Демпфирующий вибрацию пружинный зажим для регулятора давления



Демпфирующий вибрацию пружинный зажим для регулятора давления
Демпфирующий вибрацию пружинный зажим для регулятора давления
Демпфирующий вибрацию пружинный зажим для регулятора давления
Демпфирующий вибрацию пружинный зажим для регулятора давления
Демпфирующий вибрацию пружинный зажим для регулятора давления
Демпфирующий вибрацию пружинный зажим для регулятора давления
Демпфирующий вибрацию пружинный зажим для регулятора давления
Демпфирующий вибрацию пружинный зажим для регулятора давления

 


Владельцы патента RU 2559517:

ТЕСКОМ КОРПОРЕЙШН (US)

Настоящее изобретение относится к регулятору давления, содержащему демпфирующий вибрацию пружинный зажим. Заявленный блок управления для устройства управления потоком текучей среды, содержащий: управляющий элемент, выполненный с возможностью подвижного размещения в устройстве для управления потоком текучей среды и предназначенный для управления потоком текучей среды, нагрузочную пружину, смещающую управляющий элемент в предварительно заданное положение, и пружинный зажим, контактирующий с нагрузочной пружиной в нескольких местах для демпфирования вибраций, возникающих в нагрузочной пружине, причем пружинный зажим содержит корпусную пластину и первую и вторую противолежащие плечевые пластины, проходящие по направлению от корпусной пластины, причем каждая из первой и второй плечевых пластин содержит ближний конец, расположенный вплотную к корпусной пластине, дальний конец, расположенный на расстоянии от корпусной пластины, и палец, проходящий по направлению вверх от дальнего конца таким образом, что образует угол на пересечении между пальцем и дальним концом, при этом указанный угол содержит профилированный край для облегчения крепления нагрузочной пружины к пружинному зажиму. Технический результат заключается в демпфировании вибраций и уменьшении и/или устранении резонанса на высоких и низких частотах, вызванного текучей средой, протекающей через корпус клапана посредством управления потоком текучей среды, а также в сохранении рабочей целостности регуляторов. 3 н. и 18 з.п. ф-лы, 8 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к регулятору давления и, более конкретно, к регулятору давления, содержащему демпфирующий вибрацию пружинный зажим.

Уровень техники

Различные известные регуляторы содержат корпус клапана и блок управления для управления потоком текучей среды, протекающей через корпус клапана. Блок управления в целом содержит управляющий элемент, такой как затвор клапана, например, соединенный с мембраной или другим чувствительным к давлению устройством, для автоматического перемещения управляющего элемента в ответ на изменения давления в выходном отверстии корпуса клапана. Кроме того, некоторые известные регуляторы содержат пружину, которая смещает управляющий элемент в предварительно заданное положение в корпусе клапана, например открытое положение или закрытое положение. Таким образом, во время работы пружина естественно смещает управляющий элемент в его заданное положение, а изменения давления на выходе вызывают изменение положения управляющего элемента для обеспечения возможности или блокирования протекания текучей среды через корпус клапана по необходимости. Текучая среда, протекающая через корпус клапана, может генерировать вибрации в системе. Резонанс на высоких и низких частотах, вызванный указанными вибрациями, может препятствовать рабочей целостности регуляторов.

Одно решение для уменьшения резонанса состоит в использовании пружинного зажима, окружающего часть нагрузочной пружины, для демпфирования вибраций. Одна известная конструкция пружинного зажима 1 содержит в целом имеющий U-образную форму элемент, такой как показанный на фиг.1 и 2. Пружинный зажим 1, показанный на фиг.1 и 2, содержит корпусную пластину 2 и две противолежащие плечевые пластины 3, проходящие по направлению наружу от указанной корпусной пластины. Для установки в регулятор пружинный зажим 1 размещают в цилиндрическом, имеющем форму колпачка элементе 4, как показано на фиг.2, и затем нижнюю часть пружины 5 размещают между противолежащими плечевыми пластинами 3 и корпусной пластиной 2. Описанный процесс сборки может быть трудоемким и требовать большое количество времени, поскольку пружинным зажимом необходимо манипулировать вручную для раздвижения плечевых пластин 3 в разные стороны.

Раскрытие изобретения

Согласно одному аспекту настоящего изобретения предложено устройство для управления потоком текучей среды, содержащее:

корпус клапана, имеющий входное отверстие, выходное отверстие, горловину, расположенную между входным отверстием и выходным отверстием, и путь потока, проходящий между входным отверстием и выходным отверстием;

крышку, прикрепленную к корпусу клапана вплотную к горловине и образующую полость крышки;

управляющий элемент, расположенный с возможностью перемещения в горловине корпуса клапана для управления потоком текучей среды, протекающей вдоль пути потока;

нагрузочную пружину, расположенную в полости крышки и смещающую управляющий элемент в предварительно заданное положение относительно горловины; и

пружинный зажим, расположенный в полости крышки и соединенный с нагрузочной пружиной, причем указанный пружинный зажим контактирует с нагрузочной пружиной в нескольких местах для демпфирования вибраций во время работы указанного устройства для управления потоком текучей среды и содержит корпусную пластину и первый и второй противолежащие плечевые пластины, проходящие в направлении от корпусной пластины,

причем каждая из первой и второй плечевых пластин содержит ближний конец, расположенный вплотную к корпусной пластине, дальний конец, расположенный на расстоянии от корпусной пластины, и палец, проходящий по направлению вверх от дальнего конца таким образом, что образует угол на пересечении между пальцем и дальним концом, при этом указанный угол содержит профилированный край для облегчения крепления нагрузочной пружины к пружинному зажиму.

Согласно некоторым вариантам реализации профилированный край представляет собой уклон.

Согласно некоторым вариантам реализации профилированный край имеет ориентированный во внутреннем направлении криволинейный боковой профиль.

Согласно некоторым вариантам реализации профилированный край имеет скошенный боковой профиль.

Согласно некоторым вариантам реализации корпусная пластина и плечевые пластины расположены таким образом, что пружинный зажим имеет U-образную форму.

