Патент ссср 349154

 

О П И С А Н И Е 349154

ИЗОЫЕт Е Н И Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К ПАТЕНТУ

Зависимый от патента №

Заявлено 28.11.1969 (№ 1309737/26-25)

Приоритет 29.11.1968, ¹ 141858, Франция

М. Кл, С Olt 506

Комитет по делам изобретений и открытий при Совете Министров

СССР

Опубликовано 23.VI11.1972. Бюллетень ¹ 25

УДК 539.1.073.3 (088.8) Дата опубликования описания 31 т III.1972

Автор изобретения

Иностранец

Антеноре Пакхиони (Франция) Иностранная фирма

«Коммиссариат а Л Энержи Атомик» (Франция) Заявитель

ПРИВОД МЕХАНИЗМА ИЗМЕНЕНИЯ ДАВЛЕНИЯ

В ПУЗЪ|РЬКОВОЙ КАМЕРЕ

Изобретение предназначено для использования в технике ядерно-физического эксперимента, в частности в пузырьковых камерах.

В пузырьковых камерах подвижная система, включающая поршень падения давления, должна быстро перемещаться во время падения давления; но в камерах больших размеров эта система очень инерционна и приводное устройство должно обеспечить очень быстрый темп действия, чтобы полностью использовать возможности, предоставляемые ускорителями частиц большой мощности.

В известном приводном устройстве механизма изменения давления используются подвижные пальцы блокировки поршня в поло>кении покоя. Недостаток известного устройства состоит в том, что подвижные пальцы блокировки могут сломаться и, кроме того, они не обеспечивают точной фиксации поршня в поло>кении покоя.

Изобретение позволяет повысить быстродействие привода и точность фиксации исходного положения поршня при малом расходе рабочей жидкости.

Предложенный привод отличается тем, что стопорное устройство, связанное с подвижным поршнем, содержит клапан, разделяющий на два гет>метичных отсека пространство, ограниченное неподвижным корпусом и заполняемое рабочей жидкостью. Клапан жестко связан с

II0QBH>til

Полость блокировки снабжена демпфирующим устройством, содержащим камеру ком10 пенсации давления, в которой находится подвижный поршень клапана, расположенного в проходе между полостью блокировки и камерой компенсации, соединенной через устройство синхронизации с камерой управления.

15 На чертеже показан привод механизма измерения давления в пузырьковой камере, сечение по вертикальной оси.

Поршень 1, жестко связанный с валом 2, разделяет пространство А, ограниченное непо20 движным корпусом 3, на два герметичных отсека: нижний 4 и верхний 5. Когда поршень находится в нижнем положении, в отсеки 4 н

5 под давлением вводят газ через трубы 6 и 7, причем давление в отсеке 4 гораздо выше, чем

25 в отсеке 5. Затем трубы перекрывают. В качестве газа-наполнителя можно использовать азот при давлении 160 бар в отсеке 4 и 60 бар в отсеке 5.

349154

В положении покоя подвижной системы упор клапана 8, выполненного на валу 2, прижимается к уплотненному седлу 9, находящемуся на корпусе. В этом положении клапан разделяет емкость Б в корпусе на два герметичных отсека 10 и 11. Труба 12 непрерывно питает отсек 10 гидравлической жидкостью под высоким давлением, а труба 18 соединяет отсек 11 с электропневматическим клапаном

14, имеющим несколько ответвлений, с по мощью которых он присоединяется либо к питанию рабочей жидкостью под высоким давлением, либо к выпускной трубе 15. Во втором случае гидравлическое давление, действующее на клапан, уравновешивает силы, действующие на поршень 1, и система удер>кпвается в положении покоя, представленном на черте>ке.

