Предельный регулятор частоты вращения Советский патент 1985 года по МПК G05D13/28 

Изобретение относится к системам управления или регулирования неэлектрических величин, в частности к тормозным регуляторам, и может быть использова11о во многих областях техники для автоматического регулирования предельной частоты вращения механизмов. Цель изобретения - повышение точности и экономичности регулятора На чертеже показана схема предельного регулятора частоты вра1цения. Регулятор состоит из корпуса 1, вдоль центральной оси которого в подшипнике 2 расположен ротор 3, на котором закреплено рабочее колесо 4 турбины. В корпусе 1 также закреплен сопловой аппарат 5 турбины. В центральном отверстии ротора 3 расположен чувствительный элемент 6 состоящий из штока 7, центробежных шариков 8 и пружины 9. Шток фиксируется в направляюш 1х 10, которые позволяют ему перемещаться возвратн поступательно вдоль центральной оси корпуса и препятствуют повороту вокруг собственной оси относительно ротора 3. Центробежные шарики 8 расположены между конической поверх ностью 11 внутреннего отверстия ротора 3 и штоком 7. Диск 12 тормозного колеса 13, имеющего тормозные лопатки 14 в про точке 1.5, установлен с осевым зазором 16 по отношению к стенке (диафр ме) 17 корпуса и образует с этой стенкой полость 18, в которой враща ются тормозные лопатки 14. В стенке корпуса 17 выполнен канал 19 соединяющий полость 18 с камерой 20 сжатого воздуха, по которому подводится рабочий воздух. В проточке 21 стенки корпуса 17 дяя увеличения тормозного момента могут быть установлены неподвижные радиальные лопатки 22. Предельный регулятор частоты вращения работает следующим образом Рабочий возд;лх проходит -через сопловой аппарат 5, поступает на рабочее колесо 4 турбины и приводит ротор 3 во вращение. Вместе с ротором 3 вращается чувствительньпЭ элемент 6 и тормозное колесо 13 с лопа ками 14. 16 Одновременно с поступлением воздуха к рабочему колесу 4 через канал 19 также осуществляется подача сжатого воздуха, который из полости 18 через кольцевой зазор 16, а затем через отверстие в роторе и корпусе поступает на выхлоп. При вращении ротора 3 шарики 8 чувствитепьного элемента 6 под действием центробежных сил стремятся переместиться на больший радиус, взаимодействуя при этом с конической поверхностью 11 ротора и диском 12. Однако на частотах вращения ниже номинальной благодаря предварительному натягу пружины 9 смещение штока 7 и шариков 8 не происходит. В этот момент вращение лопаток 14 в полости 18 осуществляется при давлении близком к наружному (атмосферному) , так как воздух из полости 18 свободно выходит через максимально раскрытую щель 16, и потребляемая регулятором мощность на вентиляцию невелика. На частоте вращения, превышающей номинальную, предварительный натяг пружины 9 преодолевается, шток 7 смещается влево, уменьшая тем самым зазор 16. При этом расход воздуха через зазор 16 из полости 18, в которую непрерывно поступает сжатьй воздух из канала 19, уменьшается, а давление в полости 18 возрастает до тех пор. Пока усилие, действующее в осевом направлении со стороны шариков, не уравновесится силой давления газа в полости 18 на диск 12 чувствительного элемента 6. Потребляемая данным регулятором мощность вентиляции на частотах вращения, преБьщ1ающих номинальную более чем в пятой степени, зависит от частоты вращения турбопривода, чем определяется резкое возрастание тормозного момента регулятора на этих режимах и эффективность его действия. На рабочих же оборотах потери на вентиляцию невелики, что повьщхает экономичность турбопривода. При наличии в проточке 21 стенки корпуса 17 радиальных лопаток 22 устройство работает аналогично, однако благодаря возрастанию газодинамических потерь в полости 18 увеличивается тормозной момент регулятора, что повьш1ает эффективность торможения.

1153316Л

Предложенное устройство может p.i- ния массы шариков или размеров друботать и без пружины 9, которая гих элементов.

позволяет изменением ее натягаРегулятор может быть использован в

настраивать регулятор на нажную пре- любом высокооборотиом механизме при надельную частоту вращения без измене- личин сжатого воздуха или другого газа.

1. ПРЕДЕЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТОР ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ, содержащий корпус, в котором расположены ротор, подпружиненный чувствительный элемент. 5 ) тормозное колесо с лопатками, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности и экономичности регулятора, тормозное колесо с лопатками жестко связано с чувст. вительным элементом, причем лопатки установлены во внутренней выточке тормозного колеса, которое установлено с осевым зазором относительно корпуса, в котором вьшолнен канал, соединяющий внутреннюю выточку тормозного колеса с камерой сжатого воздуха. 2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что напротив внутренней выточки тормозного колеса в корпусе выполнена проточка, (Л в которой установлены радиальные лопатки. с СП W оо оо Од