Согласно некоторым вариантам реализации плечевые пластины имеют Г-образную форму.

Согласно некоторым вариантам реализации часть нагрузочной пружины расположена между противолежащими плечевыми пластинами пружинного зажима.

Согласно некоторым вариантам реализации устройство дополнительно содержит опорную пластину, расположенную между нагрузочной пружиной и управляющим элементом, причем указанная опорная пластина выполнена с возможностью перемещения вместе с управляющим элементом и содержит полость, в которой расположен пружинный зажим.

Согласно некоторым вариантам реализации устройство дополнительно содержит кольцевое уплотнение, расположенное между опорной пластиной и крышкой для демпфирования вибраций, возникающих в опорной пластине во время работы указанного устройства.

Согласно некоторым вариантам реализации устройство дополнительно содержит мембрану, закрепленную между крышкой и корпусом клапана для перемещения управляющего элемента в ответ на изменения давления в выходном отверстии корпуса клапана.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложен блок управления для устройства управления потоком текучей среды, содержащий:

управляющий элемент, выполненный с возможностью подвижного размещения в указанном устройстве для управления потоком текучей среды и предназначенный для управления потоком текучей среды;

нагрузочную пружину, смещающую управляющий элемент в предварительно заданное положение; и

пружинный зажим, контактирующий с нагрузочной пружиной в нескольких местах для демпфирования вибраций, возникающих в нагрузочной пружине, причем пружинный зажим содержит корпусную пластину и первую и вторую противолежащие плечевые пластины, проходящие по направлению от корпусной пластины,

причем каждая из первой и второй плечевых пластин содержит ближний конец, расположенный вплотную к корпусной пластине, дальний конец, расположенный на расстоянии от корпусной пластины, и палец, проходящий по направлению вверх от дальнего конца таким образом, что образует угол на пересечении между пальцем и дальним концом, при этом указанный угол содержит профилированный край для облегчения крепления нагрузочной пружины к пружинному зажиму.

Согласно некоторым вариантам реализации профилированный край представляет собой уклон.

Согласно некоторым вариантам реализации профилированный край имеет ориентированный во внутреннем направлении криволинейный боковой профиль.

Согласно некоторым вариантам реализации профилированный край имеет скошенный боковой профиль.

Согласно некоторым вариантам реализации корпусная пластина и плечевые пластины расположены таким образом, что пружинный зажим имеет U-образную форму.

Согласно некоторым вариантам реализации плечевые пластины имеют Г-образную форму.

Согласно некоторым вариантам реализации часть нагрузочной пружины расположена между противолежащими плечевыми пластинами пружинного зажима.

Согласно некоторым вариантам реализации блок дополнительно содержит опорную пластину, расположенную между нагрузочной пружиной и управляющим элементом, причем опорная пластина содержит полость, в которой размещен пружинный зажим.

Согласно некоторым вариантам реализации блок дополнительно содержит кольцевое уплотнение, расположенное вокруг наружной стороны опорной пластины и выполненное с возможностью демпфирования вибраций, возникающих в опорной пластине во время работы устройства для управления потоком текучей среды.

Согласно другому аспекту настоящего изобретения предложено устройство для управления потоком текучей среды, содержащее:

корпус клапана, имеющий входное отверстие, выходное отверстие, горловину, расположенную между входным отверстием и выходным отверстием, и путь потока, проходящий между входным отверстием и выходным отверстием;

крышку, прикрепленную к корпусу клапана вплотную к горловине и образующую полость крышки;

управляющий элемент, расположенный с возможностью перемещения в горловине корпуса клапана между открытым положением и закрытым положением для управления потоком текучей среды, протекающей вдоль пути потока;

мембрану, закрепленную между крышкой и корпусом клапана для перемещения управляющего элемента в ответ на изменения давления в выходном отверстии корпуса клапана;

нагрузочную пружину, расположенную в полости крышки и смещающую управляющий элемент в открытое положение;

опорную пластину, расположенную в полости крышки между нагрузочной пружиной и мембраной, причем опорная пластина содержит полость, в которой размещена часть нагрузочной пружины; и

пружинный зажим, расположенный в полости опорной пластины вокруг части нагрузочной пружины и контактирующий с нагрузочной пружиной в нескольких местах для демпфирования вибраций во время работы указанного устройства для управления потоком текучей среды, причем пружинный зажим содержит корпусную пластину и первую и вторую противолежащие плечевые пластины, проходящие в направлении от корпусной пластины,

причем каждая из первой и второй плечевых пластин содержит ближний конец, расположенный вплотную к корпусной пластине, дальний конец, расположенный на расстоянии от корпусной пластины, и палец, проходящий по направлению вверх от указанного дальнего конца таким образом, что образует угол на пересечении между пальцем и дальним концом, при этом указанный угол имеет ориентированный во внутреннем направлении криволинейный профиль или скошенный профиль для облегчения крепления нагрузочной пружины к пружинному зажиму.

Согласно некоторым вариантам реализации устройство дополнительно содержит кольцевое уплотнение, расположенное между наружной боковой стенкой цилиндрического колпачка опорной пластины и крышкой для демпфирования вибраций, возникающих в опорной пластине во время работы устройства для управления потоком текучей среды.

Краткое описание графических материалов

На фиг.1 показан перспективный вид известного пружинного зажима, используемого в регуляторах давления текучей среды.

На фиг.2 показан перспективный вид известного пружинного зажима, показанного на фиг.1, расположенного в опорной пластине регулятора давления текучей среды и соединенного с нагрузочной пружиной.

На фиг.3 в разрезе показан вид сбоку одного варианта реализации устройства для управления потоком текучей среды, выполненного в соответствии с описанием настоящего изобретения.

На фиг.4 показан перспективный вид одного варианта реализации пружинного зажима, выполненного в соответствии с описанием настоящего изобретения.

На фиг.5 показан перспективный вид пружинного зажима, показанного на фиг.4, расположенного в опорной пластине устройства для для управления потоком текучей среды, показанного на фиг.3.

