Генератор импульсов давления Советский патент 1987 года по МПК F15B21/12 

131

)аающих патрубках 16, 17 с образованием диффузорных щелей 22, 23 установлены подвижные стенки 18, 19 с регуляторами 21 перемещения и осевыми отверстиями 20, Золотниковый клапан выполнен в виде поршня со штоком 24, свободный конец которого с закрепленным на нем запорным элементом 3 размещен в управляющей полости (УП) 7. Всасывающий патрубок 17 вихревой камеры 9 динамического устройства связан с полостью сброса давлеI

Изобретение относится к устройствам для создания импульсов давления и может быть использовано в испытательной технике в качестве привода пневма тических насосов и пневмоин- струментов.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем увеличения амплитуды пульсаций давления и плавного регулирования частоты колебаний.

На чертеже представлена схема генератора импульсов.

Генератор содержит золотниковый клапан 1 с запорными элементами 2 и 3, установленный в корпусе Д с образованием полости 5 сброса давления и управляющих полостей 6 и 7, и динамическое устройство в виде вихревых камер 8 и 9 с входными патрубками 10 и 11, связанными с источником давления, выходными патрубками 12 и 13, связанными с потребителями 14 и 15, и всасывающими патрубками 16 и 17, связанными с полостью 15 через клапан 1. В патрубках 16 и 17 установлены подвижные стенки 18 и 19 с осевым отверстием 20 и регулятором 21 перемещения, образующие диффузор- ные щели 22 и 23. Всасывающий патрубок 17 связан с полостью 5 через диффузорную щель 23 и управляющую полость 7, в которой размещен шток 24, на котором закреплен запорный элемент 3 с буртом 25. Управляющая полость 6 связана с выходным патрубком 13 через обратные клапаны 26

668

ния через УП 7. УП 6 связана с выходным патрубком 13 камеры 9 через два подключенных параллельно и ориентированных во взаимно противоположных направлениях обратных клапана 26,27 с регулируемыми дросселями 28, 29. Раздельное регулирование продолжительности периодов возрастания и снижения давления дросселями 28 и 29 позволяет помимо изменения частоты , пульсаций плавно изменять и форму колебаний. 1 ил.

и 27 с регулируемыми дросселями 28 и 29, установленные параллельно и ориентированные во взаимно противоположных направлениях. На стенке 19

закреплена эластичная накладка 30.

Устройство работает следующим образом.

Сжатый газ от источника подается к входным патрубкам 10 и 11 вихревых камер 8 и 9, расположенных в составном корпусе 4. В положении, представленном на чертеже, запорный элемент 3 перекрывает связь управляющей полости 7 и полости 5 сброса давления, а вихревая камера 8 связана с полостью 5. При этом осуществляется снижение давления в полости потребителя 14 за счет истечения газа через выходной патрубок 12,

осевую зону вихревой камеры 5 и диффузорную щель 22. Вращение расширяющегося газа, подводимого через входной патрубок 10 в вихревую камеру 8, способствует ускорению процесса опорожнения полости потребителя 14 до давления во всасывающем патрубке 16 и полости 5 сброса давления. Кроме того, достигается возможность ваку- умирования полости потребителя 14

ниже давления окружающей среды за счет разрежения в выходном патрубке 12.

Одновременно с понижением давления в полости потребителя 14 происходит возрастание давления в полости потребителя 15. Поскольку при закрытом запорном элементе 3 весь газ.

31

подводимый от патрубка 11, истекает через патрубок 13, часть газа через обратный клапан 27 и регулируемый дроссель 29 проникает в управляющую полость 6 и приводит к постепенному нарастанию давления. Площадь попереного сечения запорного элемента 2 больше, чем сечение запорного элемета 3, в связи с этим происходит его открытие и давление в полости 7 па- дает до уровня, близкого к давлению окружающей среды. За счет энергии сжатого газа, накопленной в полости 6, запорный элемент 2 резко перемещается до упора кольцевого выступа 25 запорного элемента 3 в эластичну накладку 30, Энергия удара запорног элемента 3 гасится за счет сжатия н кладки 30 и регуляторов 21, которые служат также и для плавной настрой- ки величины вакуума, развиваемого в осевой зоне вихревых камер 8 и 9 в выходных патрубках 12 и 13 путем изменения ширины щелей 22 и 23 регулятором 2 1 ,

