Регулятор соотношения расходов

 

3I2236

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Йоез Советскйх йацивлиетичееких

Респтблив

Зависимое от авт. свидетельства № 266403

Заявлено 10.XII.1969 (№ 1384138/18-24) с присоединением заявки №

Приоритет

Опубликовано 19.×II I.1971. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 12.Х.1971

;1 1П1

Комитет ао лелем ивабретеиий и открвтткй при Совете Миииотпов

ССОР

УДК 621.7.048.3(088.8) Автор изобретения

Заявитель

Б. Я. Ладензон

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт промышленных гидронриводов и гидроавтоматики

РЕГУЛЯТОР СООТНОШЕНИЯ РАСХОДОВ

Изобретение относится к регуляторам соотношения расходов и может быть использовано для автоматического управления в гидравлических системах.

По основному авт. св. № 266403 известен регулятор соотношения расходов. Этот регулятор осуществляет последовательное выравнивание давлений в и (n)3) потоках жидкости (на выходах из постоянных дросселей). Недостатком известного регулятора является погрешность, возникающая на золотнике из-за влияния неуравновешенных гидродинамических сил. При схеме последовательного сравнения и уравнивания давлений в первом и втором потоке, втором и третьем, третьем и четвертом и т. д., происходит суммирование ошибок, возникающих на каждом отдельном золотнике.

Целью изобретения является устранение указанного недостатка.

С этой целью выход одного из переменных дросселей первого золотника последовательно соединен с входами одноименных переменных дросселей последующих золотников, а выходы второго переменного дросселя каждого золотника и первого переменного дросселя последнего золотника соединены с соответствующими входами исполнительных механизмов.

Одна из полостей управления первого золотника соединена с выходом первого постоянного дросселя и одноименными полостями управления остальных золотников.

Предложенный регулятор изображен на фиг. 1, 2, где 1 — 3 — золотниковые секции; 4, 5 — концевые секции; 6 — 8 — золотники; 9—

10 — пробки; 11, 12 — герметирующие кольца;

18 —; 14 — 16 — герметирующие кольца; 17 — 20 — постоянные дроссели; 21 — 82— каналы; 88 — 88 —; 89—

10 44 —; 45 — 47 — отводящие канавки; 48 — 51 — исполнительные механизмы; 52 — 54 — управляющие торцовые полости; 55 — 60 —; 61 — 68 канавки; 64 — 67 — каналы; 68 — 73 — торцовые

15 полости.

Работает регулятор следующим образом.

Весь поток рабочей жидкости от насоса (или от другого источника) поступает к входному отверстию регулятора и далее, развет20 вляясь, по четырем каналам 21 — 24 подводится к входным постоянным дросселям 17 — 20, пройдя их, поступает по каналам 25 — 28 в подводящие канавки 88 — 88 золотников.

Золотники б — 8 выполнены ступенчатыми

25 для повышения чувствительности.

При положении золотников 6 — 8, изображенном на фиг. 2, первый поток из подводящей канавки 88 через переменный дроссель 89 проходит в полость 60, а затем по каналу 29

30 поступает в подводящую канавку 85. Из под312236

3 водящей канавки 85 через переменный дроссель 41 первый поток проходит в канавку 62, а затем по каналу 80 поступает в подводящую канавку 87. После этого из подводящей канавки 87 через переменный дроссель 48 первый поток проходит в канавку 68 и далее (через входное отверстие) по отводящему каналу 81 направляется в рабочую полость первого исполнительного механизма 48. Второй поток из канавки 84 через переменный дроссель 40 проходит в отводящую канавку 45 и далее через отверстие по каналу 64 направляется в рабочую полость второго исполнительного механизма 49. Третий поток из подводящей канавки 86 через переменный дроссель 42 проходит в отводящую канавку 46 и далее через отверстие по каналу 65 направляется в рабочую полость третьего исполнительного механизма 50. Четвертый поток из подводящей канавки 88 через переменный дроссель 44 проходит в отводящую канавку 4/ и далее через отверстие по каналу 82 направляется в рабочую полость четвертого исполнительного механизма 51.

