Генератор імпульсів тиску релейної диференціальної дії

Номер патенту: 53681

Опубліковано: 11.10.2010

Автор: Березюк Олег Володимирович

Завантажити PDF файл.

Формула / Реферат

Генератор імпульсів тиску релейної диференціальної дії, що містить корпус, підпружинений клапан, з'єднувальні патрубки, клапан виконаний двоступінчастим, причому перший ступінь меншого діаметра притиснутий до установочного сідла, а другий ступінь більшого діаметра виконаний з можливістю позитивного перекриття кільцевої розточки у корпусі, зв'язаної зі зливом, верхня частина другого ступеня клапана більшого діаметра входить у проміжну порожнину, утворену в тілі корпуса, причому на верхній частині другого ступеня клапана виконані поздовжні проточки, що сполучають проміжну порожнину з кільцевою розточкою, окрім того надклапанна порожнина сполучена з підклапанною порожниною, в яку виходить перший ступінь клапана і яка постійно зв'язана із напірною магістраллю, перший та другий ступені клапана спільно з корпусом утворюють замкнуту порожнину, що через дросель постійно зв'язана з кільцевою розточкою, діаметри першого та другого ступенів клапана виконані у наступному співвідношенні: d2 < d3, де d2, d3 - відповідно діаметри першого та другого ступенів клапана, надклапанна порожнина виконана в тілі клапана, в якій розміщено пружину та стакан кришки корпуса, в якому розміщено поршень, ущільнений ущільнюючим кільцем, а в нижній частині клапана виконано отвір діаметром d4, який з'єднує підклапанну порожнину з надклапанною порожниною, діаметри першого ступеня клапана та надклапанної порожнини виконані у наступному співвідношенні: d1 < d2, де d1 - діаметр надклапанної порожнини, який відрізняється тим, що поршень виконано за одне ціле зі стержнем, який знаходиться в нижній його частині, з можливістю перекриття отвору в нижній частині клапана, причому hнж < hп, де hнж - перекриття, що являє собою відстань від нижнього торця стержня до верхньої кола отвору в нижній частині клапана, hп - позитивне перекриття, окрім того діаметр стержня співпадає з діаметром отвору d4, а надклапанна порожнина з'єднана за допомогою дроселюючого отвору з кільцевою розточкою.

