Предохранительное устройство Советский патент 1983 года по МПК F16K17/32 

10

.

о

оо ю ю

оо Изобретение относится к крнтроль но-регулирукхдей арматуре гидросистем, преимущественно магистральных трубопроводов, и, в частности, к кл панным гасителям гидроудара,работаю- щим по принципу ограничения скороети нарастания давления в гидросисте ме. Известен предохранительный двухкаскадный кла11ан-ограничитель скоро ти нарастания давления, содержащий подпружиненный перепускной клапан, разобщающий напорную и сливную маги рали и отделяющий от напорной магис рали сообщающуюс с последней через дроссель полость вспомогательного давления, отделенную от сливной полости сервоклапаном, силовая пружин которого оперта.на регулирующий пор шень , выходящий в полость управляющего давления, причем площадь регулирующего поршня больше площади запорного элемента сервоклапана, и полость управления давления соедине каналом с напорной полостью flj. Недостаток, клапана - изменение ,. скорости нарастания давления, при Которой срабатывает устройство в за висимости от величины давления в гидросистеме. Наиболее близким к предлагаемому является предохранительное усройство, содержащее корпус, подпружиненны перепускной клапан, разобщающий напр ную и сливную магистрали и установле ный в корпусе с образованием полости вспомогательного давления, сообщающейся с напорной магистралью через дроссель, а со сливной магистралью-через сервоклапан, регулирующий пор шень которого образует с корпусом полость управлякадего давления, принем последняя соединена с напорной магистралью через дроссель 23. Недостатком известного устройства также является изменение скорости нарастания давления, при ко.торой срабатывает устройство в зависимости от величины давления в гидросистеме что снижает эффективность предохранительного устройства. Цель изобретения - повышение эффективности за счет обеспечения постоянной скорости нарастания давления. Поставленная цель достигается тем, что в предохранительном устройстве, содержащем корпус, подпружинен ный перепускной клапан, разобщающий напорную и сливную магистрали и установленный в корпусе с образованием полости вспомогательного давления, сообщающейся с напорной магистралью через дроссель, а со сливной магистралью - через сервоклапан, регулирующий поршень которого образует с кор русом полость управляющего давления hпричем последняя соединена с напорной магиртралью через дроссель , последний, установленный в линии соединений полости управляющего давления с магистралью нагнетания, выполнен в виде регулятора постоянного расхода . Кроме того, параллельно регулятору постоянного расхода установлен обратный клапан. На чертеже представлена схема предлагаемого предохранительного устройства. Устройство содержит корпус 1, подпружиненный перепускной клапан 2, разделяющий напорную магистраль 3 от сливной магистрали 4, соединенную с безнапорным резервуаром (не показан) . Клапан 2 разделяет напорную магистраль 3 от сливной магистрали 4, а его поршень образует с корпусом 1 полссть 5 вспомогательного давления, которая соединена .с магистралью 3 нагнетания, через дроссель-6 и с магистралью 4 слива через запорный элемент 7 сервоклапана. Запорный элемент 7 взаимодействует через пружину 8 с регулирующим поршнем 9 сервоклапана, который образует с корпусом 1 полость 10 управляющего давления. На магистрали, соединяющей напорную магистраль 3 с полостью 10 управляющего давления, установлен регулятор 11 постоянного расхода и параллельно ему обратный клапан 12, пропускающий жидкость из полости 10 управляющего давления в напорную магистраль 3. Регулирующий поршень 9 снабжен со стороны запорного элемента 7 дополнительной пружиной 13, а также упорами 14 и 15, ограничивающи.ч ми ход регулирующего поршня 9. Устройство работает следующим образом. В исходном положении при давлении в магистрали 3 нагнетания, равном нулю, запорный элемент-7 сервоклапана прюкат пружиной 8 к своему седлу, т.е. герметичность обеспечивается предварительной затяжкой пружины 8. Регулирующий поршень 9 поджат к верхнему упору 15. Усилие от пружины 13 на поршень 9 равно нулю. ПРи медг. ленном изменении (повышении) давления в напорной магистрали 3 давление в полостях 5 и 10 практически одинаково (регулятор 11 открыт), а регулирующий поршень 9 медленно перемещается вниз, сжимая пружины 8 и 13. Жест- кость пружины 13 выбрана так, что при перемещении поршня 9 вниз она воспринимает увеличивающееся давление на неуравновешенной площади поршня. Расход через запорный элемент серво клапана отсутствует, закрыт и перепускной клапан 2. Сжатие пружины 8 происходит до тех пор, пока поршень 9 не достигает упора 14. После этого предохранительное устройство работает как предохранительный клапан с серводействием. Как только давление в полости 5 достигает величины настройки сервоклапана, его запорный эле мент 7 открывается и вызывает срабатывание перепускного клапана 2. Таки образом предохранительное устройство ограничивает величину давления в гид росистеме. Условием получения постеянного независимого от давления поджатия сервоклапана к седлу является подбор соотношения геометрических параметров устройства, полученного, из уравнений равновесия поршня 9 и запорного- элемента 7 Cl.J CfC/ F где С и Cj - жесткость- пружин 8 сервоклапана и дополнительной пружины 13 соответственно; площади поршни 9 и зари f порного элемента 7 сервоклапана соответственно. При резком нарастании давления в напорной магистрали 3 в момент воз мущения между магистралью 3 и полостью 10 возникает перепад давления причем расход жидкости, поступающей в полость 10 управляющего давления. задается регулятором 11 постоянного расхода. Таким образом, максимальная скорость перемещения поршня 9 вниз задается регулятором 11 расхода и яв(ляется ПОСТОЯННОЙ величиной, не зависящей от давления. Следовательно, и скорость изменения настройки сервоклапана ограничена. Если скорость нарастания давления в полости. вспомогательного давления при возмущении превышает скорость изменения настройки сервоклапана, последний открывается, сбрасывает часть жидкости на слив до тех пор, пока эти скорости не уравниваются. Поршень 9 опускается до тех пор, тюка не достигает упора 14, после этого происходит ограничение давления в гидросистеме. Обратный клапан 12 v обеспечивает возврат регулирующего поршня в исходное положение при падении давления в напорной магистрали 3. Начальное поджатие сервоклапана создается регулируемым упором 15. Таким образом, предохранительное устройство ограничивает скорость нарастания давления в напорной магистрали. При этом скорость нарастания давления, при которой переливной клапан открывает слив, и усилие поджатия сервоклапана к седлу постоянны и не зависят от давления в магистрали.

) 1. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее корпус, подпружиненный перепускной клапан, разобщаивдий напорную и сливную магистрали и, установленный в корпусе с образованием полости вспомогательного давления. сообщающейся с напорной магистралью через дроссель, а со сливной магистралью - через сервоклапан, регулирую,щий Поршень которого образует с корпусом полость управляющего давления, причем последняя соединена с напорной магистралью через дроссель, о тличающееся тем, что, с целью повышения- эффективности за счет обеспечения постоянной скорости нарастания, дроссель, установленный в линии соединения полости управляющего давления с магистралью нагнетания, выполнен в виде регулятора постоянного расхода. 2. Устройство ПОП.1, отличающееся тем, что параллельно регулятору постоянного расхода (Л установлен обратный клапан.