На фиг.6 показан перспективный вид дополнительного варианта реализации пружинного зажима, выполненного в соответствии с описанием настоящего изобретения.

На фиг.7 показан частичный разрез вида сбоку блока, показанного на фиг.5, показывающий нагрузочную пружину в начале сборки.

На фиг.8 показан частичный разрез вида сбоку блока, показанного на фиг.5, показывающий нагрузочный блок, собранный в пружинном зажиме.

Осуществление изобретения

Настоящее изобретение в целом относится к пружинному зажиму, который используется в блоках управления устройств для для управления потоком текучей среды (например, регуляторов) для демпфирования вибраций и уменьшения и/или устранения резонанса. Пружинный зажим содержит корпусную пластину и противолежащие плечевые пластины, которые проходят в направлении от корпусной пластины. Пальцы проходят вверх в направлении от дальних концов плечевых пластин. Для облегчения сборки блока управления внутренние углы между пальцами и плечевыми пластинами содержат профилированные края. Выполненный таким образом наконечник нагрузочной пружины может быть расположен с возможностью взаимодействия с профилированными краями, в то время как действующая в нижнем направлении сила приложена к нагрузочной пружине. Действующая в нижнем направлении сила вызывает скольжение нагрузочной пружины вдоль профилированных краев и раздвигает противолежащие плечевые пластины, так что нижняя часть нагрузочной пружины оказывается расположенной в пружинном зажиме между противолежащими плечевыми пластинами. Естественное смещение плечевых пластин во внутреннем направлении способствует удерживанию пружинного зажима в контакте с нагрузочной пружиной в нескольких местах для демпфирования вибраций и подавления резонанса.

На фиг.3-7 показаны различные варианты реализации настоящего изобретения, которые будут описаны ниже. На фиг.3 в разрезе показан вид сбоку устройства 10 для для управления потоком текучей среды согласно настоящему изобретению. Устройство 10 для для управления потоком текучей среды содержит корпус 12 клапана, крышку 14 и блок управления 16.

Корпус 12 клапана содержит входное отверстие 18, выходное отверстие 20, горловину 22, выпускную полость 28 и путь 25 потока. Путь 25 потока проходит от входного отверстия 18 через горловину 22 и выпускную полость 28 к выходному отверстию 20. Крышка 14 содержит в целом полый элемент цилиндрической формы, образующий цилиндрическую полость 30 крышки. Крышка 14 соединена с корпусом 12 вплотную к горловине 22 посредством внутренней резьбы 24, которая взаимодействует с наружной резьбой 26, сформированной на корпусе 12.

Как показано на фиг.3, блок 16 управления согласно одному варианту реализации настоящего изобретения содержит нагрузочный подблок 32, управляющий элемент или соединитель 34 и подблок 36 клапанного картриджа. Нагрузочный подблок 32 содержит мембрану 38, опорную пластину 40, пружинный зажим 42 (также показанный на фиг.4 и 5), нагрузочную пружину 44, нажимную пластину 46 и регулирующую ручку 48. Мембрана 38 представляет собой лист из гибкого материала, периферийная область которого защемлена между крышкой 14 и корпусом 12 рядом с выпускной полостью 28. Выполненная таким образом, мембрана 38 изолирует выпускную полость 28 от полости 30 крышки. Как показано на фиг.3 и 5, опорная пластина 40 содержит цилиндрический имеющий форму крышки элемент, расположенный на верхней поверхности 38а мембраны 38. Более конкретно, опорная пластина 40 содержит нижнюю стенку 50 и полую цилиндрическую боковую стенку 52, проходящую по направлению вверх от нижней стенки 50 согласно ориентации устройства 10, показанного на фиг.3. Иначе говоря, цилиндрическая боковая стенка 52 проходит от нижней стенки 50 в направлении от мембрану 38. Выполненная таким образом опорная пластина 40 образует внутреннюю цилиндрическую полость 54. Как показано на фиг.3, кольцевое уплотнение 56 расположено вокруг внешней поверхности цилиндрической боковой стенки 52 опорной пластины 40. В показанном на чертеже варианте реализации кольцевое уплотнение 56 размещено в круговой выемке 57, выполненной во внутренней боковой стенке крышки 14. Выполненное таким образом кольцевое уплотнение 56 расположено между опорной пластиной 40 и крышкой 14.

Как показано на фиг.3 и 5, в собранном состоянии пружинный зажим 42 размещен в полости 54 опорной пластины 40. Кроме того, как показано на фиг.3 и 8, нижняя часть нагрузочной пружины 44 также расположена в полости 54 опорной пластины 40 и также в пружинном зажиме 42. Выполненный таким образом пружинный зажим 42 контактирует с нагрузочной пружиной 44 по меньшей мере в нескольких местах Р (как показано на фиг.3) вокруг ее наружной периферийной поверхности. Показанные на чертеже контактные места Р выбраны исключительно в качестве вариантов реализации, и могут быть выбраны другие контактные места. Выполненный таким образом пружинный зажим 42 может демпфировать вибрации, возникающие в нагрузочной пружине 44 во время использования устройства 10 для управления потоком текучей среды 10. Как показано на фиг.3, нагрузочная пружина 44 согласно описанному выше варианту реализации является цилиндрической пружиной, расположенной в полости 30 крышки, и нажимная пластина 46 нагрузочного подблока 32 расположена поверх нагрузочной пружины 44. Нагрузочная пружина 44 смещает опорную пластину 40 и мембрану 38 в нижнем направлении относительно ориентации устройства для для управления потоком текучей среды, показанного на фиг.3, т.е. в направлении от нажимной пластины 46. Кроме того, величина силы, созданной нагрузочной пружиной 44, может быть отрегулирована посредством регулирующей ручки 48. Согласно данному варианту реализации регулирующая ручка 48 содержит колпачок 78 и шток 80. Шток 80 содержит удлиненный снабженный резьбой плунжер, взаимодействующий посредством резьбы с отверстием 82, выполненным в крышке 14. Наконечник 84 штока 80 взаимодействует в осевом направлении с нажимной пластиной 46, как показано на чертеже. Колпачок 78 регулирующей ручки 48 расположен за пределами крышки и представляет собой в целом круглый цилиндр, имеющий достаточный размер для захвата рукой оператора. Таким образом, поворот колпачка 78 в направлении по часовой стрелке относительно крышки 14 вызывает смещение штока 80 в полость 30 крышки и сжатие нагрузочной пружины 44, в результате которого увеличивается сила, приложенная нагрузочной пружиной 44 к опорной пластине 40 и мембране 38. Напротив, поворот колпачка 78 в противоположном направлении, т.е. по часовой стрелке относительно крышки 14, вызывает перемещение штока 80 в направлении из полости 30 крышки, и таким образом обеспечивается возможность расширения нагрузочной пружины 44, в результате чего уменьшается сила, которую нагрузочная пружина 44 прикладывает к опорной пластине 40 и мембране 38.

