Регулятор давления для закрытых оросительных систем Советский патент 1985 года по МПК G05D16/00 

Изобретение относится к поливу сельскохозяйственных культур способом дождевания и может быть использ вано на закрытых оросительных систе мах. В общей схеме современной автоматизированной или дистанционноуправляемой дождевальной оросительной системы важное место занимает система, содержащая только гидроимпульсные клапаны-автоматы и управля емая от изменения давления в магист рали. Эта система позволяет использовать оросительньй трубопровод в качестве источника энергии для упра ления клапанами-автоматами по задан ной программе. Известен клапан для закрытых оро сительных систем, включающий запорный орган с приводом, приемник гидравлических импульсов мембранного типа, переключатель запорного орган реле времени с механизмом подзавода и пружинньй поршневой гидроаккумуля тор, надпоршневая полость которого сообщена с реле времени. Реле време ни соединено с переключателем за:лор ного органа, кинематически связанно го через мембрану с пружиной гидроаккумулятора. Клапан обеспечивает достаточную точность хода реле времени С ID. Недостатком данного клапана является медленное срабатывание запор ного органа с переключателем, что может вызвать сбой программы. Наиболее близким к изобретению является клапан для закрытых оросительных систем, содержащий запорный орган с приводом, мембранный приемник гидравлических импульсов с основной и дополнительной камерами в надмембранной полости и сообщаемый атмосферой цилиндрической камерой подмембранной полости двухходовой клапанный переключатель запорного органа с уплотнением типа тарелкаседло , реле времени с механизмом подзавода и поршневой гидроаккумулятор. Основная камера постоянно сообще на с магистралью, а дополнительная камера - поочередно с магистралью и атмосферой. Мембрана вьшолнена с центральным отверстием, .в котором установлен переключатель в виде што ка с двумя тарелками со стороны под 1 32 мембранной и надмембранной полостей и ограничителем перемещения Г.2Э. Недостатки известного устройства заключаются в том, что наличие двух камер (основной, постоянно соединенной с магистралью, и дополнительной, сообщаемой попеременно с магистралью и атмосферой) в надмембранной полости и специального ограничителя хода штока переключателя усложняют в целом конструкцию клапана; выполнение клапанного переключателя в виде штока с расположением в центральном отверстии мембраны возможно только на направляюпщх в кинематической паре шток-мембрана с проходными каналами. Последние легко могут засоряться, так как вода для полива, как правило, бывает грязной, содержит твердьй сток в виде песка, глины и т.п. примесей. Это может еще привести к заклиниванию направляющих и в результате к ненормальной работе переключателя и к выходу из строя клапана. Выход из строя одного клапана рассматривается как выход из строя всей системы, так как количество одновременно работакяцих дождевальных аппаратов становится меньше расчетного, изменяется напор в системе I. и радиус действия аппаратов, т.е. производится неудовлетворительньй полив. Цель изобретения - повьшение надежности преимущественно при наличии в виде твердого стока и упрощение конструкции. Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе давления для закрытых оросительных систем, содержащем запррный орган в виде первой мембранной камеры, разделенной мембраной на полости, первая из которых сообщена с напорной магистралью и с вторым запоршФ органом, а вторая - с атмосферой, двухходовой клапанный переключатель с уплотнением типа тарелка-седло, реле времени, выполненное в виде второй мембранной камеры, надмембранная полость которой соединена с первой полостью первой мембранной камеры, а подмембранная полость второй мембранной камеры сообщена с камерой гидроаккумулятора, в которой установлен подпружиненный к мембране первой мембранной камеры поршень, двухходовой клапанный переключатель с уплотнением типа тарелка-седло выполнен в виде опоряой шайбы, закрепленной на мембране первой мембранной камеры, в которой выполнены взаимно перпендикулярные отверстия, сообщающие первую и вторую полости мембранной камеры. На чертеже представлена схема предлагаемого регулятора. Регулятор содержит первый запорный орган в виде первой мембранной камеры 1, разделенной мембраной 2 на полости. Мембрана 2 снабжена двух ходовым клапанным переключателем типа тарелка-седло, выполненным в виде опорной шайбы 3. По оси опорной шайбы 3 вьтолнено центральное отверс тие 4, которое переходит в перпендикулярно ему расположенное отверстие 5. На опорной шайбе 3 выполнены элементы уплотнения тарелка-седпо : седло 6 и тарелка ;7. Ответные элемен ты уплотнения - тарелка 8 и седло 9 размещены в корпусе 10 запорного органа. Первая полость 11 камеры 1 отверстием 12 и линией 13 соединена с напорным трубопроводом 14, линией 15 - с вторым запорным органом 16, а линией 17 - с надмембранной полостью 18 реле времени 19, выполненного в виде второй мембранной камеры прдмембранная полость 20 которой сообщена регулируемьм дросселем 21 и обратным клапаном 22 с надпоршневой полостью 23 гидроаккумулятора 24, в которой установлен подпружиненный пружиной 25 