Текст

Генератор імпульсів тиску релейної диференціальної дії, що містить корпус, підпружинений клапан, з'єднувальні патрубки, клапан виконаний двоступінчастим, причому перший ступінь меншого діаметра притиснутий до установочного сідла, а другий ступінь більшого діаметра виконаний з можливістю позитивного перекриття кільцевої розточки у корпусі, зв'язаної зі зливом, верхня частина другого ступеня клапана більшого діаметра входить у проміжну порожнину, утворену в тілі корпуса, причому на верхній частині другого ступеня клапана виконані поздовжні проточки, що сполучають проміжну порожнину з кільцевою розточкою, окрім того надклапанна порожнина сполучена з підклапанною порожниною, в яку виходить перший ступінь клапана і яка постійно зв'язана із напірною магістраллю, перший та другий ступені клапана спільно з корпусом утворюють замкнуту порожни U 2 (19) 1 3 са. (Патент РФ № 2002121105, м.кл. Е21В 43/00, опубл. 08.02.2002). Відомий клапан-пульсатор, який включає в себе кульку-клапан, що направляється в розточці корпуса і підпружинена відносно нього, з'єднувальні патрубки. Клапан виконаний двохступінчастим, причому перша ступінь меншого діаметра притиснута до установочного сідла, а Друга ступінь більшого діаметра виконана з можливістю позитивного перекриття кільцевої розточки у корпусі, зв'язаної зі зливом. Тиск спрацьовування клапана обумовлюється зусиллям пружини, яке регулюється гвинтом. (Матвеев И.Б., Якубович В.П. Дистанционный виброударный возбудитель с клапаном-пульсатором прямого действия // Гидропривод и гидропневмоавтоматика. - 1979. - №15. с. 90-94.). Загальним недоліком цих пульсаторів є низька їх швидкодія за рахунок низької частоти створюваних ними коливань тиску робочої рідини. Найбільш близьким є генератор імпульсів тиску диференціальної дії, що містить корпус, підпружинений клапан, з'єднувальні патрубки, клапан виконаний двохступінчастим, причому перша ступінь меншого діаметра притиснута до установочного сідла, а друга ступінь більшого діаметра виконана з можливістю позитивного перекриття кільцевої розточки у корпусі, зв'язаної зі зливом, верхня частина другої ступені клапана більшого діаметру входить у проміжну порожнину, утворену в тілі корпуса, причому на верхній частині другої ступені клапана виконані поздовжні проточки, що сполучають проміжну порожнину з кільцевою розточкою, окрім того надклапанна порожнина сполучена з підклапанною порожниною, в яку виходить перша ступінь клапана і яка постійно зв'язана із напірною магістраллю, перша та друга ступінь клапана спільно з корпусом утворюють замкнуту порожнину, що через дросель постійно зв'язана з кільцевою розточкою, діаметр першої та другої ступені клапана, виконані у наступному співвідношенні: d2 < d3, де d2, d3 - відповідно, діаметри першої та другої ступені клапана, надклапанна порожнина виконана в тілі клапана, в якій розміщено пружину та стакан крошки корпуса, в якому розміщено поршень, ущільнений ущільнюючим кільцем, а в нижній частині клапана виконано отвір діаметром d4, який з'єднує підклапанну порожнину з надклапанною порожниною, діаметр першої ступені клапана та надклапанної порожнини виконані у наступному співвідношенні: d1 < d2, де d1 - діаметр надклапанної порожнини (Патент України № 45902 U, м.кл. F15B 21/00, опубл. 25.11.2009). Недоліком генератора імпульсів диференціальної дії є низька його швидкодія, що полягає у низькій частоті створюваних ним коливань тиску робочої рідини. Це викликано тим, що зі сторони надклапанної порожнини діє сила протитиску в усіх фазах роботи генератора імпульсів диференціальної дії, що знижує швидкість руху клапана, тобто, знижує частоту коливань тиску робочої рідини. В основу корисної моделі поставлено задачу створення генератора імпульсів тиску релейної диференціальної дії, в якому за рахунок введення 53681 4 нового конструктивного елементу та зв'язку досягається підвищення його швидкодії, що полягає в збільшенні частоти, створюваних ним, коливань тиску робочої рідини. Технічним результатом