Как показано на фиг.4 и 5, пружинный зажим 42 представляет собой в целом плоский элемент, в целом имеющий U-образную форму, как показано на чертеже. Пружинный зажим 42 может быть выполнен из пластика, металла или в целом любого подходящего материала. Согласно одному варианту реализации пружинный зажим 42 может быть выполнен пружинного материала I302 или 316 SST толщиной 0,008 дюйма (0,2 мм). Согласно описанному варианту реализации пружинный зажим 42 содержит корпусную пластину 58 и первую и вторую противолежащие плечевые пластины 60а, 60b, проходящие по направлению наружу от противоположных концов 58а, 58b соответственно корпусной пластины 58. Согласно описанному варианту реализации концы 58а, 58b корпусной пластины 58 являются изогнутыми для образования скругленных углов, переходящих в плечевые пластины 60а, 60b. Корпусная пластина 58 содержит прямоугольное основания 62 и язычок 64, проходящий по направлению вверх от основания 62. Язычок 64 также в целом является прямоугольным, но имеет ширину W1, которая меньше, чем ширина W2 основания 62, так что язычок 64 представляет собой узкий выступ, проходящий по направлению вверх от верхнего края основания 62. Согласно описанному варианту реализации язычок 64 дополнительно содержит дальний конец 66, имеющий скругленный край.

Плечевые пластины 60а, 60b пружинного зажима 42 согласно данному варианту реализации содержат ближние концы 68а, 68b, дальние концы 70а, 70b и пальцы 72а, 72b. Ближние концы 68а, 68b плечевых пластин 60а, 60b расположены рядом с основанием 62 корпусной пластины 58. Более конкретно, ближние концы 68а, 68b плечевых пластин 60а, 60b соединены с противолежащими концами 58а, 58b соответственно основания 62 корпусной пластины 58. Напротив, дальние концы 70а, 70b расположены на расстоянии D от корпусной пластины 58, как показано на чертеже, которое равно длине L плечевых пластин 60а, 60b.

Пальцы 72а, 72b проходят вверх в направлении от дальних концов 70а, 70b плечевых пластин 60а, 60b таким образом, что образуют углы 74а, 74b между плечевыми пластинами 60а, 60b и пальцами 72а, 72b. Выполненные таким образом, плечевые пластины 60а, 60b могут быть описаны как имеющие в целом Г-образную форму. Согласно описанному варианту реализации углы 74а, 74b содержат профилированные края 76а, 76b для облегчения сборки, как будет описано ниже. В показанном на чертеже варианте реализации профилированные края 76а, 76b в углах 74а, 74b между плечевыми пластинами 60а, 60b и относящимися к ним пальцами 72а, 72b имеют изогнутые во внутреннем направлении боковые профили. Радиус криволинейных боковых профилей согласно настоящему варианту реализации находится в диапазоне примерно 5-20 мм и согласно одному варианту реализации составляет примерно 8 мм. Термин "примерно" используется в настоящей заявке в том смысле, что другие радиусы, которые обеспечивают достижение той же цели и которые попадают в стандартные производственные допуски, охвачены объемом защиты настоящего изобретения. Согласно другим вариантам реализации профилированные края 76а, 76b могут иметь другие боковые профили. Например, согласно одному дополнительному варианту реализации профилированные края 76а, 76b углов 74а, 74b могут содержать наклонные боковые профили, такие, как показано на фиг.6. Указанные наклонные боковые профили могут быть обозначены, например, как скошенные края. Как показано на фиг.6, профилированные края 76а, 76b могут быть расположены под углом α относительно плечевых пластин 60а, 60b, который находится в диапазоне примерно от 15° до примерно 85° и согласно одному варианту реализации могут составлять примерно 45°. Термин "примерно" используется в настоящей заявке в том смысле, что другие углы, которые обеспечивают достижение той же цели и которые попадают в стандартные производственные допуски, охвачены объемом защиты настоящего изобретения. Углы, не описанные явно в настоящей заявке, непосредственно не исключаются из объема защиты настоящего изобретения. Соответственно, следует понимать, что использованный в настоящей заявке термин "профилированный край" не ограничивается скругленными или наклонными боковыми профилями, описанными недвусмысленным образом, а напротив, может означать другие боковые профили, выполненные с возможностью удовлетворения намеченной цели настоящего изобретения.

Как показано на фиг.3, подблок 36 клапанного картриджа согласно описанному варианту реализации устройства 10 для для управления потоком текучей среды содержит различные компоненты, поддерживающие управляющий элемент 34 способом, обеспечивающим возможность линейного перемещения. Более конкретно, подблок 36 клапанного картриджа содержит крышку 86 клапана, корпус 88 картриджа, фильтр 90, управляющую пружину 92 и поршень 94. Корпус 88 картриджа представляет собой в целом цилиндрический корпус, содержащий нагрузочную часть 96 и выпускную часть 98. Нагрузочная часть 96 расположена в пределах горловины 22 корпуса 12 клапана и образует нагрузочную полость 100. Выпускная часть 98 расположена в выпускной полости 28 корпуса 12 клапана и имеет по меньшей мере два сквозных отверстия 102а, 102b, находящихся в гидравлической связи с выпускной полостью 28 корпуса 12. Корпус 88 картриджа 88 дополнительно имеет отверстие 104, проходящее между нагрузочной полостью 100 и сквозными отверстиями 102а, 102b. Как показано на чертеже, управляющий элемент 34 расположен с возможностью скольжения в пределах отверстия 104 и содержит седло 106, выполненное с возможностью взаимодействия с нижним ободом отверстия 104 для закрывания пути 25 потока, как будет описано ниже.

