МАЛОШУМНОЕ РЕГУЛИРУЕМОЕ ДРОССЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО Российский патент 2022 года по МПК F16K31/126 

Описание патента на изобретение RU2764488C1

Изобретение относится к области гидравлики и предназначено для регулирования расхода рабочей среды, снижения уровней вибрации трубопроводов на кораблях ВМФ, гражданских судах, а также в других отраслях техники, где предъявляются высокие требования к вибрационной эффективности защиты оборудования от внешних вибраций.

Известно дроссельное устройство (А.с. СССР №1665151, кл. F16K 47/14, 1991 г.), в корпусе которого на входной и выходной патрубки соосно установлены гибкий дросселирующий элемент и исполнительный механизм, выполненный в виде двойного сильфона. Межсильфонная полость сообщена с источником управляющего давления.

Недостатком известного дроссельного устройства является неконтролируемая форма гибкого дроссельного элемента при регулировании расхода, что приводит к неопределенности величины коэффициента гидравлического сопротивления при одном и том же положении сильфона, а также сложность конструкции.

Известно взятое за прототип дроссельное гидравлическое устройство (полезная модель к патенту РФ №164942, кл. F16K 7/07, F16K 1/12, 2015 г.), содержащее корпус, внутреннюю эластичную оболочку корпуса, бандажи внутренней эластичной оболочки корпуса, образующие первую камеру, а также сердечник, расположенный внутри корпуса, внешнюю эластичную оболочку сердечника, бандажи внешней эластичной оболочки сердечника, образующие вторую камеру, формирующую вместе с первой камерой пропускной канал. Бандажи выполнены в виде колец или стальной спирали.

Недостатком дроссельного гидравлического устройства является расположенный внутри корпуса сердечник, наличие которого не позволяет получить минимальный коэффициент гидравлического сопротивления. Из описания конструкции устройства следует, что каждый из бандажей эластичных оболочек внутри корпуса может быть закреплен только в двух точках, что не обеспечивает необходимую надежность дросселя.

Известно регулируемое дроссельное устройство (патент на изобретение РФ №2667177, кл. F16K 31/126, 2017 г.) в корпусе которого размещена направляющая решетка и дросселирующий элемент, представляющий собой непроницаемую эластичную мембрану, закрепленную с помощью зажимных фланцев. Регулировка расхода жидкости или газа через дроссельное устройство осуществляется с помощью гидравлического пресса жидкостью, которая изменяет форму непроницаемой эластичной мембраны и величину проходного сечения.

Недостатком конструкции является то, что заполнение полости между корпусом и непроницаемой эластичной мембраной несжимаемой жидкостью приводит к тому, что вибрация, возникающая в потоке рабочей жидкости от воздействия привода (насоса и др.), практически без потерь передается на корпус устройства дроссельного и далее по трубопроводу.

Еще одним недостатком указанного дроссельного устройства является то, что из-за воздействия гравитационных сил формирование непроницаемой эластичной мембраны по направляющим, расположенным внутри корпуса устройства, происходит неравномерно, со смещением в нижнюю часть устройства. Это приводит к неравномерному распределению напряжений внутри мембраны и ее неравномерному растяжению на отдельных участках, что уменьшает срок службы изделия. Кроме того, предложенная конструкция не обеспечивает повторяемость конфигурации проточной части с течением времени в т.ч. при изменении пространственного положения устройства, или при изменении параметров рабочей среды, а также проскальзывание мембраны по направляющим в процессе формирования проточной части, что ведет к ее износу.

На фиг. 1 представлена конструкция малошумного регулируемого дроссельного устройства в продольном разрезе. Малошумное регулируемое дроссельное устройство состоит из корпуса 1, фланцев 2 и 3, обоймы 4, обоймы прижимной 5, мембраны внешней эластичной (резиновой, резинокордной или др.) 6, мембраны внутренней эластичной 7, направляющих 8, штуцера выпускного 9, штуцеров подающих 10 (рабочая жидкость), 11 (воздух или другой газ), болтовых соединений 12, винтов 13, колец уплотнительных 14, 15, 16, кольца бортового 17. На фиг. 2 представлен поперечный разрез по сечению А-А дроссельного устройства при отсутствии давления в воздушной и напорных полостях. На фиг. 3 представлен продольный разрез дроссельного устройства при наличии избыточного давления в воздушной и напорных полостях. На фиг. 4 представлен поперечный разрез по сечению А-А дроссельного устройства при наличии избыточного давления в воздушной и напорных полостях.

Малошумное регулируемое дроссельное устройство представляет собой наружный корпус 1 с фланцами 2 и 3, собранных с помощью болтовых соединений 12, между которыми находится мембрана внешняя эластичная 6 и кольца уплотнительные 15, образую герметичную напорную полость, предназначенную для обеспечения заданного коэффициента гидравлического сопротивления путем деформирования мембраны внешней подачей рабочей жидкости через подающий штуцер 10. Отсутствие воздуха в напорной полости обеспечивается с помощью вентилирования через выпускной штуцер 9.

