Регулятор расхода Советский патент 1986 года по МПК G05D7/01 

1

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидро- пневмоприводах машин и механизмов различного назначения для регулирования скорости движения их рабочих органов и поддержания этой скорости постоянной на заданном ре- жиме независимо от изменения нагрузки

Цель изобретения - упрощение и повышение точности регулятора расхо- да, повышение его быстродействия.

На чертеже схематично изображен регулятор расхода.

Регулятор содержит корпус 1,дроссель 2, ротор 3 с пазом. Ротор 3 установлен на оси 4 эксцентрично оси корпуса 1. В пазу ротора 3 установлена пластина 5, снабженная на конце заслонкой. 6 выходного отверстия корпуса 1. Относительно корпуса 1 пластина 5 подпружинена пружиной 7. Корпус 1 снабжен отверстиями входа 8 и выхода 9 и упором 10 и разделен ротором 3 и пластиной 5 на две камеры 11 и 12. В корпусе установлен регулировочный винт 13. Ротор 3 и пластина 5 образуют перегородку-перемычку 14, которая в нормальном положении должна частично перекрывать отверстие 9.

Регулятор расхода работает следующим образом.

Перед включением регулятора пластина 5 под действием пружины 7 находится в крайнем положении и отвер- стие 9 открыто. В этом случае поток жидкой среды, поступающий от внешне- го источника, например от насоса, через отверстие 8 заполняет камеру 12, через дроссель 2 заполняет каме- ру 11 и далее через отверстие 9 поступает в исполнительный двигатель. При этом рабочий орган двигателя получает заданное движение и скорость его определяется количеством жид- кости, прошедшей через дроссель 2. Таким образом, при постоянном сечении отверстия 9 скорость двигателя будет зависеть от величины нагрузки что приведет к колебаниям этой ско- рости, вызовет неравномерность, снизит качество технологического процесса, выполняемого двигателем. (

Для обеспечения постоянной, независящей от изменения нагрузки, ско- рости двигателя отверстие 9 в корпусе 1 регулятора выполняется с регулируемым проходным сечением, создаю183

щим в контуре цепи источник - двигатель дополнительный перепад Давления который заслонкой 6 может регулироваться пропорционально изменению нагрузки. Регулированием этого перепада давления в случае изменения нагрузки обеспечивается постоянная величина полного перепада давления на регуляторе. Разность давлений на входе в регулятор и выходе из него сохраняется постоянной несмотря на изменяющийся по нагрузке перепад давления на дросселе 2. Этим и обеспечивается независимость расхода лсидкости, поступающей в двигатель, от изменения нагрузки на нем, а следовательно, достигается постоянная (без колебаний)скорость двигателя. Величина скорости зависит от откры-. тия дросселя 2, а положение пластины 5 определяется натяжением пружк ны 7, обусловливающим равновесие системы. В случае изменения нагрузки (изменения давления в камерах двигателя) система отклоняется из состояния равновесия, так как на поверхности перемычки 14 действуют разные давления и на ней возникает неурав- новешенный крутящий момент, под действием которого перемычка 14 поворачивается в ту или другую сторону При этом повороте отверстие 9 закрывается или открывается заслонкой 6, а следовательно, изменяется количество жидкой среды, поступающей в двигатель, и скорость движения его постоянна. Одновременно с этим изменяется перепад давления на отверстии 9, изменяется давление в камере 11 и при определенном положении оно становится равньм давлению в камере 12. В этом случае неуравновешенный крутящий момент отсутствует и система стабилизируется в новом состоянии : равновесия. Так, в случае уменьшения нагрузки на приводном двигателе давление в камере 1t снизится, а в камере 12 сохранится прежним. При этом уменьшится давление на выходе из дросселя 2 и вследствие возрастания перепада давления на нем должны возрасти расход жидкости через дроссель 2 и скорость двигателя, Однако вследствие разности давлений в камерах 11 и 12 и благодаря эксцентричности ротора 3 перемычка 14 под действием момента сил от давления на ее поверхности повернется по часовой

31

стрелке и заслонка 6 уменьшит; проходное отверстие 9. Это приведет к потока жидкой среды, поступающей в камеры двигателя, и сохранению его скорости на прежнем уровне. Одновременно с этим возрастает 1перепад давления на отверстий 9 и давление в камере 11 повысится и выровняется с давлением в камере 12. При этом крутящий момент на перемычке 14 будет отсутствовать, а система будет находиться в состоянии равновесия с прохождением через регулятор постоянного потока и обеспечением вследствие этого постоянной скорости двигателя, независящей от нагрузки.

В случае повышения нагрузки на двигателе давление в камере 11 возрастает, в камере 12 давление останется прежним, перемычка 14 под действием момента от сил давления жидкости на ее поверхности повернется против часовой стрелки и заслонка 6 увеличит проходное отверстие 9. Поэтому возросший поток жидкости.

576184

проходящей через отверстие 9, скомпенсирует уменьшение скорости двигателя, и скорость двигателя останется без изменения. Кроме того, при 5 указанном повороте перемычки 14 давление в камере 11 уменьшится и при определенном положении ее почти выровняется с давлением в камере 12, при этом крутящий момент на пере10 мь1чке 14 будет отсутствовать и в системе наступит состояние равновесия с обеспечением постоянной скорости двигателя. В процессе функционирования системы регулирование скорости двига15 теля на заданный уровень осуществляется с помощью дросселя 2,

Таким образом, предлагаемый регулятор расхода по сравнению с известным имеет простую конструкцию, ма20 лую инерционность, повышенную точность регулирования и высокое быстродействие, что позволяет применять их в приводах роботов и манипуляторов, в системах летательных аппара25 тов, в гидравлических машинах различного назначения.

12

Редактор А. Лежнина

Составитель Н. Гондаксазова

Техред М.Ходанич Корректор А. Обручар

4955746

Тираж 836Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная,4