Как показано на фиг.3, фильтр 90 подблока 36 клапанного картриджа содержит имеющий форму крышки элемент, прикрепленный к нижней части корпуса 88 картриджа. Таким образом, фильтр 90 образует в целом цилиндрическую полость 108 фильтра, гидравлически связанную с нагрузочной полостью 100 корпуса 88 картриджа. Фильтр 90 может быть выполнен из любого пористого фильтровального материала, выполненного с возможностью протекания через него текучей среды с одновременным захватом примесей и/или инородных тел, которые переносятся текучей средой. Управляющая пружина 92 подблока 36 клапанного картриджа удерживается в полости 108 фильтра и проходит вверх в нагрузочную полость 100 корпуса 88 картриджа. Поршень 94 подблока 36 клапанного картриджа расположен внутри управляющей пружины 92 и имеет верхнюю фланцевую часть 110, диаметр которой больше, чем диаметр управляющей пружины 92. Выполненная таким образом верхняя фланцевая часть 110 поршня 94 расположена поверх управляющей пружины 92 и также содержит углубленную часть, в которой размещена нижняя часть управляющего элемента 34, как показано на фиг.3. Выполненная таким образом управляющая пружина 92 смещает поршень 92 и управляющий элемент 34 по направлению вверх согласно ориентации устройства 10 для для управления потоком текучей среды, показанного на фиг.3, т.е в направлении к мембране 38 и нагрузочному подблоку 32. Для облегчения взаимодействия между нагрузочным подблоком 32, управляющим элементом 34 и подблоком 36 клапанного картриджа, указанный подблок 36 клапанного картриджа дополнительно содержит крышку 86 клапана, как указано выше.

Крышка 86 клапана содержит в целом имеющий форму колпачка элемент, расположенный между управляющим элементом 34 и мембраной 38. Крышка 86 клапана способствует однородному преобразованию перемещения мембраны 38 в линейное перемещение управляющего элемента 34. Например, во время работы и в отсутствие давления в выпускной полости 28 корпуса 12 клапана нагрузочная пружина 44 прикладывает действующую в нижнем направлении силу к опорной пластине 40, мембране 38, крышке 86 клапана и управляющему элементу 34 для перемещения опорной пластины 40, мембраны 38, крышки клапана 86 и управляющего элемента 34 в нижнем направлении относительно корпуса 88 картриджа. Это вызывает смещение управляющего элемента 34 и поршня 94 в нижнем направлении в нагрузочную полость 100 и полость 108 фильтра подблока 36 клапанного картриджа против смещающей силы управляющей пружины 92 и, таким образом, перемещение седла 106 на управляющем элементе 34 в открытое положение из положения, в котором седло 106 взаимодействует с нижним ободом отверстия 104 корпуса 88 картриджа. В этом положении устройство 10 для управления потоком текучей среды считается "открытым", и текучая среда свободно протекает из входного отверстия 18 к выходному отверстию 20 вдоль пути 25 потока. Устройство 10 остается "открытым", пока давление в выпускной полости 228 не возрастет до величины, при которой мембрана 38 принуждена перемещаться в направлении от крышки 86 клапана и управляющего элемента 34 против смещающей силы нагрузочной пружины 44, в результате чего обеспечивается возможность автоматического перемещения управляющего элемента 34 посредством управляющей пружины 92 по направлению вверх до взаимодействия седла 106 с нижним ободом отверстия 104 в корпусе 88 картриджа, в результате чего закрывается путь 25 потока.

Как указано выше, пружинный зажим 42 согласно настоящему изобретению сконструирован с возможностью облегчения сборки блока 16 управления. Например, как описано выше и показано на фиг.3, в собранном состоянии нижняя часть нагрузочной пружины 44 расположена в пружинном зажиме 42, который в свою очередь расположен в полости 54 опорной пластины 40. При использовании традиционно сконструированных пружинных зажимов сборка указанных компонентов является очень затруднительной и требует большого количества времени. Для облегчения сборки указанных компонентов углы 74а, 74b между пальцами 72а, 72b и плечевыми пластинами 60а, 60b описанного выше пружинного зажима 42 содержат профилированные края 76а, 76b.

Таким образом, пружинный зажим 42 сначала размещают в полости 54 опорной пластины 40, как показано на фиг.5. Затем, как показано на фиг.7, нижнюю часть нагрузочной пружины 44 размещают на профилированных краях 76а, 76b с использованием действующей в нижнем направлении силы F1, приложенной к нагрузочной пружине 44. Действующая в нижнем направлении сила F1 вызывает скольжение нагрузочной пружины 44 вдоль профилированных краев 76а, 76b и одновременно раздвигает противолежащие плечевые пластины 60а, 60b. Таким образом, можно сказать, что профилированные края 76а, 76b представляют собой уклоны, которые облегчают сборку нагрузочной пружины 44 и пружинного зажима 42. Кроме того, нижняя часть нагрузочной пружины 44 также взаимодействует с возможностью скольжения с внутренней поверхностью язычка 64, в результате чего к язычку 64 приложена сила, действующая на него в направлении от пальцев 72а, 72b, как показано на фиг.7. Противодействующая сила F2, приложенная к нагрузочной пружине 44 язычком 64, принуждает нижнюю часть нагрузочной пружины 44 к смещению в направлении в полость 54 опорной пластины 40 между противолежащими плечевыми пластинами 60а, 60b пружинного зажима 62. После такого размещения естественное внутреннее смещение плечевых пластин 60а, 60b способствует удерживанию пружинного зажима 42 в контакте с боковыми поверхностями нагрузочной пружины 44. Этот же процесс сборки может быть выполнен с использованием дополнительного пружинного зажима 42, описанного выше со ссылкой на фиг.6. После размещения пружинного зажима 42 в полости 54 опорной пластины 40 нагрузочную пружину 44 размещают в пружинном зажиме 42, как описано выше, затем нажимную пластину 46 размещают на нагрузочной пружине 44 с противоположной опорной пластине 40 стороны, а указанные компоненты размещают в крышке 14. Затем крышку 14 навинчивают на корпус 12 клапана с мембраной 38 и подблоком 36 клапанного картриджа, находящимися в положении, показанном на фиг.3.