Направляющий аппарат, образованный обоймой 4, обоймой прижимной 5, мембраной внутренней эластичной 7, направляющими 8, закрепленной с помощью колец пружинных 17. После установки мембраны внутренней эластичной 7 на обойму 4 и обойму прижимную 5, части мембраны за ограничительными буртиками обойм фиксируются с помощью металлической или неметаллической нити (проволоки) и клея (герметика), после чего заводятся кольца бортовые 17. Внешние края мембраны подворачиваются и фиксируются с помощью металлической или неметаллической нити (проволоки) и клея (герметика), обеспечивая герметичность полости.

Направляющий аппарат с помощью винтов 13 крепится к фланцу 3 наружного корпуса и образует герметичную воздушную полость, предназначенную для предварительного деформирования мембраны внутренней эластичной 7 за счет избыточного давления воздуха, подаваемого через штуцер 11, расположенный на фланце 2 наружного корпуса, а также поддержания равномерности проточной части дроссельного устройства с течением времени. Герметичность полости обеспечивается за счет установки колец уплотнительных 14, 16.

Заявленное устройство работает следующим образом. Внешняя эластичная мембрана 6 заводится в корпус 1 с установленными подающим штуцером 10 и выпускным штуцером 9, после чего последовательно поджимается фланцами 2, 3 с установленными уплотнительными кольцами 15. Фланцы 2 и 3 крепятся к корпусу 1 с помощью болтовых соединений 12. После этого во внутреннюю полость корпуса 1 с установленными фланцами 2, 3, штуцерами 9, 10 и мембраной внешней 6 устанавливается направляющий аппарат, состоящий из обойм 4, 5, направляющих 8 и мембраны внутренней 7. Герметичность полости между мембранами 6 и 7 обеспечивается за счет установки колец уплотнительных 14 и 16. Воздух под избыточным давлением через подающий штуцер 11 подается в воздушную полость, образованную мембранами 6 и 7, обеспечивая предварительное формирование проточной части дроссельного устройства. После этого рабочая жидкость подается в напорную полость, образованную корпусом 1 и внешней мембраной 6, формируя необходимую конфигурацию проточной части и, как следствие, коэффициент гидравлического сопротивления. Наличие избыточного давления в воздушной полости позволяет обеспечить симметричность проточной части относительно основных осей дроссельного устройства с течением времени, а также в случае изменения пространственного положения устройства.

Заявленное изобретение направлено на усовершенствование регулирующих устройств гидравлики в части обеспечения стабильности и повторяемости конфигурации проточной части устройства и, как следствие, коэффициента гидравлического сопротивления с течением времени или в случае изменения пространственного положения устройства, а также нераспространения вибрации, возникающей в потоке рабочей жидкости от воздействия привода (насоса и др.).

Достижение указанных технических результатов достигается за счет того, что дроссельное устройство имеет в своем составе воздушную полость, образованную наружным корпусом 1 с установленными фланцами 2, 3, мембраной внешней 6 и направляющим аппаратом, образованным обоймами 4, 5, направляющими 8 и мембраной внутренней 7, благодаря избыточному давлению воздуха (или другого газа) в которой обеспечивается предварительное формирование проточной части, а при наличии избыточного давления в напорной полости, образованной корпусом 1 и внешней мембраной 6, обеспечивает симметричность проточной части относительно основных осей дроссельного устройства с течением времени или при изменении пространственного положения устройства.

Технический результат заключается в обеспечении эффективной защиты оборудования от внешних вибраций, нераспространении собственных звуковых колебаний на фундамент и окружающие конструкции, а также стабильности и повторяемости конфигурации проточной части устройства, и, как следствие, коэффициента гидравлического сопротивления.