Импульс, направленный книзу, может прикладываться к конечной поверхности 16 вала

2, которая вместе с неподвижным корпусом ограничивает полость повторной блокировки

17. Проход, закрываемый клапаном 18, соедиHslcT верхнюю часть этой полости с компенсационной камерой 19. Камера 19 соединена с выпускной трубой 15 патрубком, имеющим сужение 20. Клапан 18 с мягким трением входит в неподвижный остов 21, соединенный с корпусом ребрами 22. Малый поршень 28, на который непрерывно действует слабое пневматическое давление, толкает клапан 18 кнпзу, т. е. открывает его. Закрывается клапан 18 под действием давления на его нижнюю поверхность, которая с неподвижным остовом 21 ограничивает камеру 24. Камера 24 с одной стороны соединяется с электроклапаном 25, имеющим три ответвления, который позволяет либо питать камеру гидравлической жидкостью высокого давления, либо присоединять ее к выпускной трубе 15; с другой стороны «амера 24 соединяется с полостью 17 калибрированным проходом 26. В этом проходе перемещается штанга 27, прикрепленная к валу и имеющая переменный диаметр, который обеспечивает постепенное сужение прохода между камерой 24 и полостью 17, когда вал перемещается из верхнего поло>кения к поло>кению покоя, Во избежание нарушения функционирования клапана 18 из-за утечек гидравлической жидкости эти утечки собираются в кольцевой зазор 28, соединенный со стоком патрубком

29. Кроме того, компенсационная камера 19 отделяется от пневматического отсека 80 скользящим сепаратором 81, снабженным упплотняющими соединениями. Труба 82 позволяет установить в отсеке 80 слабое пневматическое давление, достаточное для поддержания в состоянии покоя сепаратора в низком положении и в контакте с маслом в период дв ижен и я.

Привод электроклапанов 14 и 25 обеспечивается автоматически синхронизирующим устройством, например электронным устройством

88, содержащим электронные часы 84, кото4 рые получив от генератора импульсов 85 сигнал управления, выдают поочередно на два выхода последовательность импульсов, разделенных определенными интервалами времени.

Импульсы с выходов электронных часов пускают в ход триггеры 36 и 87 управления электроклапапами 14 и 25.

Когда устройство заряжено, узлы занимают положение, показанное на чертеже. В отсек 4

10 подан газ-наполнитель под давлением, например, 160 6ар, а в отсек 5 — под давлением бО бар. Объем отсека 4 меньше объема отсека 5. Клапан 18 находится в нижнем поло>кении. Электроклгпаны 14 и 25 установлены в

15 положение F< и F>. Вал 2 удерживается в нижнем поло>кении разностью давления в отсеках

10 и 11. Высокое гидравлическое давление должно быть таким, чтобы сила, воздействующая на клапан 8, была бы немного больше

20 силы, действующей на поршень 1.

Запуск осуществляется соединением отсека

11 с питанием гидравлической жидкостью под давлением. Для этого приводится в действие синхронизирующее устройство 83. Генератор

25 85 запускает электронные часы 34 в момент to.

В момент t> — — 4+61 электронные часы выдают триггеру 86 управляющий импульс, который опрокидывает его. Триггер 86 выдает электроклапану 14 коммутационный сигнал, в резульЗО тате которого отсек 11 соединяется с питанием жидкостью высокого давления.

Равновесие сил нарушено, и вал поднимается. Клапан 8 также приподнимается, и почти моментально выравнивается давление в отсе35 ках 10 и 11 без необходимости подвода значительного количества жидкости по трубе 18, Сила, действующая на клапан 8 и направленная книзу, полностью аннулируется, и давление газа, занимающего нижний отсек 4, от40 брасывает подвижную систему кверху. Во время дви>кения кверху полный объем гидравлической жидкости, находящейся в отсеках 10 и

11, не изменяется, тогда как гидравлическая жидкость, находящаяся в полости 17, нагне45 тается в камеру 19 и приподнимает сепаратор

31. Жидкость, находящаяся в камере 24, вытекает через электроклапан 25 и выпускную трубу 15. Так как объем, перемещенный штангой 27, невелик, торможение, оказываемое

50 гидравлической жидкостью, вытекающей из камеры 24, слабое, Подвижная система перемещается вверх, и в это время давление в отсеках 4 и 5 меняет направление. Затем подвижная система опус55 кается под воздействием силы, направленной сверху на поршень 1.

В момент 4, соответствующий конечной части хода отскока подвижной системы, необходимо выдать дополнительный импульс, толка60 ющий систему книзу. Электронные часы 84 изменяют состояние триггера 87. Триггер выдает коммутационный сигнал электроклапану 25 для соединения камеры 24 с источником гидравлической жидкости под давлением. Гидрав6s лическая жидкость поступает в камеру 24.