Согласно некоторым вариантам реализации после размещения нагрузочной пружины 44 в пружинном зажиме 42, как показано на фиг.8, например, верхние кончики 75а, 75b пальцев 72а, 72b плечевых пластин 60а, 60b и верхний кончик 77 язычка 64 могут быть загнуты внутрь поверх расположенного рядом витка нагрузочной пружины 44, как показано пунктирными линиями на фиг.8, например, для удерживания соединения между нагрузочной пружиной 44 и пружинным зажимом 42.

На основании вышесказанного следует отметить, что согласно настоящему изобретению предложено усовершенствованное устройство 10 для для управления потоком текучей среды, усовершенствованный блок 16 управления и усовершенствованный пружинный зажим 42, который облегчает сборку и уменьшает высокочастотный резонанс во время работы. Кроме того, в качестве дополнения к пружинному зажиму 42, устройство 10 для для управления потоком текучей среды согласно настоящему изобретению также содержит кольцевое уплотнение 56, расположенное между опорной пластиной 40 и крышкой 14, так что при перемещении опорной пластины 40 в ответ на перемещение мембраны 38 кольцевое уплотнение 56 действует в качестве демпфера для подавления вибраций и дополнительного уменьшения резонанса. Согласно некоторым вариантам реализации пружинный зажим 42 служит для уменьшения и/или устранения высокочастотного резонанса, и кольцевое уплотнение 56 служит для уменьшения и/или устранения низкочастотного резонанса.

Несмотря на то, что пружинный зажим 42 согласно настоящему изобретению описан выше как расположенный с наружной стороны нижней части нагрузочной пружины 44 и окружающий ее, согласно дополнительным вариантам реализации пружинный зажим 42 может быть сконструирован с возможностью размещения в нижней части нагрузочной пружины 44. Кроме того, пружинный зажим 42 необязательно должен быть расположен в нижней части нагрузочной пружины 44, и также может быть размещен, например, в верхней части нагрузочной пружины 44.

Несмотря на то, что нагрузочная пружина 44 описана выше как простая цилиндрическая пружина, указанная нагрузочная пружина 44 также может быть покрыта пластиковым или резиновым материалом, например, для дополнительного уменьшения и/или устранения резонанса.

В приведенном выше письменном описании представлены варианты реализации конструкции и функции согласно настоящему изобретению, которые не должны рассматриваться как ограничивающие объем защиты настоящего изобретения, который определен в пунктах приложенной формулы.

1. Устройство для управления потоком текучей среды, содержащее:
корпус клапана, имеющий входное отверстие, выходное отверстие, горловину, расположенную между входным отверстием и выходным отверстием, и путь потока, проходящий между входным отверстием и выходным отверстием;
крышку, прикрепленную к корпусу клапана вплотную к горловине и образующую полость крышки;
управляющий элемент, расположенный с возможностью перемещения в горловине корпуса клапана для управления потоком текучей среды, протекающей вдоль пути потока;
нагрузочную пружину, расположенную в полости крышки и смещающую управляющий элемент в предварительно заданное положение относительно горловины; и
пружинный зажим, расположенный в полости крышки и соединенный с нагрузочной пружиной, причем пружинный зажим контактирует с нагрузочной пружиной в нескольких местах для демпфирования вибраций во время работы указанного устройства для управления потоком текучей среды и содержит корпусную пластину и первую и вторую противолежащие плечевые пластины, проходящие в направлении от корпусной пластины,
причем каждая из первой и второй плечевых пластин содержит ближний конец, расположенный вплотную к корпусной пластине, дальний конец, расположенный на расстоянии от корпусной пластины, и палец, проходящий по направлению вверх от дальнего конца таким образом, что образует угол на пересечении между пальцем и дальним концом, при этом указанный угол содержит профилированный край для облегчения крепления нагрузочной пружины к пружинному зажиму.

2. Устройство по п.1, в котором профилированный край представляет собой уклон.

3. Устройство по п.1, в котором профилированный край имеет ориентированный во внутреннем направлении криволинейный боковой профиль.

4. Устройство по п.1, в котором профилированный край имеет скошенный боковой профиль.

5. Устройство по п.1, в котором корпусная пластина и плечевые пластины расположены таким образом, что пружинный зажим имеет U-образную форму.

6. Устройство по п.1, в котором плечевые пластины имеют Г-образную форму.

7. Устройство по п.1, в котором часть нагрузочной пружины расположена между противолежащими плечевыми пластинами пружинного зажима.

8. Устройство по любому из пп.1-7, дополнительно содержащее опорную пластину, расположенную между нагрузочной пружиной и управляющим элементом, выполненную с возможностью перемещения вместе с управляющим элементом и содержащую полость, в которой расположен пружинный зажим.

9. Устройство по п.8, дополнительно содержащее кольцевое уплотнение, расположенное между опорной пластиной и крышкой для демпфирования вибраций, возникающих в опорной пластине во время работы устройства.

10. Устройство по п.1, дополнительно содержащее мембрану, закрепленную между крышкой и корпусом клапана для перемещения управляющего элемента в ответ на изменения давления в выходном отверстии корпуса клапана.