к мембране 2 первой мемб ранной камеры 1 поршень 26. Поршень 26 кинематически связан через пружину 25 и шайбу 27 с мембраной 2. Шайба 27 расположена во второй полости 2В первой мембранной камеры 1 и своими выступами 29 через, отверстия 30 в корпусе 10 переходит в подпоршневую полость 31 гидроаккумулятора 24. Вторая полость 28 отверстием 32 сообщена с атмосферой. Камера 1 отверстием 12 и линией 13, а также отверстиями 4, 5 и 32 попеременно сообщается с напорным трубопроводом 14 и атмосферой. Регулятор работает следующим образом. При создании давления в сети вода из напорного трубопровода 14 по линии 13 поступает в отверстие 12. У регулятора с разряженным гидроаккумулятором 24 сила давления воды на клапанную тарелку 7 больше силы со134 противления от сжатия пружины 25, поэтому клапанная тарелка 7 вместе с мембраной 2 отходит от седла 9, обеспечивая гидравлическую связь камеры 1 с напорным трубопроводом 14. При этом падение давлегтя в камере 1 из-за утечек через лишш 17 и 15, отверстия 4 и 5 во вторую полость 28 и отверстие 32 ког тенсируется площадью мембраны 2. В результате мембрана 2 резко перемещается в другое крайнее положение (влево), при котором центральное отверстие 4 перекрьтается тем, что седло 6 на опорной шайбе 3 прижимается к тарелке 8 корпуса 10. Вода из камеры 1 по ли1ши 15 поступает во второй запорный орган 16 и открывает его. По линии 17 вода достигает реле времени 19; масло из подмембранной полости 20 через регулируемый дроссель 21 с заданной скоростью подается в надпоршневую полость 23 гидроаккумулятора 24. Поршень 26 перемещается, сжимая пружину 25, т.е. происходит зарядка гидроаккумулятора. Через заданный регулируемым дросселем промежуток времени уровень зарядки достигает заданной величины, при которой импульс снижения давления в напорном трубопроводе 14 (от открытия очередного клапана или от пульта управления оператором, или автоматического программатора .), передаваясь по линии 13 и отверстию 12 в камере 1, воздействует на мембрану 2, уменьшая силу давления на нее до такой величины, что мембрана 2 вместе с опорной шайбой 3 начинает отходить от тарелки 8. В начальньй момент перемещения освобождается центральное отверстие 4 от уплотнения тарелкой 8, сообщая при этом камеру 1 через радиальное отверстие 5, подмембранную полость 28 и отверстие 32 с атмосферой. В результате давление в ней падает и мембрана 2 с опорной шайбой 3 начинает резко перемещать гя до упора тарелки 7 в седло 9, перекрывая гидравлическую связь камеры 1 с напорным трубопроводом 14. Вода из второго запорного органа 16 по линии 15 и из реле времени 19 по линии 17 и далее по радиальному и центральному отверстиям 5 и 4 че- . отверстие 32 рез вторую полость 28 идет на слив. Запорный орган 16 закрывается, а поршень 26 под действием пружины 25 выталкивает масло из надпоршневой полости 23 через обратный клапан 22 в подмембранн5то полость 20 реле времени, происходит разрядка аккумулятора 24. Уровень разрядки достигает минимальной величины, при которой сила давления воды на клапанную тарелку 7 опорной шайбы 3 будет больше силы сопротивления сжатию пружины 25 и рабочий цикл повторяется. Наличие опорной шайбы, установленной на мембрану с центральным отверстием, переходящим со стороны надмембранной полости в радиальное, и с торцами, вьтолненными в виде одного из элементов уплотнения типа седло-тарелка, исключает всякие направлякяцие в кинематической паре мембрана - клапанный переключатель. 1 3 Это значительно уменьшает возможность засорения проходного канала, полностью исключает возможность заклинивания переключателя и тем самым повьппает надежность работы клапана. Кроме того, наличие клапанного переключателя в мембране обеспечивает вьтолнение надмембранной полости в виде одной, камеры, попеременно сообщаемой то с магистралью, то с атмосферой. Последнее и исключение всяких направляющих в клапанном переключателе при прочих одинаковых конструктивных решениях упрощает конструкцию регулятора. Применение данного регулятора за счет повьщ1ения надежности снижает эксплуатационные затраты на 30%, которые для закрытых оросительных систем базового объекта составляют 158 р./га.

РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ДЛЯ ЗАКРЫТЫХ ОРОСИТЕЛЬНЫХ СИСТЕМ, содержа1ций первь запорный орган в виде первой мембранной камеры, разделенной мембраной на полости, первая из которых сообщена с напорной магистралью и с вторым запорным органом, а вторая - с атмосферой, двухходовой клапанный переключатель с уплотнением типа тарелка-седло. «t . 25 реле времени, выполненное в вйде второй мембранной камеры, надмембранная полость которой сообщена с первой полостью первой мембранной камерЫд а подмембранная полость второй мембранной камеры сообщена с камерой гидроаккумулятора, в которой установлен подпружиненный к мембране первой мембранной камеры поршень, отличающийся тем, 4TOs с целью повышения надежности регулятора и его упрощения, двухходовой клапанный переключатель с уплотнением тарелка-седло вьтолнен в виде опорной шайбы, закрепленной «а мембране первой мембранной камет ры, в которой выполнены взаимно перпендикулярные отверстия, первую и вторую полости мембранной камеры. 3f 29 Tf Z ft / иггвз2 6