Усилитель Советский патент 1983 года по МПК G05D16/06 F15B3/00 

Изобретение относится к автомати ке и может найти применение в регулирующих устройствах различного назначения, например в гидравлических регулирующих устройствах судовых электрических установок и общесудовых систем. Известен усилитель, содержащий струйный усилительный блок первого каскада усиления с двумя напорными, двумя приемными соплами и одной заслонкой между ними, и струйный усилительный блок второго каскада усиления Cl 1. Недостатки этого усилителя - сло ность конструкции, плохие динамические характеристики и малая мощность выходного сигнала. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является усилитель, содержащий корпус с каналом подвода рабочей среды, с первы и вторым выходными каналами, сливной камерой, первой и второй управляющими камерами, в каждой из которых установлен сильфон, внутренняя ПОЛОСТЬ которого сообщена со сливной камерой, сопло и заслонку 23Недостаток известного усилителя большая погрешность преобразования входных сигналов,.малая мощность выходного сигнала и резкое увеличение уровня вибраций при увеличении мощности сигнала на выходе усилителя. Цель изобретения - повышение точности и улучшение виброакустических характеристик усилителя. Поставленная цель достигается тем что в усилителе заслонка выполнена в виде диска, связанного с основания ми сильфонов и установленного в слив ной камере между первой и второй гру пами равномерно расположенных по окружности сопл, причем внутренние полости первой и второй групп сопл сое динены с первым и вторым выходными к налами соответственно и через первый и второй дроссели cooTBetcTBeHHO с каналом подвода рабочей среды. На фиг. 1 изображена принципиаль ная схема усилителя, на фиг. 2 - раз рез А-А на фиг. 1 .Усилитель содержит корпус 1 с каналом 2 подвода рабочей среды. С пер вым выходным каналом 3 и вторым выходным каналом 4, со сливной камерой 5 с первой и второй управляющими камерами 6 и 7, в каждой из которых соответственно установлены сильфоны 11 8 и 9. Внутренние полости 10 и 11 этих сильфонов сообщены со сливной камерой. Диск 12 связан с основаниями 13 и И .сильфонов 8 и 9 fci установлен в сливной камерэ между первой и второй группами равномерно расположенных по окружности сопл 15 и 16. Внутренние полости 17 первой группы сопл соединены с первым выходным каналом и через дроссель 18 с каналом подвода рабочей среды. Внутренние полости 19 второй группы сопл соединены с вторым выходным каналом и через -дроссель 20с каналом подвода рабочей среды. Сильфон 8 поджат пружиной 21. Усилитель работает следующим образом. К первой управляющей камере 6 и второй управляющей камере 7 усилителя подводятся входные сигналы с давлением и Разность давлений двух входных сигналов (драх- PeAv, РбХо) соответствующая значению настройки, уравновешивается усилием предварительного сжатия пружины 21. При этом диск 12, являющийся дновременно подвижным центром сильфонов 8 и 9. вследствие того, что он жестко соединен с основаниями 13 и 14 этих сильфонов, занимает среднее полох ение, которому соответствуют одинаковые зазоры между диском 12 и соплами 15 первой группы и диском 12 и соплами 16 второй группы. Сильфоны 8 и 9 имеют одинаковую предварительную деформацию. По каналу 2 подвода рабочей среды подводится рабочая среда к усилителю и, пройдя через дроссель 18, сливается в камеру 5 через дроссели переменного сечения, образованные диском 12 и, торцами первой группы сопл 15 пройдя через дроссель 20, сливается в камеру 5 через дроссели переменного сечения, образованные дисками 12 и торцами второй группы сопл 16. Внутренние полости 17 первой группы сопл 15, сообщаются между собой первым выходным каналом 3, внутренние полости 19 второй группы сопл 16 сообщаются между собой вторым выходным каналом k. При среднем положении диска 12 давление рабочей среды в первом и втором выходных каналах одинаково и приблизительно равно D п - РнГ РСЛ РВЫХ Отклонение перепада давления двух входных сигналов от номинального зна мения вызывает смещение диска 12 от среднего положения на величину, пропорциональную отклонению перепада давления входных сигналов от номинального значения. Например, при уве личений перепада давления входных сигналов р Pgj диск 12 смещает ся вниз от среднего положения. Зазоры диском 12 и соплами 16 второй группы уменьшаются, расход рабочей среды через сопла 16 второй груп пы в камеру 5 уменьшается, а давление рабочей среды Pabtxo ° втором выходном канале Ц увеличивается. Зазоры между диском 12 и .соплами 15 первой группы увеличиваются, расход рабочей среды через сопла 15 первой группы в камеру 5 увеличивается, а давление рабочей среды р.,, ,„ в пер ВЫХч вом выходном канале 3 уменьшается На выходе усилителя формируется сигнал . Рвь.,К2Рвых Рвх 0Работа усилителя при уменьшении , перепада давления входных сигналов аналогична описанному, но характеризуется противоположными знаками изменения переменных величин. При этом РВЫХ Р8ЫХ2-РВЬ1Х/ РВХ - Работа усилителя характеризуется малой погрешностью преобразования входных сигналов, так как усилитель не содержит в своем составе узлов с механическим трением. Вариации статической погрешности преобразования входных сигналов при изменении внешних условий (изменение температуры и давления окружающей среды, температуры рабочей среды, давления напора и слива рабочей среды, действие качки, вибрации, ударных нагрузок и . т.д.) в таком усилителе весьма малы, так как измерительный и усилительный органы в нем построены по дифференциальной (разностной) схеме, а конструктивное исполнение предусматривает симметричное расположение одинаковых рабочих элементов (сопл, сильфонов, дросселей и т,Д.) относительно плоскости заслонки (диска) являющейся плоскостью симметрии усилителя . Большая мощность сигнала на выходе усилителя достигается за счет выбора больших проходных сечений дросселей постоянного сечения и относительно малых проходных сечений дросселей, сопл, параллельное соединение которых позволяет .pcyщeciвлять управп ление потоком рабочей среды с больиюй мощностью при малой мощности входных сигналов. Низкие уровни вибрации и воздушного шума при высокой мощности выходного сигнала в предлагаемом усилителе обусловлены отсутствием вибрационного режима работы подвижных элементов из-за уравновешенности поперечных усилий и отсутствия продоль ных усилий, действующих на диск 12; наличием двух ступеней дросселирования потока рабочей среды в усилителе (первёя ступень - дроссели постоянного сечения 18 или 20, вторая дроссели переменного сечения, образованные торцами сопл 15 и 16, диском 12); делением потока рабочей среды во второй ступени дросселирования на п-ое количество параллельных потоков (п 2, k, 6, и т.д.), что способствует уменьшению скорости истечения рабочей среды в элементах второй, наиболее виброактивной ступени дросселирования рабочей среды.

Фиг. 2

. УСИЛИТЕЛЬ, содержащий корп с каналом подвода рабочей среды, с первым и вторым выходными каналами, со сливной камерой, с первой и второй управляющими камерами, в каждой 7/ш: ff 7 /V, из которых установлен сильфом, внут;ренняя полость которого сообщена со сливной камерой, сопло и заслонку, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и улучшения виброакустических характеристик усилителя, заслонка выполнена в виде диска, связанного с основаниями сильфонов и установленного в сливной камере между первой и второй группами равномерно расположенных по окружности сопл,, причем внутренние полости первой и второй групп сопл соединены с первым и вторым выходны ми каналами соответственно и через первый и второй дроссели-соответственно с каналом подвода рабочей среды.