11. Блок управления для устройства управления потоком текучей среды, содержащий:
управляющий элемент, выполненный с возможностью подвижного размещения в устройстве для управления потоком текучей среды и предназначенный для управления потоком текучей среды;
нагрузочную пружину, смещающую управляющий элемент в предварительно заданное положение; и
пружинный зажим, контактирующий с нагрузочной пружиной в нескольких местах для демпфирования вибраций, возникающих в нагрузочной пружине, причем пружинный зажим содержит корпусную пластину и первую и вторую противолежащие плечевые пластины, проходящие по направлению от корпусной пластины,
причем каждая из первой и второй плечевых пластин содержит ближний конец, расположенный вплотную к корпусной пластине, дальний конец, расположенный на расстоянии от корпусной пластины, и палец, проходящий по направлению вверх от дальнего конца таким образом, что образует угол на пересечении между пальцем и дальним концом, при этом указанный угол содержит профилированный край для облегчения крепления нагрузочной пружины к пружинному зажиму.

12. Блок по п.11, в котором профилированный край представляет собой уклон.

13. Блок по п.11, в котором профилированный край имеет ориентированный во внутреннем направлении криволинейный боковой профиль.

14. Блок по п.11, в котором профилированный край имеет скошенный боковой профиль.

15. Блок по п.11, в котором корпусная пластина и плечевые пластины расположены таким образом, что пружинный зажим имеет U-образную форму.

16. Блок по п.11, в котором плечевые пластины имеют Г-образную форму.

17. Блок по п.11, в котором часть нагрузочной пружины расположена между противолежащими плечевыми пластинами пружинного зажима.

18. Блок по любому из пп.11-17, дополнительно содержащий опорную пластину, расположенную между нагрузочной пружиной и управляющим элементом, причем опорная пластина содержит полость, в которой размещен пружинный зажим.

19. Блок по п.18, дополнительно содержащий кольцевое уплотнение, расположенное вокруг наружной стороны опорной пластины и выполненное с возможностью демпфирования вибраций, возникающих в опорной пластине во время работы устройства для управления потоком текучей среды.

20. Устройство для управления потоком текучей среды, содержащее:
корпус клапана, имеющий входное отверстие, выходное отверстие, горловину, расположенную между входным отверстием и выходным отверстием, и путь потока, проходящий между входным отверстием и выходным отверстием;
крышку, прикрепленную к корпусу клапана вплотную к горловине и образующую полость крышки;
управляющий элемент, расположенный с возможностью перемещения в горловине корпуса клапана между открытым положением и закрытым положением для управления потоком текучей среды, протекающей вдоль пути потока;
мембрану, закрепленную между крышкой и корпусом клапана для перемещения управляющего элемента в ответ на изменения давления в выходном отверстии корпуса клапана;
нагрузочную пружину, расположенную в полости крышки и смещающую управляющий элемент в открытое положение;
опорную пластину, расположенную в полости крышки между нагрузочной пружиной и мембраной, причем опорная пластина содержит полость, в которой размещена часть нагрузочной пружины; и
пружинный зажим, расположенный в полости опорной пластины вокруг части нагрузочной пружины и контактирующий с нагрузочной пружиной в нескольких местах для демпфирования вибраций во время работы указанного устройства для управления потоком текучей среды, причем пружинный зажим содержит корпусную пластину и первую и вторую противолежащие плечевые пластины, проходящие по направлению от корпусной пластины,
причем каждая из первой и второй плечевых пластин содержит ближний конец, расположенный вплотную к корпусной пластине, дальний конец, расположенный на расстоянии от корпусной пластины, и палец, проходящий по направлению вверх от дальнего конца таким образом, что образует угол на пересечении между пальцем и дальним концом, при этом указанный угол имеет ориентированный во внутреннем направлении криволинейный профиль или скошенный профиль для облегчения крепления нагрузочной пружины к пружинному зажиму.

21. Устройство по п.20, дополнительно содержащее кольцевое уплотнение, расположенное между наружной боковой стенкой цилиндрического колпачка опорной пластины и крышкой для демпфирования вибраций, возникающих в опорной пластине во время работы указанного устройства для управления потоком текучей среды.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области гидротехники и предназначено для регулирования расхода воды на трубчатых и диафрагмовых водовыпусках. Регулятор расхода воды содержит водовыпускную трубу 2 прямоугольного сечения с седлом 4, перекрываемым запорным органом, выполненным в виде гибкой ленты 3.

Изобретение относится к системам гидравлической синхронизации движения исполнительных органов (ИО), испытывающих воздействие различных знакопеременных нагрузок, которые применяются в промышленных установках, в том числе на летательных аппаратах.

Изобретение относится к газо- и гидростатическим опорам повышенной жесткости. Регулятор состоит из корпуса (1) и крышки (2), между которыми защемлена упругая мембрана (3), которая совместно с корпусом (1) образует подмембранную полость (4) и с крышкой (2) - надмембранную полость (5).

Изобретение относится преимущественно к ракетной технике и используется для поддержания заданного расхода компонентов топлива при изменении давления на входе в двигатель.

Изобретение относится к к устройству для регулирования потока, в частности к устройству для регулирования потока, предназначенному для использования в канале подачи газа в процессе производства стали методом непрерывного литья.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для стабилизации расхода воды на трубчатых и диафрагмовых водовыпусках. Регулятор расхода воды содержит водовыпускную трубу 1 прямоугольного сечения с седлом 2, имеющим профилированный вырез 3, который используется в качестве управляющего элемента.

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для стабилизации расхода воды на трубчатых и диафрагмовых водовыпусках. Регулятор расхода содержит водовыпускную трубу 1 прямоугольного сечения, формируемую гранями 2 с седлом 3 на нижней грани.

Изобретение относится к автоматическим устройствам для поддержания постоянного расхода текучих сред при различных перепадах давления и может быть использовано в двигателестроении.

Изобретение относится к средствам для регулирования потоков текучей среды, например газа, и направлено на упрощение установки в трубопроводе с текучей средой, уменьшение стоимости и сложности конструкции устройства, что обеспечивается за счет того, что изобретение представляет собой встроенное устройство консольного типа, имеющее вентиляционное окно, выполненное с возможностью изменения его положения, которое может быть расположено вблизи низшей точки контрольного устройства для обеспечения стока жидкостей, накапливающихся в устройстве из-за влажности и осадков.