При открытом запорном элементе 3 вихревая камера 9 приходит в режим вакуумирования . За счет разности давлений между полос ью 7 и полостью образованной кольцевым выступом 25, сообщенной через отверстие 20 с осевой зоной вихревой камеры 9, запорный элемент 3 прижимается к эластичной накладке 30. Поршень фиксируется в крайнем положении, показанном на чертеже штриховой линией. В этом положении поршень перекрывает связь вихревой камеры 8 с полостью 5 сброса

давления. При этом происходит истече- Q воляет помимо изменения частоты пульние газа из полости потребителя 15 с последующим его вакуумированием и повышение давления в полости потребителя 15 за счет попадания газа через входной патрубок 10 и выходной патрубок 12. По мере снижения давления в полости потребителя 15 осуществляется вакуумирование полости 6 через обратный клапан 26, и регулируемый дроссель 28 настройки дросселя 29 при этом не оказывает влияния на продолжительность периода вакуумирования в камере 6, поскольку обратный клапан 27 в этом режиме закрыт. По мере снижения давления в полости 6 происходит увеличение разности давления на стенки поршня, поскольку данление в полости 5 остается постоянным и равным атмосферному. Насту45

50

55

саций плавно изменять и форму колебаний.

Формула изобретения

Генератор импульсов давления, содержащий управляемый золотниковый клапан с двумя запорными элементами, установленный в корпусе с образованием полости сброса давления и двух управляющих полостей, и динамическое устройство, входные патрубки которого связаны с источником давления, выходные - с потребителем, а всасывающие - с полостью сброса давления через золотниковьй клапан, о т л и - чйющийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем увеличения амплитуды пульщее кольцевой выступ 25 к эластичной накладке 30, является недостаточным для удержания запорного элемента 3 в открытом положении. Запорный элемент 3 отрывается от накладки 30 и перемещается вместе с запорным элементом 2 в крайнее правое положение.Под действием возрастающего давления в патрубке 7 запорный элемент 3 прижима- ется к седлу и фиксируется в этом положении. Одновременно с этим происходит открытие запорного элемента 2, а вихревая камера 8 переводится снова в режим вакуумирования и устройство возвращается в исходное положение.

Начало цикла принято условно, так как устройство способно к самозапуску в любом из положений запорного элемента 2.

с fO15 20

25

Установка работоспособна и при отсутствии запорного элемента 2 и связанной с ним вихревой камеры 8.

Предлагаемое устройство создает пульсации газа в диапазоне от максимального давления РЛ,ПКС ДО минимального давления Р„„„ . Величина РМЙКС может выбираться в диапазоне 30 от ( Д° (), где Р - давление сжатого газа, P - давление окружающей среды, ,1...0,3 ата- перепад давлений для обеспечения надежности переключения клапана.

Важным преимуществом устройства является раздельное регулирование продолжительности периодов возрастания и снижения давления дросселями 28 и 29 соответственно. Это поз35

5

0

5

саций плавно изменять и форму колебаний.

Формула изобретения

Генератор импульсов давления, содержащий управляемый золотниковый клапан с двумя запорными элементами, установленный в корпусе с образованием полости сброса давления и двух управляющих полостей, и динамическое устройство, входные патрубки которого связаны с источником давления, выходные - с потребителем, а всасывающие - с полостью сброса давления через золотниковьй клапан, о т л и - чйющийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем увеличения амплитуды пуль5 13156686

саций давления и плавного регулиро-свободный конец штока с закрепленным

вания частоты колебаний, он снабженна нем с возможностью перекрытия осеподвижными стенками с регуляторомвого отверстия одним из запорных элеперемещения и осевыми отверстиями,ментов золотникового клапана, при

установленными во всасывающих пат- этом другая управляющая полость свярубках с образованием диффузорнойзана с выходным патрубком упомянутой

щели, золотниковый клапан выполненвихревой камеры через два дополнив виде поршня со штоком, а динами-тельно установленных обратных клапаческое устройство выполнено в видена с регулируемыми дросселями, придвух вихревых камер, всасывающий пат-10 чем обратные клапаны с дросселями

рубок одной из которых связан с по-подключены параллельно один относилостью сброса давления через управ-тельно другого и ориентированы во

ляющую полость, в которой размещенвзаимно противоположных направл ениях.

Изобретение м.б. использовано в испытательной технике в качестве привода пневматических насосов и пневмоинструментов. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей путем увеличения амплитуды пульсаций давления и плавного регулирования частоты колебаний. Во всасы. W 7 ЗУ lif I г 18 21 10 (Л