РЕГУЛЯТОР РАСХОДНО-НАПОРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК Российский патент 2006 года по МПК G05D16/06 

Изобретение относится к регулирующим устройствам, а именно к регуляторам расходно-напорных характеристик жидкости, и может быть использовано для регулирования, например, расходно-напорных характеристик дождеобразующих устройств на дождевальных машинах.

Известен ограничитель расхода, содержащий корпус, рабочую камеру, дроссельное отверстие, поршень, пружину, регулируемые окна, отводной штуцер (Никитин Г.А., Комаров А.А. Распределительные и регулирующие устройства гидросистем. - М.: «Машиностроение», 1965, стр.156).

Недостатком указанного ограничителя расхода является недостаточная точность и равномерность регулирования.

Известен также регулятор давления, содержащий корпус с центральной внутренней частью, входной и выходной полостями, между которыми расположен регулирующий орган, выполненный в виде седла и запорного элемента, связанного штоком с подпружиненным чувствительным элементом, задающую полость с расположенной в ней пружиной чувствительного элемента и полость управления (Прямоточный регулятор давления //Авторское свидетельство РФ №2096819, кл. G 05 D 16/06, F 16 К 17/04, 1994).

Недостатками данного регулятора давления являются сложность конструкции и повышенные гидравлические потери при регулировании.

Целью данного изобретения является упрощение конструкции и снижение гидравлических потерь при регулировании.

Указанная цель достигается тем, что в известном регуляторе, содержащем корпус с внутренней частью, состоящей из полости управления, соосных входной и выходной полостей, между которыми расположен регулирующий орган, выполненный в виде запорного элемента, жестко связанного со штоком, и пружину запорного элемента, полость управления выполнена в виде двух боковых цилиндрических ответвлений, связывающих входную и выходную полости, причем запорный элемент выполнен цилиндрической формы и расположен телескопически во входном стакане, жестко связанном с боковыми цилиндрическими ответвлениями, с возможностью осевого перемещения в нем и частичного перекрытия боковых входных отверстий полости управления, а шток запорного элемента пропущен через отверстие в дне входного стакана и жестко связан с соосно расположенным цилиндрическим хвостовиком, имеющим выход через отверстие в дне выходного стакана в выходную полость и установленным с возможностью осевого перемещения и образования бокового кольцевого зазора с выходным стаканом, при этом выходной стакан жестко связан с боковыми цилиндрическими ответвлениями и имеет выход в выходную полость. Причем хвостовик снабжен ограничительным фланцем, упирающимся с наружной стороны в дно выходного стакана, а пружина одним концом упирается с наружной стороны в дно входного стакана, а другим концом - в ограничительный фланец.

На чертеже изображен общий вид регулятора расходно-напорных характеристик.

Регулятор расходно-напорных характеристик содержит корпус 1 с внутренней частью 2, состоящей из полости управления 3, соосных входной 4 и выходной 5 полостей, между которыми расположен регулирующий орган 6, выполненный в виде запорного элемента 7, жестко связанного со штоком 8, и пружину 9 запорного элемента 7. Полость управления 3 выполнена в виде двух боковых цилиндрических ответвлений 10, связывающих входную 4 и выходную 5 полости. Причем запорный элемент 7 выполнен цилиндрической формы и расположен телескопически во входном стакане 11, жестко связанном с боковыми цилиндрическими ответвлениями 10, с возможностью осевого перемещения в нем и частичного перекрытия боковых входных отверстий 12 полости управления 3. Шток 8 запорного элемента пропущен через отверстие 13 в дне входного стакана 11 и жестко связан с соосно расположенным цилиндрическим хвостовиком 14, имеющим выход через отверстие 17 в дне выходного стакана 15 в выходную полость 5 и установленным с возможностью осевого перемещения и образования бокового кольцевого зазора 18 с выходным стаканом 15. При этом выходной стакан 15 жестко связан с боковыми цилиндрическими ответвлениями 10 и имеет выход в выходную полость 5. Хвостовик 14 снабжен ограничительным фланцем 16, упирающимся с наружной стороны в дно выходного стакана 15, а пружина 9 одним концом упирается с наружной стороны в дно входного стакана 11, а другим концом - в ограничительный фланец 16.