Как видно из изложенного, под левые торцы золотников б — 8 подается давление только первого потока от канала 25 после постоянного дросселя 17, Это давление действует как на площади малых левых торцов золотников (т. е. в торцовых полостях 5а — 57), так и на кольцевые площади поршней золотников (т. е. в торцовых полостях 58 — 60), т. е. на суммарные площадки поршней золотников слева.

11од правый торец золотника 6 подается давление второго потока от канала 26 после постоянного дросселя 18. Это давление действует на всю площадь поршня золотника б справа. Под правый торец золотника 7 подается давление третьего потока от канала 27 после постоянного дросселя 19. Это давление действует на всю площадь поршня золотника

7 справа. 11од правый торец золотника 8 подается давление четвертого потока от канала

28 после постоянного дросселя 20. Это давление действует на всю площадь поршня золотника 8 справа.

Таким образом, на торцы золотника б действуют с одной стороны давление первого потока, а с другой — давление второго потока и, следовательно, сам золотник приходит в равновесие только при равенстве этих давлений.

Так же точно приходит в равновесие золотник

7 при равенстве давлений первого и третьего потоков, а золотник 8 — при равенстве давлений первого и четвертого потоков.

Следовательно, давление в каждом из потоков на участке после постоянного дросселя становится равным давлению первого потока (также на участке после его постоянного дросселя 17) .

Выравнивание давлений во всех потоках на участках после постоянных дросселей (т. е. в каналах 25 — 28) осуществляется благодаря тому, что золотники б — 8, приходя в равновесие под действием этих давлений (действую4 щих на торцы золотников), соответствующим образом открывают проходные сечения переменных дросселей 89 — 44.

При равных давлениях в рабочих полостях исполнительных механизмов 48 — 51 (т. е. при равных внешних рабочих нагрузках) золотники б — 8 занимают такое положение, при котором сумма сопротивлений переменных дросселей 89, 41, 48 равна сопротивлениям дросселей

40, 42 и 44.

В результате этого давления во всех потоках после постоянных дросселей 17 — 20 (т. е. в каналах 25 — 28) также равны между собой.

Таким образом, и перепады давлений в постоянных дросселях (поскольку давление перед ними, т. е. в канале подвода, общее) равны между собой, а следовательно, при равных проходных сечениях (частный случай) постоянных дросселей будет обеспечено равенство расходов через них, т, е. равенство расходов в ветвях (отводах) .

При увеличении нагрузки, например, на штоке исполнительного механизма 48 растет давление в его рабочей полости и, следовательно, во всей ветви, связанной с этим исполнительным механизмом, в том числе в канале

25 и в управляющем канале бб. Под возросшим давлением в торцовых полостях 55 — 60 золотники б — 8 смещаются вправо, уменьшая сопротивления переменных дросселеи 89, 41, 48 и увеличивая переменные дроссели 40, 42, 44, в связи с чем возрастают давления в каналах 25, 27, 28.

Смещение золотников 6 — 8 происходит до тех пор, пока давления под их торцами не выравняются, что соответствует равенству давлений во .всех потоках в каналах 25 — 8 после постоянных дросселей 17 — 20. Таким образом, несмотря на то, что давления в первых ветвях (отводах) регулятора становятся неодинаковыми (давление в канале 81 увеличивается), устройство автоматически обеспечивает поддержание одинаковых перепадов давлений во всех постоянных дросселях 17 — 20 (т. е. происходит выравнивание давлений на входе в само уравнительное устроиство, так как каналы 25, 26, 28, 64 после постоянных дросселей являются входными по отношению к уравнительному устройству).

При возрастании давления в рабочей полости исполнительного механизма 49 растет давление во всей ветви, связанной с этим исполнительным механизмом, а следовательно, в канале 26, в управляющем канале бб и полостях

71 и 52.