є збільшення частоти, створюваних генератором імпульсів тиску релейної диференціальної дії, коливань тиску робочої рідини, завдяки усуненню сили протитиску в частині фаз роботи генератора імпульсів релейної диференціальної дії, що досягається за рахунок виконання стержня в нижньому торці поршня з можливістю перекриття отвору в нижній частині клапана. Поставлена задача розв'язується завдяки тому, що в генераторі імпульсів тиску релейної диференціальної дії, що містить корпус, підпружинений клапан, з'єднувальні патрубки, клапан виконаний двохступінчастим, причому перша ступінь меншого діаметра притиснута до установочного сідла, а друга ступінь більшого діаметра виконана з можливістю позитивного перекриття кільцевої розточки у корпусі, зв'язаної зі зливом, верхня частина другої ступені клапана більшого діаметру входить у проміжну порожнину, утворену в тілі корпуса, причому на верхній частині другої ступені клапана виконані поздовжні проточки, що сполучають проміжну порожнину з кільцевою розточкою, окрім того надклапанна порожнина сполучена з пІдклапанною порожниною, в яку виходить перша ступінь клапана і яка постійно зв'язана із напірною магістраллю, перша та друга ступінь клапана спільно з корпусом утворюють замкнуту порожнину, що через дросель постійно зв'язана з кільцевою розточкою, діаметр першої та другої ступені клапана, виконані у наступному співвідношенні: d2 < d3, де d2, d3 - відповідно, діаметри першої та другої ступені клапана, надклапанна порожнина виконана в тілі клапана, в якій розміщено пружину та стакан кришки корпуса, в якому розміщено поршень, ущільнений ущільнюючим кільцем, а в нижній частині клапана виконано отвір діаметром d4, який з'єднує підклапанну порожнину з надклапанною порожниною, діаметр першої ступені клапана та надклапанної порожнини виконані у наступному співвідношенні: d1 < d2, де d1 - діаметр надклапанної порожнини, поршень викопано заодно зі стержнем, який знаходиться в нижній його частині, з можливістю перекриття отвору в нижній частині клапана, причому hнж < hп, де hнж - перекриття, що являє собою відстань від нижнього торця стержня до верхньої кола отвору в нижній частині клапана, hп - позитивне перекриття, окрім того діаметр стержня співпадає з діаметром отвору d4, а надклапанна порожнина з'єднана за допомогою дроселюючого отвору з кільцевою розточкою. На кресленні зображена схема генератора імпульсів тиску релейної диференціальної дії. Генератор імпульсів тиску релейної диференціальної дії містить клапан 2, який через підклапанну порожнину 13 з'єднаний з напірною магістраллю 1. Замкнута порожнина 14 з'єднана з кільцевою розточкою 15 магістраллю 3 через регульований дросель 4. Кільцева розточка 15 корпуса 10 з'єднана з проміжною порожниною 16 через канавки у тілі клапана І з зливним баком 12 5 53681 через зливну магістраль 11. В тілі клапана 2 виконано надклапанну порожнину 9, в якій розміщено пружину 7 та стакан (на кресленні непозначений) кришки корпуса 10, в якому розміщено поршень 17, ущільнений ущільнюючим кільцем 6. В нижній частині клапана виконано отвір 5, який з'єднує підклапанну порожнину 13 з надклапанною порожниною 9. Гвинт 8 призначений для регулювання попередньої де(|юрмації пружини 7 через поршень 17, що виконано заодно зі стержнем 18, який знаходиться в нижній його частині, з можливістю перекриття отвору 5. Надклапанна порожнина 9 з'єднана за допомогою дроселюючого отвору 19 з кільцевою розточкою 15. Генератор імпульсів тиску релейної диференціальної дії працює наступним чином. У вихідному положенні на клапан 2 діє результуюча сила, яка обумовлена різницею сил, що прикладаються зі сторони першої ступені меншого діаметру клапана 2 та зі сторони надклапанної порожнини 9, тобто R1 P P2 , де 1 P1 p 2 (d1 d2 ) 4 4 cx0 сила тиску зі (d2 d2 ) 2 4 P2 p 4 сторони над клапанної порожнини - сила тиску зі сторони першої ступені клапана 2 ( p - поточний тиск в напірній магістралі 1; c - жорсткість пружини 7, x 0 - попередня деформація пружини 7, d4 - діаметр отвору 5). Зі зростанням тиску у напірній магістралі 1 сила P2 зростає і ко1 ли вона стає більшою ніж P , то відбувається відрив першої ступені клапана 2 від установочного сідла. Рідина під високим тиском попадає в замкнуту порожнину 14 і дія тиску при цьому вже сприймається всім поперечним перерізом клапана 2. Внаслідок цього на поперечний переріз клапана 2, тобто на його другу ступінь діаметром d3 діяти ме робочий тиск, який виникне в напірній магістралі 1 на даний час. В даному випадку на тіло клапа1 на 2 діятиме результуюча складова R2 P3 P , де P 1 p 2 (d1 d2 ) 4 c( x0 4 x) - сила тиску зі сто (d2 d2 ) 2 4 4 рони надклапанної порожнини 9, сила тиску зі сторони другої ступені клапана 2. Так як P3 більше ніж P2 , то клапан 2 різко перемісP3 p титься вверх (згідно розташування на кресленні) відносно корпусу 10, при цьому стержень 18 здійснить перекриття отвору 5, від'єднавши надклапанну порожнину 9 від підклапанної порожнини 13, з'єднаної із напірною магістраллю 1, Далі під дією 6 1 1 рівнодійної сили R4 P P3 , де P c( x0 x) сила тиску зі сторони надклапанної порожнини 9, 2 (d3 d2 ) 4 4 - сила тиску зі сторони другої ступені клапана 2, клапан 2 продовжить швидкий рух вгору, пройде позитивне перекриття кільцевої розточки 15, що сполучена через зливну магістраль 11 зі зливним баком 12, при цьому, з метою ліквідації протидії руху клапана 2, при його переміщенні вверх, частина рідини, що знаходиться в надклапанній порожнині 9, перетискається через отвір 19 у кільцеву розточку 15. В напірній магістралі 1 тиск впаде до зливного pзл . Потім під дією P3 p 1 рівнодійної сили R4 P P3 клапан 2 опускається на сідло першої ступені і здійснює позитивне перекриття, кільцевої розточки 2 (d1 d2 ) 4 c[ xmax ( x0 4 сторони надклапанної (P1 pзл x)] - сила тиску зі порожнини 2 (d1 d2 ) 4 4 - сила тиску зі сторони другої ступені клапана 2, pзл - зливний тиск, який буде однаковий в підклапанній 13, замкнутій 14 та надклапанній 9 порожнинах внаслідок їх сполучення через зливну магістраль 11 зі зливним баком 12). Далі клапан 2 опускається нижче, звільняючи отвір 5 від перекриття і з'єднуючи надклапанну порожнину 9 із підклапанною порожнини 13, з'єднаною із напірною магістраллю 1. Подальший рух клапана 1 відбувається під дією рівнодійної сили R5 P P3 P3 pзл (P1 pзл 2 (d1 d2 ) 4 c( x0 4 x) - сила тиску зі сторо 2 (d1 d2 ) 4 4 ни надклапанної порожнини 9, сила тиску зі сторони другої ступені клапана 2, pзл P3 pзл - зливний тиск, який буде однаковий в підклапанній 13, замкнутій 14 та надклапанній 9 порожнинах внаслідок їх сполучення через зливну магістраль 11 зі зливним баком 12). Залишки рідини, що залишаються в замкнутій порожнині 14 перетискаються через магістраль 3 та регульований дросель 4 до кільцевої росточки 15. З метою ліквідації протидії руху клапана 2 при його переміщенні вверх проміжна порожнина 16 мае постійний зв'язок повздовжніми проточками з кільцевою розточкою 15. Після досягнення клапаном 2 крайнього нижнього (згідно розташування на кресленні) положення напірна порожнина 13 розділяється з замкнутою порожниною 14, що призводить до подальшого підвищення тиску робочої рідини, необхідного для здійснення наступного робочого циклу, який періодично повторюється. 7 Комп’ютерна верстка І.Скворцова 53681 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601

Дивитися

Додаткова інформація

Назва патенту англійською

Generator of pressure pulses of relay differential operation

Автори англійською

Bereziuk Oleh Volodymyrovych

Назва патенту російською

Генератор импульсов давления релейного дифференциального действия

Автори російською

Березюк Олег Владимирович

МПК / Мітки

МПК: F15B 21/00

Мітки: релейної, імпульсів, генератор, дії, диференціальної, тиску

Код посилання

<a href="http://uapatents.com/4-53681-generator-impulsiv-tisku-relejjno-diferencialno-di.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентів України">Генератор імпульсів тиску релейної диференціальної дії</a>

Подібні патенти