Ударный узел


 


Владельцы патента RU 2548227:

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Мордовский государственный университет им. Н.П. Огарёва" (RU)

Изобретение относится к области гидрогазодинамики и может быть использовано в устройствах, использующих в своей работе явление гидравлического удара, а также для интенсификации теплообмена в теплоэнергетических установках. Ударный узел включает корпус с двумя каналами входа рабочей среды, каждый из которых соединен с одним каналом выхода рабочей среды через установленные в них ударные клапаны, закрепленные на штоках. Между каждым ударным клапаном и корпусом установлена возвратная пружина. В канале выхода рабочей среды установлен регулировочный винт, выведенный на внешнюю сторону корпуса. В канале выхода рабочей среды установлены два сильфона, соединенные через штоки с ударными клапанами. Сильфоны гидравлически сообщены между собой через f-образный патрубок, свободный конец которого выведен за пределы корпуса и заглушен поршнем, соединенным с регулировочным винтом. Жесткости возвратных пружин выполнены различными. Изобретение направлено на повышение надежности работы устройства и упрощение его конструкции при снижении материалоемкости, эргономичной реализации механизма регулирования частоты и амплитуды хода ударных клапанов. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к области гидрогазодинамики и может быть использовано в устройствах, использующих в своей работе явление гидравлического удара, а также для интенсификации теплообмена в теплоэнергетических установках.

Известно устройство ударного узла, включающее корпус с двумя каналами входа и одним каналом выхода рабочей среды, два ударных клапана, два штока и коромысло с осью качения. Каждый из каналов входа рабочей среды соединен с каналом выхода рабочей среды через установленные в них ударные клапаны, закрепленные на штоках и связанные с коромыслом, ось качения которого расположена в канале выхода рабочей среды. Регулировочный механизм выполнен из неподвижной, подвижной частей и регулировочного винта, неподвижная часть которого закреплена в канале выхода рабочей среды, а подвижная его часть связана с осью качения коромысла. Подвижная и неподвижная части регулировочного механизма связаны между собой посредством регулировочного винта. Дополнительные регулировочные винты установлены на внешней стороне корпуса и расположены в канале выхода рабочей среды со стороны торцов плеч коромысла симметрично ее оси качения, а между соответствующими торцом плеча коромысла и дополнительным регулировочным винтом установлена пружина (RU №113546, МПК F15B 21/12, опубл. 20.02.2012.).

Недостатками известного решения является наличие относительно больших механических потерь при работе устройства, относительная сложность настройки его работы, а также тот факт, что при регулировании высоты подъема ударных клапанов нарушаются настройки момента попеременного закрытия ударных клапанов при постоянном расходе рабочей среды через них.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является ударный узел, включающий корпус с двумя каналами входа и одним каналом выхода рабочей среды, два ударных клапана, два штока и коромысло с осью качения, каждый из каналов входа рабочей среды соединен с каналом выхода рабочей среды через установленные в них ударные клапаны, закрепленные на штоках и связанные с коромыслом, ось качения которого расположена в канале выхода рабочей среды, регулировочный механизм, выполненный из неподвижной, подвижной частей и регулировочного винта, неподвижная часть которого закреплена в канале выхода рабочей среды, а подвижная часть связана с осью качения коромысла, подвижная и неподвижная части регулировочного механизма связаны между собой посредством регулировочного винта. Два боковых регулировочных винта установлены на внешней стороне корпуса и расположены в канале выхода рабочей среды со стороны торцов плеч коромысла симметрично ее оси качения. Между соответствующими торцом плеча коромысла и боковым регулировочным винтом установлена пружина. В каждом канале входа между ударным клапаном и корпусом установлена возвратная пружина. Подвижная часть регулировочного механизма выполнена с взаимно перпендикулярными отверстиями под штифт и регулировочный винт с радиальной проточкой, при помощи которой регулировочный винт и штифт установлены в соответствующие отверстия подвижной части регулировочного механизма. Между корпусом и подвижной частью регулировочного механизма установлена опорная пружина (RU №128263, МПК F15B 21/12, опубл. 20.05.2013).

Недостатками известного решения являются относительно излишняя материало- и металлоемкость конструкции, а также сложность настройки высоты подъема ударных клапанов при сохранении момента их закрытия, адаптированного под конкретный расход рабочей среды.

Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства и упрощении его конструкции при снижении материалоемкости, эргономичной реализации механизма регулирования частоты и амплитуды хода ударных клапанов.

Технический результат достигается тем, что ударный узел включает корпус с двумя каналами входа рабочей среды, каждый из которых соединен с одним каналом выхода рабочей среды через установленные в них ударные клапаны, закрепленные на штоках. Между каждым ударным клапаном и корпусом установлена возвратная пружина. В канале выхода рабочей среды установлен регулировочный винт, выведенный на внешнюю сторону корпуса. В канале выхода рабочей среды установлены два сильфона, каждый из которых соответственно соединен через штоки с ударными клапанами. Сильфоны гидравлически сообщены между собой через f-образный патрубок, свободный конец которого выведен за пределы корпуса и заглушен поршнем, соединенным с регулировочным винтом. Жесткости возвратных пружин выполнены различными.

На чертеже изображена конструкция ударного узла.

Ударный узел включает корпус 1 с двумя каналами входа 2, 2′ и одним каналом выхода 3 рабочей среды, два ударных клапана 4 и 4′, два штока 5 и 5′. Каждый из каналов входа 2 и 2′ рабочей среды соединен с каналом выхода 3 рабочей среды через установленные в них ударные клапаны 4 и 4′, закрепленные на штоках 5 и 5′. Регулировочный винт 6, установленный в канале выхода 3 рабочей среды, выведен на внешнюю сторону корпуса 1. В каждом канале входа 2 и 2′ рабочей среды между ударными клапанами 4, 4′ и корпусом 1 установлены возвратные пружины 7 и 7′ различной жесткости. В канале выхода 3 рабочей среды установлены два сильфона 8 и 8′, каждый из которых соответственно соединен через штоки 5 и 5′ с ударными клапанами 4 и 4′. Сильфоны 8 и 8′ выполнены гидравлически сообщающимися через f-образный патрубок 9, установленный в канале выхода 3 рабочей среды, свободный конец которого выведен за пределы корпуса 1 и заглушен поршнем 10, соединенным с регулировочным винтом 6.

Ударный узел работает следующим образом. Изначально оба канала входа 2, 2′ и канал выхода 3 рабочей среды связываются соответственно с источником подачи рабочей среды и ее приемником (на фиг. 1 не указаны). В начальный момент времени, пока рабочая среда не подана в каналы входа рабочей среды 2, 2′, один из ударных клапанов 4, закрепленный на штоке 5, находится в открытом положении, а другой ударный клапан 4′ в закрытом. Это достигается за счет того, что ударные клапаны 4 и 4′ выполнены гидравлически сообщающимися через f-образный патрубок 9, а жесткости возвратных пружин 7 и 7′ выполнены различными. Давление жидкости, находящейся внутри f-образного патрубка 9, изменяется посредством поршня 10, положение которого регулируется с помощью регулировочного винта 6. Рабочая среда поступает через открытый ударный клапан 4 канала входа 2 в канал выхода 3 рабочей среды и в определенный момент времени, когда скорость ее истечения достигнет необходимого значения, ударный клапан 4 получит тенденцию на закрытие, а сильфон 8 - на сжатие. После того, как в этом канале входа 2 рабочей среды сильфон 8 сожмется, а ударный клапан 4 закроется, возникнет гидравлический удар, энергия которого может быть использована в зависимости от области применения устройства. Закрытие ударного клапана 4 и сопутствующее движение связанного с ним штока 5 на сжатие сильфона 8 в соответствующем канале входа 2 рабочей среды через f-образный патрубок 9, заполненный рабочей жидкостью, приведет к растяжению второго сильфона 8′. В результате чего второй ударный клапан 4′ в канале входа 2′ рабочей среды, связанный с ним через второй шток 5′, откроется, а процесс генерации гидравлического удара повторится в описанной выше последовательности. Настройка ударного узла 4′ под конкретные параметры движущейся рабочей среды осуществляется вращением регулировочного винта 6 без остановки и разборки устройства. При этом увеличивается или уменьшается давление жидкости внутри f-образного патрубка 9, сильфоны 8 и 8′ растягиваются или сжимаются по высоте и тем самым изменяется амплитуда хода ударных клапанов 4 и 4′. Применение сильфонного механизма попеременного открытия ударных клапанов 4 и 4′ позволяет исключить механические потери, возникающие при использовании коромыслового механизма попеременного открытия ударных клапанов в известных конструкциях, что приводит к нарушению устойчивости их работы при малых расходах рабочей среды.

