Преобразователь сопло-заслонка

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ЙЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социапнстмческмк

Республмк (61) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 04.07.77 (21) 2502472/18 — 24 с присоединением заявки Ж

Государственный комитет (23 ) Приоритет l

IIo делам изобретений и открытий

Опубликовано 30.05.80. Бюллетень ¹ 20

Дата опубликования описания 30.05.80 (72) Авторы изобретения ю

Ю. А. Аристов и В. H. Стобецкий (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ "СОПЛΠ— ЗАСЛОНКА"

Изобретение относится к датчикам и устройствам управления систем, предназначенных для работы на агрессивных и загрязненных рабочих жидкостях и газах.

Известны преобразователи "сопло -заслонка", 5 содержащие напорное сопло и заслонку, которая установлена с возможностью перемещения вдоль струи. При перемещении заслонки

Ф меняется гидравлическое сопротивление рабочей щели между торцом сопла и заслонкой.

Изменение гидравлического сопротивления щели, характеризуемого проводимостью, приводит к изменению выходного давления устройств в зависимости от величины перемещения заслонки. Проводимость рабочей щели преобра- 1 зователя пропорциональна коэффициенту расхода щели и величине зазора между заслонкой и торцом соила, Для преобразователей, работаю1цих на грязных и агрессивных жидкостях и газах при заданной проводимости важно иметь большие зазоры, поскольку при этом преобразователь менее чувствителен. к размеру твердых загрязнений в газе или жидкости, к эроэионному износу проточной части, к непараллельности торца сопла и заслонки, а, следовательно, более надежен. Увеличение зазора в преобразователе при заданной прбводимости может быть получено уменьшением коэффициента расхода щели.

Большие зазоры особенно важны при малых открытиях преобразователя.

Таким образом, при заданной проводимости малые коэффициенты расхода рабочей щели на малых открытиях обеспечивают большие рабочие зазоры и, как следствие, повышение надежности преобразователя.

Известен преобразователь "сопло-заслонка", содержащий корпус сопла с торцом, перпендикулярным оси струи, и заслонку, которая установлена с возможностью перемещения вдоль оси струи. Коэффициенты расхода в таком преобразователе, например при отношениях диаметра торца сопла к диаметру сопла больше 1, 2, в рабочем диапазоне открытий возрастают с уменьшением открытия 111.

Недостатком данного преобразователя является то, что с уменьшением открытий значение коэффициента расхода возрастает, поэтому

37670 4

Указанная цель достигается тем, что в известном. преобразователе "сопло-заслонка", -содержащем корпус сопла с торцом, перпендикулярным оси струи, и заслонку в виде пластины с подобным и соосным торцу корпуса сопла углублением, которая установлена параллельно торцу корпуса сопла, углубление выполнено шцтиндрическим, высотой не более 0,1 диа метра comra; а отношение площади сечения углубления к площади торца корпуса сопла не более 1,1. Кроме того, на корпусе сопла выполнена проточка с образующей, параллельной оси струи, высота которой по отношению к высоте углубления не превышает 1„5.

При малых открытиях торец сопла входит в углубление, которое при этом существенно

-изменяет путь жидкости до выхода за пределы преобразователя: увеличивается длина пути, образуется поворот на 90 . А это приводит

5 к дополнительным потерям энергии, эквивалентным увеличению коэффициента расхода, и при заданной проводимости — к увеличеншо рабочего зазора в преобразователе. Таким обра-

3 7 при заданной проводимости рабочий зазор уменьшается быстрее, чем это происходило бы при неизменной величине коэффициента расхода, поэтому такой преобразователь имеет низкую надежность в связи с повышением его чувствительности к загрязнениям, "эрозии. и к непараллельности торца сопла и заслонки, Известен преобразователь "сонно-заслонка" содержащий корпус сопла с торцом, перпендикулярным оси струи и заслонку в виде пластины с подобным и соосным торцу корпуса сопла углублением, которая установлена параллельно торцу корпуса сопла (2)..

Корпус сопла цилиндрический, углубление выполнено коническим, минимальная плошадь сечения углубления существенно больше площади торца сопла. Рабочая среда преобразователя дросселируется в щели между торцом сопла и дном углубления, коэффициент расхода преобразователя с уменьшением его открытий возрастает, поэтому высота щели — зазор между заслонкой и соплом уменьшается быстрее, чем при неизменной величине коэффициента расхода и становится малым при малых открытиях преобразователя.