Изобретение относится к ограничителю (1) расхода для ограничения объемного потока через трубопровод (2) для жидкости. .

Изобретение относится к гидротехнике и может быть использовано для регулирования расхода воды на трубчатых и диафрагмовых водовыпусках. Для исключения нерегулируемых протечек в стабилизаторе расхода воды, содержащем водовыпускную трубу 2 прямоугольного сечения с седлом 4, перекрываемым запорным органом, выполненным в виде гибкой ленты 3, образующей с корпусом водовыпускной трубы 2 управляющую полость 6, сообщенную с верхним бьефом и снабженную сливным каналом 7, на котором установлен выполненный в виде втулки 18 с профилированными вырезами 19 клапан, установленный на мембране 16 второго мембранного корпуса 9, полость которого сообщена с управляющей полостью 6, и связанный посредством штока 12 с мембраной первого мембранного корпуса 8, полость которого сообщена с верхним бьефом, согласно изобретению, седло 4 со стороны верхнего бьефа на грани имеет порог 5, выполненный в виде водослива с вакуумным криволинейным профилем, повернутым в сторону контакта с гибкой лентой 3, а высота порога 5 тем больше, чем больше жесткость гибкой ленты 3. 3 ил.

Изобретение относится к вентиляции кондиционирования воздуха, в частности к клапанам для регулирования расхода воздуха в вентиляционных воздухопроводах. Заявленный регулятор расхода воздуха состоит из корпуса, на оси которого установлена заслонка, упругий элемент, выполненный в виде пластины, один конец которой жестко закреплен на оси, а другой расположен с возможностью контакта с профилированной выемкой опоры, в опоре по контуру профилированной выемки установлены соленоиды. В нижней части опоры может быть установлен датчик «Холла», соединенный через блок управления с соленоидами, а на свободном конце упругого элемента установлен магнит. Установка в опоре соленоидов усиливает притягивание упругого элемента к профилированной выемке опоры, снижая возможность вибрации. При установке в конечной части опоры датчика «Холла», связанного с блоком управления, и магнита на конце упругого элемента исключение вибрации заслонки будет обеспечиваться более надежно, что повышает точность и позволяет увеличить диапазон работы регулятора расхода воздуха. Технический результат - повышение точности регулирования расхода воздуха и увеличение диапазона работы регулятора. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к области гидравлики и контрольно-измерительной техники и может быть использовано для определения гидравлических характеристик различных устройств: внутрипочвенных оросителей, капельниц, сужающих устройств, шайб, сопел, дросселей, жиклеров и т.д. Изобретение можно использовать и для проведения лабораторных работ. Целью изобретения является повышение эффективности и точности измерения и обеспечение возможности исследования гидравлических характеристик и сопротивлений различных устройств при больших напорах. Поставленная цель достигается тем, что напорный водяной бачок предварительно заполняется водой и имеет мерную шкалу. По мерной шкале можно определять объем воды в напорном водяном бачке, для этого он тарирован. Для создания напора гидравлическая установка оснащена автошиной с металлическим диском внутри. Для этого автошина с металлическим диском заполняется воздухом электронасосом до требуемого давления. Давление в напорном водяном бачке создает воздух из автошины, которая подключена к водяному напорному бачку с помощью воздушного напорного шланга. Напорный водяной бачок для удобства проведения исследований установлен на штативе, а воздушный напорный шланг имеет воздушный вентиль, которым регулируется подача воздуха. Исследуемый элемент подключен к напорному водяному бачку с помощью водяного напорного шланга. Для измерения давления воды установка снабжена манометром с водяными вентилями. Установка для гидравлических исследований позволяет создавать давление в системе до 8÷9 и более атмосфер и совершенно безопасна в работе. 3 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к гидротехнике и мелиорации и может быть использовано для автоматического расхода воды потребителю, а также в самонапорных системах с промежуточными резервуарами. Устройство содержит резервуар 4, подводящий напорный трубопровод 1, разделенный в конце на две линии труб 2 и 3. Каждая линия труб 2 и 3 соединена с резервуаром 4 с перегородками 5 и 6, делящими резервуар 4 на две герметичные камеры 7 и 8 и одну общую камеру, выполненную в виде емкости 9. Перегородка 6 имеет выпускные отверстия 10 и 11, затворы 12 и 13. Трубы 2 и 3 с впускными отверстиями 18 и 19 связаны с напорными камерами 16 и 17, в дне которых выполнены отверстия 18 и 19 с клапанами 20 и 21, которые соединены шарнирно-рычажным механизмом, состоящим из рычагов 22, 23, 24, 25, соответственно со штоками 28 и 29 с поплавками 26 и 27. Поплавки 26 и 27 помещены в емкость 9 отделенными друг от друга замкнутыми перегородками 32 и 33, в средней части которых имеются выпускные отверстия 34 и 35 у дна емкости 9. Конструкция устройства направлена на обеспечение эффективности работы, упрощение и уменьшение металлоемкости. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение представляет собой клапан и поверхности управления потоком для продвижения ламинарного потока через клапан и предназначено для проведения испытаний труб. Первый клапанный элемент имеет ось и первую поверхность седла с сужающимся контуром, обращенным аксиально вниз по потоку. Второй клапанный элемент имеет вторую поверхность седла с сужающимся контуром, обращенным аксиально вверх по потоку. Второй клапанный элемент имеет закрытое положение, в котором вторая поверхность седла упирается в первую поверхность седла, и имеет открытое положение, в котором вторая поверхность седла расположена на расстоянии аксиально ниже по потоку от первой поверхности седла. Второй клапанный элемент дополнительно имеет терминальный концевой участок, выполненный в виде носового конуса. Носовой конус может быть расположен полностью ниже по потоку от второй поверхности седла и может иметь полость с дренажным отверстием. 6 н. и 14 з.п. ф-лы, 12 ил.
Наверх