По сравнению с известными решениями предлагаемое позволяет повысить надежность работы устройства и упростить его конструкцию при снижении материалоемкости, эргономичной реализации механизма регулирования частоты и амплитуды хода ударных клапанов.

1. Ударный узел, включающий корпус с двумя каналами входа рабочей среды, каждый из которых соединен с одним каналом выхода рабочей среды через установленные в них ударные клапаны, закрепленные на штоках, между каждым ударным клапаном и корпусом установлена возвратная пружина, а в канале выхода рабочей среды установлен регулировочный винт, выведенный на внешнюю сторону корпуса, отличающийся тем, что в канале выхода рабочей среды установлены два сильфона, каждый из которых соединен через шток с ударным клапаном, при этом сильфоны гидравлически сообщены между собой через f-образный патрубок, свободный конец которого выведен за пределы корпуса и заглушен поршнем, соединенным с регулировочным винтом.

2. Ударный узел по п. 1, отличающийся тем, что жесткости возвратных пружин выполнены различными.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области арматуростроения и предназначена для соединения наконечника пробки клапана с опорным элементом. Блок пробки клапана содержит опорный элемент и наконечник пробки.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для использования в задвижках с ручным приводом. В задвижке внешняя резьбовая втулка входит в винтовое зацепление с верхним участком шпинделя при вхождении разделяющего винта в шлицевую часть шпинделя.

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, а именно к клапанным устройствам автомобиля. Клапанное устройство содержит приводимый посредством элемента клапана по отношению к седлу клапана для открывания или закрывания поперечного сечения потока для рабочей среды в положение открытия или закрытия элемент закрывания клапана.

Группа изобретений относится к арматуростроению и предназначена в качестве обтюраторного клапана для соединения труб. Клапан 1 содержит, по меньшей мере, один корпус с проточным проходом, обтюратор 16, удерживаемый в положении покоя напротив гнезда 14 посредством действия первой силы, образуемой средством 38 предварительного нагружения.

Изобретение относится к области трубопроводной арматуры и может быть использовано в металлургической, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Затворный механизм клапана содержит седло клапана (216) и запирающий элемент (214), в процессе работы прижимающийся к седлу клапана (216). Один из элементов - запирающий элемент (214) и седло клапана (216) - имеет несколько кольцевых буртиков (222), и по меньшей мере один из элементов - седло клапана (216) или запирающий элемент (214) - образует по меньшей мере одну канавку (218), расположенную между по меньшей мере двумя кольцевыми буртиками (222) для приема материала с уплотнительной поверхности (220) между запирающим элементом (214) и седлом клапана (216), когда упомянутый запирающий элемент (214) находится в плотном контакте с седлом клапана (216).

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено в качестве клапанного узла для перекрытия проходного потока среды. Клапанный узел включает корпус клапана, седло (11, 12) клапана, расположенное во внутренней камере корпуса клапана, и пробку (2) клапана, выполненную с возможностью перемещения относительно седла (11, 12) клапана.

Изобретение относится к термостатическому клапану, в частности радиаторному клапану, содержащему корпус клапана, имеющий входное отверстие, выходное отверстие, клапанное седло, расположенное между входным и выходным отверстиями, клапанный элемент, соединенный со стержнем.

Группа изобретений относится к арматуростроению и предназначена для использования в качестве регулирующего клапана на трубопроводах. Регулирующий клапан содержит стенку, которая образует камеру, содержащую впускной конец (8), средний участок (48) и выпускной конец (46), расположенные на одной оси, седло (16) клапана и клапанный плунжер (4, 21, 20, 19, 11).

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено в качестве предохранительного клапана для использования во всех отраслях народного хозяйства, где применяется защита от превышения допустимого давления.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов. Способ генерирования волнового поля на забое нагнетательной скважины с автоматической настройкой постоянной частоты генерации заключается в формировании колебаний давления в потоке жидкости, закачиваемой в продуктивный пласт по насосно-компрессорной трубе (НКТ) путем ее прокачивания через струйный резонатор Гельмгольца (СРГ).