Похожие патенты RU2764488C1

название год авторы номер документа
АМОРТИЗАТОР ГИДРОМЕТАЛЛИЧЕСКИЙ НА ОСНОВЕ УПРУГОДЕМПФИРУЮЩЕГО ЭЛЕМЕНТА 2020
  • Марущенко Александр Андреевич
  • Голиков Александр Сергеевич
RU2753733C1
РЕГУЛИРУЕМОЕ ДРОССЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО 2017
  • Куклин Михаил Васильевич
RU2667177C2
Клапан предохранительный (варианты) 2019
  • Зерщиков Константин Юрьевич
RU2714714C1
Устройство для гашения гидравлических ударов 2018
  • Игнатчик Виктор Сергеевич
  • Коновалов Владимир Борисович
  • Винокуров Павел Валерьевич
  • Ершов Геннадий Александрович
  • Саркисов Сергей Владимирович
  • Борисов Алексей Александрович
  • Сорокин Александр Александрович
RU2708275C1
РАЗДЕЛИТЕЛЬ С ПРИНУДИТЕЛЬНО РАЗРУШАЕМОЙ МЕМБРАНОЙ 2018
  • Булдашев Сергей Алексеевич
  • Архипов Юрий Сергеевич
  • Кайгородцев Андрей Юрьевич
  • Волков Александр Валентинович
RU2673789C1
ЦЕНТРОБЕЖНЫЙ ОЧИСТИТЕЛЬ ЖИДКОСТИ С ПЕРИОДИЧЕСКОЙ ВЫГРУЗКОЙ ОСАДКА 1994
  • Бербер В.А.
  • Коробов Г.Г.
  • Ходосов Н.А.
  • Мозяков В.И.
  • Агапов С.И.
  • Хорошев С.В.
RU2093272C1
УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ГАЗООБМЕНА ГЕРМЕТИЗИРОВАННЫХ ОБЪЕМОВ С ВНЕШНЕЙ СРЕДОЙ 2010
  • Пискунов Николай Владимирович
  • Козлов Василий Николаевич
  • Стефанов Виктор Николаевич
  • Прохоров Павел Алексеевич
  • Иошкин Сергей Александрович
  • Пискунова Татьяна Рудольфовна
RU2437019C1
Виброизолирующая опора 2022
  • Лебединский Илья Юрьевич
  • Сиротин Павел Владимирович
RU2785099C1
Устройство для роботизированной внутренней изоляции сварного стыка трубопровода 2019
  • Чуйко Александр Георгиевич
  • Чуйко Анастасия Александровна
RU2716789C1
ГАСИТЕЛЬ ПУЛЬСАЦИЙ 2004
  • Шимчук Федор Станиславович
RU2277198C1

Иллюстрации к изобретению RU 2 764 488 C1

Реферат патента 2022 года МАЛОШУМНОЕ РЕГУЛИРУЕМОЕ ДРОССЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к области гидравлики и предназначено для регулирования расхода рабочей среды, снижения уровней вибрации трубопроводов на кораблях ВМФ, гражданских судах, а также в других отраслях техники, где предъявляются высокие требования к вибрационной эффективности защиты оборудования от внешних вибраций. Малошумное регулируемое дроссельное устройство содержит корпус с фланцами, собранными с помощью болтовых соединений, между которыми находится мембрана внешняя эластичная. Кроме того, устройство содержит направляющий аппарат, состоящий из обойм и направляющих, на которых зафиксирована мембрана внутренняя, закрепленных с помощью винтов к наружному корпусу, и воздушную полость образованную наружным корпусом и направляющим аппаратом, а также избыточное давление воздуха в этой полости вкупе с избыточным давлением рабочей жидкости в напорной полости наружного корпуса. Технический результат заключается в обеспечении эффективной защиты оборудования от внешних вибраций, нераспространении собственных звуковых колебаний на фундамент и окружающие конструкции, а также стабильности и повторяемости конфигурации проточной части устройства, и, как следствие, коэффициента гидравлического сопротивления. 4 ил.

Формула изобретения RU 2 764 488 C1

Малошумное регулируемое дроссельное устройство, представляющее собой наружный корпус с фланцами, собранными с помощью болтовых соединений, между которыми находится мембрана внешняя эластичная, отличающееся тем, что содержит направляющий аппарат, состоящий из обойм и направляющих, на которых зафиксирована мембрана внутренняя, закрепленных с помощью винтов к наружному корпусу, и воздушную полость, образованную наружным корпусом и направляющим аппаратом, а также избыточное давление воздуха в этой полости вкупе с избыточным давлением рабочей жидкости в напорной полости наружного корпуса.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2022 года RU2764488C1

РЕГУЛИРУЕМОЕ ДРОССЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО 2017
  • Куклин Михаил Васильевич
RU2667177C2
УСТАНОВКА ДЛЯ ВЫРАБОТКИ ПОКРОВНОГО СТЕКЛА 0
SU164942A1
СТАЛЕПЛАВИЛЬНЫЙ ФЛЮС (ВАРИАНТЫ) 2005
  • Демидов Константин Николаевич
  • Борисова Татьяна Викторовна
  • Смирнов Леонид Андреевич
  • Терентьев Александр Евгеньевич
  • Дмитриенко Юрий Александрович
  • Кузнецов Сергей Исаакович
  • Терентьев Евгений Александрович
  • Возчиков Андрей Петрович
RU2299913C2
Дроссельное устройство 1989
  • Федорец Николай Васильевич
  • Федорец Валентина Андреевна
  • Деревенченко Алексей Вячеславович
SU1665151A1

RU 2 764 488 C1

Авторы

Марущенко Александр Андреевич

Голиков Александр Сергеевич

Дурапов Максим Николаевич

Даты

2022-01-17Публикация

2020-11-03Подача