Под возросшим давлением в полости 52 золотник б смещается влево, уменьшая сопротивление переменного дросселя 42 и увеличивая сопротивление дросселя 89, что приводит к увеличению давления в канале 25.

А это, в свою очередь, вызывает увеличение давления в полостях под левыми торцами золотников (по каналу 67). В результате золотники 7 и 8 смещаются вправо, увеличивая со65

60 противления переменных дросселей 42 и 44, 312236 что ведет к увеличению давлений в каналах б4 и 28, Смещение золотников б — 8 происходит до тех пор, пока давления под их торцами не выравняются, что соответствует равенству давлений во всех потоках в каналах 25 — 28 после постоянных дросселей 17 — 20. Таким образом, и при таком сочетании давлений в каналах 81, б4, б5 и 82 (давление в отводящем канале б4 больше, чем в остальных) обеспечивается автоматическое поддержание равных перепадов давлений на всех постоянных дросселях, а следовательно, и равенство расходов в ветвях, т. е. синхронизация исполнительных механизмов. При увеличении давления в рабочей полости исполнительного механизма 50 (или 51) устройство. срабатывает также, как в случае увеличения давления в исполнительном механизме 49.

Анализ любого другого сочетания внешних нагрузок (давлений) в каналах 81, б4, б5 и 82 показывает, что уравнительное устройство обеспечивает равенство давлений на входе в него (т. е. в каналах 25 — 28 после постоянных дросселей делителя), поскольку золотники б — 8 могут находиться в равновесии только при равенстве давлений под их торцами, что соответствует необходимому сочетанию сопротивлений переменных дросселей 89, 41, 48, 40, 42, 44, которыми и обеспечивается поддержание равных давлений после постоянных дросселей, Как видно из приведенного описания, предлагаемый регулятор обеспечивает выравнивание давлений в независимых потоках таким образом, что исключаются какие бы то ни было перетоки (утечки) жидкости из одного потока в другой, поскольку во всех смежных полостях и канавках (где бы эти перетоки были вредны) устанавливаются одинаковые давления.

Уравнительное устройство регулятора может быть выполнено для любого числа потоков, достаточно лишь набрать необходимое число рабочих секций. В предлагаемом уравнительном устройстве на первом золотнике б «сравниваются» давления первого и второго потоков (и происходит их уравнивание); на втором золотнике 7 «сравниваются» давления первого и третьего потоков (и происходит их уравнива10 ние); на третьем золотнике 8 «сравниваются» давления первого и четвертого потоков (и происходит их уравнивание) и т. д. Иными словами, давления всех последующих потоков

«сравниваются» только с одним, а именно с

15 давлением первого потока и уравниваются с этим давлением.

Поэтому при увеличении числа потоков не происходит накапливания ошибки.

Предложенная схема позволяет компоно20 вать устройство из отдельных золотниковых секций. Компоновка из отдельных секций предпочтительна и весьма целесообразна, так как позволяет в зависимости от числа потоков легко набирать блок устройства из одинако25 вых элементов.

Предмет изобретения

Регулятор соотношения расходов по авт.св.

М 266403, отличающийся тем, что, с целью поч0 .вышения точности регулирования, выход одного из переменных дросселей первого золотника последовательно соединен с входами одноименных переменных дросселей последующих золотников, а выходы второго переменного ч5 дросселя каждого золотника и первого переменного дросселя последнего золотника соединены с соответствующими входами исполнительных механизмов, причем одна из полостей управления первого золотника соединена с вы40 ходом первого постоянного дросселя и одноименными полостями управления остальных золотников.

312236

С

iiE о

Составитель Л. П. Панкова

Редактор В. С. Левитов Техред Е. Борисова Корректор О. И. Волкова

Заказ 27G1/14 Изд. № 1141 Тираж 473 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2