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и предназначена для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов. Способ генерирования волнового поля на забое нагнетательной скважины с автоматической настройкой резонансного режима генерации заключается в формировании колебаний давления в потоке жидкости, закачиваемой в продуктивный пласт по насосно-компрессорным трубам (НКТ), путем ее прокачивания через струйный резонатор Гельмгольца (СРГ).

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов. Представлен способ генерирования волнового поля на забое нагнетающей скважины и настройки струйного резонатора Гельмгольца на поддержание постоянной частоты колебаний давления в потоке жидкости, нагнетаемой в пласт, при изменении пластового давления.

Изобретение относится к технологиям приготовления эмульсий и суспензий на основе многокомпонентных смесей разнородных по своей природе веществ, в частности минерального и растительного происхождения, для использования в качестве топлив смесевого типа, а также в других областях, где требуются гомогенные композиции различных материалов текучей консистенции.

Пульсатор // 2533600
Изобретение относится к области энергетического машиностроения, в частности к методам промывки контурных систем атомных паропроизводящих установок. Пульсатор содержит корпус с герметичными камерами пульсаций 1, в которых соосно им смонтированы вращающиеся от двигателя валы 2 с неподвижно установленными на них дисками.

Группа изобретений относится к гидродинамическим системам и может быть использована в областях промышленности, применяющих пульсирующий режим течения жидкости. В способ генерирования колебаний жидкостного потока жидкость из напорной магистрали (11) предварительно разделяют на два потока снаружи вихревой камеры (1), внутри нее их закручивают с помощью каналов с разными скоростями в противоположных направлениях и при этом разделяют с помощью перегородки (4) со сквозным каналом (5).

Группа изобретений относится к гидродинамическим системам, в которых создаются колебания расхода и давления жидкости. Жидкость из напорной магистрали (5) разделяют на два потока - основной и дополнительный.

Изобретение относится к вибрационной технике и может быть использовано в машиностроительной, строительной, химической и др. .

Изобретение относится к средствам автоматизации производственных процессов в различных отраслях промышленности - к распределительным элементам гидравлических ударных устройств (ГУУ) для управления потоком рабочей жидкости между участками и агрегатами гидравлической системы.

Изобретение относится к нефтедобывающей промышленности и предназначено для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов. .

Группа изобретений относится к нефтедобывающей промышленности и предназначена для повышения нефтеотдачи продуктивных пластов. Способ возбуждения волнового поля на забое нагнетательной скважины заключается в том, что плоскую стесненную струю жидкости подают непрерывно из щелевого сопла на носик клина. При этом формируют область первичной генерации вихревых структур в зоне за кромкой соплового среза. Обеспечивают периодический срыв кольцевых вихревых структур с кромки соплового среза, их перемещение со струей и соударение с носиком клина. Генерируют возмущения давления при деформации и разрушении вихревых структур на носике клина. Осуществляют распространение периодических возмущений давления от носика клина во все стороны в виде упругих волн и их хаотическое отражение от окружающих стенок. Создают накачку энергией кратных вихревых структур за счет энергии упругих колебаний, достигающих область первичной генерации. Отклоняют струю жидкости на носике клина в один из двух расходящихся выпускных каналов. Разделяют струю на входе перед выпускным каналом и направляют струю частично в боковую камеру, сопряженную с кромкой сопла и выпускным каналом. Повышают в камере давление за счет поршневого эффекта подаваемой струи и отталкивают струю в противоположный выходной канал, созданным с двух ее сторон перепадом давления. Обеспечивают периодическое переключение направления струи жидкости между выпускными каналами. Выталкивают жидкость попеременно из расходящихся каналов в общий перфорированный выходной коллектор. Возбуждают поле упругих колебаний на забое нагнетающей скважины. При этом фокусируют упругие волны, отраженные от стенок каждой камеры, на сопряженной с ней кромке соплового среза. Техническим результатом является повышение эффективности преобразования кинетической энергии струи в колебательную энергию волнового поля. 2 н.п. ф-лы, 1 ил.
Наверх