Гаситель колебаний для гидравлических систем
Владельцы патента RU 2568018:
федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С.П. Королева (национальный исследовательский университет)" (СГАУ) (RU)
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для гашения колебаний давления в трубопроводных системах в области нефтяной и газовой промышленности. Гаситель содержит корпус с входной и выходной крышками с выполненными в них каналами в форме усеченного конуса, соединенными центральной трубкой, установленной в корпусе с образованием полости, сообщенной с центральной трубкой дросселями, дополнительный дроссель. Дроссели расположены во входной и выходной крышке радиально по окружности в количестве не менее трех и выполнены в виде винтов-жиклеров, поджатых упорами, позволяющими изменять проходное сечение винтов-жиклеров. Во входной крышке выполнены сквозные каналы соосно винтам жиклерам, а в пересекающие их аксиальные каналы установлены трубки-винты, являющиеся дополнительными дросселями, в количестве не менее трех, имеющие возможность выдвижения в полость. В трубках-винтах выполнены продольные прорези, соосные каналы снабжены заглушками со стороны, противоположной винтам-жиклерам. Гаситель позволяет повысить эффективность гашения и расширить частоту диапазона гасимых им колебаний за счет регулирования виброакустических нагрузок. 2 з.п. ф-лы, 3 ил.
Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для гашения колебаний давления в трубопроводных системах в области нефтяной и газовой промышленности.
Известен гаситель колебаний давления (патент РФ №2459998, МПК F16L 55/04, опубл. 15.03.2011), содержащий цилиндрический корпус, закрытый с двух сторон входным и выходным патрубками в форме усеченного конуса для соединения с трубопроводом, с размещенным в нем сердечником. Корпус выполнен разъемным, состоящим из входного и выходного патрубков, сердечник снабжен фланцами с отверстиями и кольцевыми канавками, сообщающимися отверстиями фланцев и имеющими в сечении форму полукруга или прямоугольника.
Недостатком гасителя является невысокая эффективность гашения.
Наиболее близким по технической сущности является гаситель (А.С. №1296785, МПК F16L 55/04, опубл. 15.03.1987), содержащий корпус с входной и выходной крышками с выполненными в них каналами в форме усеченного конуса, соединенными центральной трубкой, установленной в корпусе с образованием полости, сообщенной с трубкой дросселями, размещенными на входе и выходе, двумя дросселями с установленными в них уплотнительными кольцами. Гаситель снабжен перегородкой с патрубком и дополнительным дросселем, установленным между дросселями.
Недостатком данного гасителя являются невысокая эффективность гашения.
Задачей изобретения является повышение эффективности гасителя и расширение частотного диапазона гасимых им колебаний за счет регулирования виброакустических нагрузок.
Задача решается за счет того, что в гасителе колебаний для гидравлических систем, содержащем корпус с входной и выходной крышками с выполненными в них каналами в форме усеченного конуса, соединенными центральной трубкой, установленной в корпусе с образованием полости, сообщенной с центральной трубкой дросселями, дополнительный дроссель, согласно изобретению дроссели расположены во входной и выходной крышке радиально по окружности в количестве не менее трех и выполнены в виде винтов-жиклеров, поджатых упорами, позволяющими изменять проходное сечение винтов-жиклеров, во входной крышке выполнены сквозные каналы соосно винтам-жиклерам, а в пересекающие их аксиальные каналы установлены трубки-винты, являющиеся дополнительными дросселями, в количестве не менее трех, имеющие возможность выдвижения в полость, в трубках-винтах выполнены продольные прорези, соосные каналы снабжены заглушками со стороны, противоположной винтам - жиклерам.
Кроме того, соосно трубкам-винтам со стороны полости установлены направляющие втулки.
Центральная трубка закреплена в передней крышке и задней крышке герметично.
На фиг. 1 изображен гаситель, общий вид в разрезе,
на фиг. 2 - сечение А-А,
на фиг. 3 - сечение Б-Б.
Гаситель содержит корпус 1 с входной 2 и выходной 3 крышками с выполненными в них каналами в форме усеченного конуса, соединенными центральной трубкой 4 герметично. Входная крышка 2 и выходная крышка 3 снабжены дросселями, выполненными в виде винтов-жиклеров 5, в количестве не менее трех, поджатых упорами 6, позволяющими изменять проходное сечение винтов-жиклеров 5. Соосно винтам-жиклерам 5 во входной крышке выполнены каналы 7, снабженные заглушками 8, расположенные в нижней части крышки 2. В крышке 2 выполнены аксиальные каналы 9, пересекающие соосные каналы 7. В каналы 9 установлены трубки-винты 10, имеющие возможность выдвижения в полость, являющиеся дополнительными дросселями, в количестве не менее трех. Соосно трубкам-винтам со стороны полости установлены направляющие втулки 11. В трубках-винтах выполнены продольные прорези 12. Центральная трубка 4 закреплена в крышках герметично с помощью уплотнительных колец 13, Между крышками и корпусом размещены уплотнительные кольца 14.
Гаситель работает следующим образом.
Пульсирующий поток распространяется по центральной трубке 4, по трубкам-винтам 10 и через винты-жиклеры 5 в полость гасителя. Центральная трубка 4 выполнена с уменьшенной по сравнению с магистральным трубопроводом площадью проходного сечения. Имея длину, значительно превышающую диаметр, центральная трубка 4 оказывает большое инерционное сопротивление колебательной составляющей потока. При колебаниях рабочей жидкости трубки-винты 10 реализуют активное сопротивление инерционного характера, а винты-жиклеры 5 реализуют сопротивление активного характера, обусловленное их диссипативными свойствами. Трубки-винты 10 совместно с полостью гасителя, обладающей емкостными свойствами, образуют резонансный контур, динамическое сопротивление которого меньше, чем динамическое сопротивление центральной трубки 4. Поэтому часть переменной составляющей потока ответвляется в полость гасителя. За счет колебательных перепадов давления, образующихся между полостью и выходом центральной трубки 4, а также на винтах-жиклерах 5 происходит рассеивание колебательной энергии. Гаситель позволяет регулировать его параметры, настраивать на максимальное снижение виброакустических нагрузок.
Гаситель позволяет повысить эффективность гашения колебаний за счет регулирования параметров активного сопротивления с помощью винтов-жиклеров и индуктивного сопротивления, за счет способности резонансных трубок-винтов изменять длину каналов.
1. Гаситель колебаний для гидравлических систем, содержащий корпус с входной и выходной крышками с выполненными в них каналами в форме усеченного конуса, соединенными центральной трубкой, установленной в корпусе с образованием полости, сообщенной с центральной трубкой дросселями, дополнительный дроссель, отличающийся тем, что дроссели расположены во входной и выходной крышке радиально по окружности в количестве не менее трех и выполнены в виде винтов-жиклеров, поджатых упорами, позволяющими изменять проходное сечение винтов-жиклеров, во входной крышке выполнены сквозные каналы соосно винтам-жиклерам, а в пересекающие их аксиальные каналы установлены трубки-винты, являющиеся дополнительными дросселями, в количестве не менее трех, имеющие возможность выдвижения в полость гасителя, в трубках-винтах выполнены продольные прорези, соосные каналы снабжены заглушками со стороны, противоположной винтам-жиклерам.
2. Гаситель по п. 1, отличающийся тем, что соосно трубкам-винтам со стороны полости установлены направляющие втулки.
3. Гаситель по п. 1, отличающийся тем, что центральная трубка закреплена в передней и задней крышках герметично.