349154

Когда подвижная система находится гышс гоIHTBHI а 27 OCTBB:15;CT i 0..0! относительно оольшого сечения между камерой 24 и полостью 17, причем потеря напора, соответствующая дросселированию жидкости, дол :,па быть достаточной, чтобы поднять клапан 18 и разобщить камеру 19 с полостью 17.

Гидрав;!Пгеская жидкость, поступающая в закрытую полость 17, увеличивает давление в этой полости и оказывает на поверхность 16 усилие, которое толкает вал 2 книзу. Работа, произведенная этой силой, компенсирует потери энергии во время возвратно-поступательного движения поршня 1 и дает подвижной системе дополнитесп ный импульс, прижимающий клапан 8 к седлу 9. Во время конечной фазы подхода клапана 8 к седлу утолщенная часть штанги 27 сжимает проход 26, задерживает поступление гидравлической хкидкости B

noJIocTb 17 H замедляет no+13 I)KIIQIQ что уменьшает удар клапана 8 по седлу 9.

В то время как клапан только что соприкоснулся со своим седлом, импульс, выданный электронными часами 84 в момент t3, изменяет состояние триггера 86, который переключает электропневматический клапан 14: отсек 11, снова изолированный клапаном 8, соединясгся выпускной трубой 15. Сила давления действует на клапан и поддерживает его в положении покоя.

В момент 4 новый импульс электронных часов 84 изменяет состояние триггера 87, который переключает электропневматический клапан 25, чтобы снова соединить камеру 24 с выпускной трубой 15. Клапан 18 открывается под действием малого поршня 28, избыток гидравлической жидкости, введенной электропневматическим клапаном 25 в полость 17, вытекает через сужение 20 к выпускной трубе, и устройство готово к новому циклу.

Описанное устройство имеет хорошие характеристики: небольшое количество рабо ей жидкости (обычно несколько кубических сантиметров) достаточно для освобождения зна5

40 ч ггельпой энергии, накопленной в отсеках 4 и 5, COO TB.«ëIHOùn пневматический упругий элемент. Поскольку расход гидравлической жидкости небольшой, достаточно иметь компрессор слабой мощности. Так как гидравлическая жидкость очень мало поддается сжатию, электропневматические клапаны, которые являются единственными подвижными органами управления, могут быть удалены пз устройства. Устройство очень крепкое, в частности, из-за отсутствия движущихся хрупких механических деталей.

Предмет изобретения

1. Привод механизма изменения давления в пузырьковой а !1ерс, сocT05HIIHH пз неподвижного цилиндр;!чсского корпуса, подвижного поршня, разделяющего корпус HB два герметичны . Отсека, стопорпОГО у cTpойств2 и у cTройстьа для подачи рабочей жидкости и ооеспечения разности даьленпй B отсеках, связанНОГО с спнхропl Зпрующпм у стройством

1комапдн ы 51 аппа 1) ато:!1), 0Т.г ггчпгои(иисЯ тем, lTo, с целью повып|енпя быстродействия и точности фиксации исходного полол. ения поршня, стопорное устройство, связанное с подвижным поршнем, содержит клапан, разделяющий в положении покоя системы пространство, запо.lняе. !Ое раООчсй жидкость|0, Опираlощпйся на уплот|!0|шое седло и жестко связанный с подвижным плунжером, закрывающим в положении покоя системы отверстие между камерой управления и полостью блокировки давления, которые соединены с устройством для подачи рабочей жидкости.

2. Привод по п. 1, от гггчпюгцийгся тем, что полость блокировки снабжеHB демпфпрующпм устройством, состоящим пз камеры компен Bции давления, в которой находптся подвижный поршень клапана, расположенного в проходе между полостью блокировки и камерой компенсации, соединенной через устройство синхронизации с камерой управления.

349154

Составитель Е. Николаева

Редактор С. Орловская

Техред Л. Богданова Корректор Е. Исакова

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2635/16 Изд. Мз !167 Тираж 406 Подписное

ЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССР

Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5