Недостатком данного преобразователя является йизкая его надежность в связи с малыми зазорами в преобразователе при заданной величине проводимости,Цель изобретения — повышение надежности преобразователя "сопла-заслонка" путем увеличения зазоров в нем при заданной проводимости и, таким образом, уменьшением его чувствительности к загрязнениям, эрозии и к непараллельности торца сопла и заслонки. зом, углубление в заслонке обеспечивает достижение положительного эффекта.

Проточка на корпусе сопла при малых открытиях дополнительно увеличивает длину пути жидкости в пределах преобразователя и совместно с заслонкой образует еще один поворот на 90, поэтому при заданной проводимости рабочий зазор дополнительно возрастает.

На фиг. 1 и 2 представлено схематическое изображение предлагаемого преобразователя.

Преобразователь состоит из корпуса 1 сопла с торцом 2, параллельным заслонке 3. В

15 заслонке выполнено углубление 4 с донышком, Углубление соосно торцу 2 корпуса 1 сопла и по форме подобно ему.

Преобразователь работает следующим образом.

Заслонка перемещается относительно корпуса сопла. Корпус сопла входит в углубление, приближаясь к донышку 5.

Жидкость в пределах преобразователя движется в щели между торцом 2 и донышком

5, потом поворачивает на 90 и проходит в щель между боковыми стенками углубления 4 и корпуса 1 сопла. Высота углубления, измеренная в долях диаметра сопла, выполняется равной в пределах до 0,1, а отношение размеров углубления в плане к размерам торца корпуса сопла не более 1,1. По экспериментальным данным такие размеры углубления позволяют изменять коэффициент расхода преобразователя именно тогда, когда это наиболее важ35 но для преобразователя, работающего на загрязненных жидкостях при малых открытиях.

На фиг, 2 представпена усовершенствованная схема преобразователя, В нем корпус 1 со стороны торца 2 снабжен проточкой б. Высота проточки не превышает высоту углубле0 ння более чем на 50%. Проточка ограничивает торец 2 сопла и образует на корпусе 1 кольцевой торец 7.

Работа этого преобразователя состоит в том, 5 что заслонка перемещается относительно корпуса 1 и торец 2 сопла, уменьшенный проточкой, входит в соответственно уменьшенное углубление.

При малых открытиях жидкость, кроме двух щелей и одного поворота, проходит еще

0 о через один поворот на 90 и через щель между заслонкой 3 и кольцевым торцом 7, дополнительно теряя энергию и тем самым позволяя при заданной проводимости дополнительно

5 увеличить рабочий зазор.

Технико-экономическая эффективность предлагаемого устройства состоит в том, что, например, по эксйериментальным данным для открытия преобразователя в долях диаметра

Формула изобретения

Составитель О. Гудкова

Техред А.Щепанская

:Корректор В. Синицкая

Редактор И, Нанкина

Заказ 2558/6 Тираж 798 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r Ужгород, ул. Проектная, 4 сопла равного 0,05, коэффициент расхода

/ предложенного устройства в семь раз меньше, чем для известного устройства. А это значит, что та же проводимость в предложенном преобразователе может быть достигнута при рабочих зазорах в семь раз больших. Такие размеры легче обеспечить технологически, при этом повышается повторяемость характеристик, а также снижаются требования к чистоте рабочей жидкости.

1. Преобразователь "сопло-заслонка" содержащий корпус сопла с торцом, перпендикулярным оси струи, и заслонку в виде пластины с подобным и соосным торцу корпуса сопла углублением, которая установлена параллельно

737670 6 торцу корпуса сопла, о т л и л а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения надежности преобразователя, углубление выполнено цилиндрическим, высотой не 5олее 0,1 диаметра сопла, а отношение площади сечения углубления к площади торца корпуса сопла не более 1,1.

2. Преобразователь по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что на корпусе сопЛа выпол!

О непа проточка с образующей, параллельной оси струи, высота которой по отношениЬ к высоте углубления не превышает 1,5.

Источники информации, !

5 принятые во внимание при экспертизе

1. Гамынин Н. С. Гидравлический привод систем управления. М., "Машиностроение", 1972, рис, 3, 11.

2. Патент США hP 2718896, кл; 137 — 85, опублик. 1955 (прототип) .