерами, термокомпенсатор с выходным валом, возвратную пружину, шток с двумя торцовыми поверхностями и направляющей, отличающийся тем, что в него введена втулка с осевым отверстием, установленная с возможностью перемещения внутри корпуса вдоль оси термокомпенсатора и регулировки зазоров между торцовыми поверхностями штока, корпусом и втулкой, а направляющая штока установлена в отверстии втулки соосно с термокомпенсатором и поджата возвратной пружиной, причем выходной вал термокомпенсатора контактирует со штоком, а противоположный конец термокомпенсатора связан с корпусом через набор регулировочных шайб, при этом один из подводящих штуцеров соединен каналами с торцовой поверхностью штока, обращенной к термокомпенсатору, а другой подводящий штуцер соединен каналами с торцовой поверхностью втулки, обращенной к торцовой поверхности штока, противолежащей термокомпенсатору.

РИСУНКИ

Рисунок 1