Регулятор расходно-напорных характеристик работает следующим образом.

Для регулятора характерны два основных режима работы: статический и динамический.

При работе регулятора в статическом режиме, т.е. при повышении давления на входе в регулятор до давления настройки, запорный элемент 7 неподвижен, вода из магистрали поступает во входную полость 4 корпуса 1, далее через цилиндрические ответвления 10 полости управления 3 - в выходную полость 5, а из выходной полости 5 вода поступает к потребителю.

При работе регулятора в динамическом режиме, т.е. при повышении давления сверх настройки, повышается давление во входной полости 4 и выходной полости 5, в результате чего вода оказывает повышенное давление через цилиндрический хвостовик 14 на запорный элемент 7. Запорный элемент 7, жестко связанный со штоком 8, преодолевая силу пружины 9, начинает перемещаться в сторону входной полости 4, перекрывая два боковых цилиндрических отверстия 10 полости управления 3. Перекрытие продолжается до тех пор, пока сила, действующая на цилиндрический хвостовик 14 и связанный с ним запорный элемент 7 со стороны пружины 9, не уравновесится силой, действующей со стороны жидкости.

Площадь внешнего торца хвостовика 14 должна быть больше площади внешнего торца запорного элемента 7.

Настройка регулятора на требуемые расходно-напорные характеристики производится выбором соответствующей жесткости пружины 9 или предварительным ее сжатием.

Эффективность изобретения заключается в том, что упрощение конструкции регулятора расходно-напорных характеристик уменьшит его материалоемкость, стоимость, увеличит срок службы и снизит энергоемкость процесса регулирования.

Использование: в качестве регулятора расходно-напорных характеристик жидкости. Сущность: регулятор содержит корпус 1 с внутренней частью 2, состоящей из полости управления 3, соосных входной 4 и выходной 5 полостей, между которыми расположен регулирующий орган 6, выполненный в виде запорного элемента 7, жестко связанного со штоком 8, и пружину 9 запорного элемента 7. Полость управления 3 выполнена в виде двух боковых цилиндрических ответвлений 10, связывающих входную 4 и выходную 5 полости. Технический результат изобретения заключается в упрощении конструкции регулятора расходно-напорных характеристик и снижении гидравлических потерь при регулировании. 1 ил.

Регулятор расходно-напорных характеристик, содержащий корпус с внутренней частью, состоящей из полости управления, соосных входной и выходной полостей, между которыми расположен регулирующий орган, выполненный в виде запорного элемента, жестко связанного со штоком, и пружину запорного элемента, отличающийся тем, что полость управления выполнена в виде двух боковых цилиндрических ответвлений, связывающих входную и выходную полости, причем запорный элемент выполнен цилиндрической формы и расположен телескопически во входном стакане, жестко связанном с боковыми цилиндрическими ответвлениями, с возможностью осевого перемещения в нем и частичного перекрытия боковых входных отверстий полости управления, а шток запорного элемента пропущен через отверстие в дне входного стакана и жестко связан с соосно расположенным цилиндрическим хвостовиком, имеющим выход через отверстие в дне выходного стакана в выходную полость и установленным с возможностью осевого перемещения и образования бокового кольцевого зазора с выходным стаканом, при этом выходной стакан жестко связан с боковыми цилиндрическими ответвлениями и имеет выход в выходную полость, причем хвостовик снабжен ограничительным фланцем, упирающимся с наружной стороны в дно выходного стакана, а пружина одним концом упирается с наружной стороны в дно входного стакана, а другим концом - в ограничительный фланец.