Запорно-регулирующее устройство Советский патент 1989 года по МПК G05D16/10 

фу.Л

ческий цилиндр 7, верхнюю 8 и нижнюю 9 крышки, поршень 10 гидропривода, шток 11, четырехходово г. кран управления 12, подводящий канал 13, напорный трубопровод 14, рабочие каналы 15 и 16, подпоршневую 17 и над- поршневую 18 полости, выходы 19 и 20, ; корпус 21, поршень 22,,сквозную ш;ель i23, шток 24, пружину 25, упор 26,

14

сквозные отверстия 27, корпус 28, двухпоясковый золотник 29, шток 30, мембранный чувствительный элемент 31 гидропривода 32, пружину 33,винт

i34, рабочую полость 35, трубку 36, шток 37, мембрану 38 привода 39,упфавляющую полость 40, гидрозащиту 41 . 2 ил.

Изобретение относится к автоматике, в частности к трубопроводной арматуре, и может быть использовано как в закрытых оросительных системах, так и в системах водоснабжения. Цель изобретения - повышение точности и надежности устройства. Запорно- регулирующее устройство содержит корпус 1, входной 2 и выходной 3 патрубки, запорньй орган в виде дисков 4 и 5.с распорным клином 6, гидравли

1

Изобретение относится к автоматике, в частности к трубопроводной арматуре, и может быть использовано как в закрытых оросительных системах, так и в системах водоснабжения,

Цель изобретения - повьппение точности и надежности устройства.

На фиг,1 дана схема устройства; на фиг.2 - поршень, разрез.

Запорно-регулирующее устройство состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, внутри которого расположен запорный орган,, представляющий собой запорные диски 4 и 5, распирающиеся,распорным кли ном 6. Запорный орган связан с гидроприводом, состоящим из гидравлического цилиндра 7 с верхней 8 и нижней 9 крышками. В гидравлическом цилиндре 7 помещен поршень гйдропри- вода 10, жестко закрепленный на штоке 11 гидропривода, связанном с запорным органом.

Запуск в работу предлагаемой конструкции безударного, запорно-регули- рующего устройства, осуществляется чет1фехходовым краном 12 управления, в котором имеются четьфе канала. Первый (подводящий) канал 13 находится под постоянным давлением и coe дивен трубкой с входным патрубком 2 напорного трубопровода 14. Второй канал (рабочий) 15 через трубку работает на закрытие устройства,третий канал (рабочий) 16 через труб- ку - на открытие и четвертьй канал - рабочий, с помощью которого обе рабочие (подпоршневая и надпоршневая) полости 17 и 18 находятся под дав- лением.

5

0

5

0

Сброс рабочей жидкости из рабочих полостей 17 и 18 осуществляется через вьпсоды - трубки 19 и 20, гидравлически соединяющие рабочие полости 17 и 18 гидропривода устройства с регулирующим клапаном через сквозные отверстия управляющего ор- гана. В корпусе 21 подпружиненного клапана расположен поршень 22 со сквозной щелью 23 с плавно изменяющимся сечением. Шток. 24 поршня 22 подпружинен пружиной 25 с постоянной жесткостью и кинематически взаимодействует с упором 26, которьм снабжен шток 11 гидропривода.

Механическое взаимодействие упора 26 на штоке 24 поршня 22 начинается с момента начала эффективного перекрытия напорного трубопровода 14. Гидравлическая связь рабочих полостей 18 и 17 гидропривода с регулирующим клапаном осуществлена через управляющий орган с помощью сквозных отверстий 27 в корпусе 28. Перекрытие сквозных отверстий 27 осуществляется двухпоясковым золотником 29, расположенным в корпусе 28.

Шток 30 золотника 29 жестко соединен с мембранным чувствительным элементом 31 гидропривода 32,подпру- жиненным пружиной 33, жесткость которой регулируется винтом 34.Рабочая полость 35 гидропривода 32 гидравлически соединена трубкой 36 с выходным патрубком 3. Нижний шток 37 механически воздействует на днище золотника 29 и жестко соединен с мембраной 38 мембранного привода 39, управляющая полость 40 которого гидливает золотник 29 в первоначальное положение; оба сквозные отверстия перекрыты, а безударное запорно-ре- гулйрующее устройство работает в за- ,данном режиме.

При понижении давления в напорном трубопроводе оно снижается и на мем- |брану 31 гидропривода золотникового клапана. Жесткость пружины 33 пере- мещает вниз мембрану 31 . а с ней и шток 30 с золотником 29. Частично или полностью открывается верхнее сливное отверстие 28 и с надпоршне- вой -полости 18 имеет место переток жидкости по трубке 20, через трубчатую магистраль и сквозное отверстие регулировочного клапана. Давление в надпоршневой полости 18 понижается, в результате постоянно действующее давление под поршнем перемещает поршень 10 вверх, через шток 11 и запорные диски 4 и 5, приоткрывая проходное сечение напорного трубопровода. Давление на входе в дождевальную машину повышается и передается по трубке 36 под мембрану 31, Последняя приподнимается и занимает свое первоначальное положение, т.е. сквозные отверстия (нижние и верхние перекрыты, и безударное запорно-ре- гулйрующее устройство работает в заданном режиме.

Таким образом, предлагаемая конструкция безударного запорно-регули- рующего устройства работает в режиме регулятора давления.

В случае срабатывания системы аварийной защиты дождевальной машины давление в гидрозащите 41 падает до нуля, следовательно, оно падает и в рабочей полости 40 нижнего мембранного гидропривода. Равновесие действующих сил на золотник 29 нарушается и усилие от жесткости пружины 39, действующее вниз, будет больше, чем усилие, действующее на мембрану 31 вверх, следовательно золотник 29 смещается вниз, частично или полностью приоткрывая нижнее сквозное отверстие 27 в -корпусе 28. Давление в подпоршненой полости 17 падает вследствие перетока жидкости с подпоршневой полости 17 через трубку 19, трубчатую магистраль и сквозное отверстие в корпусе 21 регулировочного клапана. Поршень 10 начинает перемещаться вниз, закрыва проходное сечение напорного трубопрвода 14 запорными дисками 4 и 5,свя- занньтми со штоком 11 гидропривода, на котором жестко закреплен поршень 10. С момента начала эффективного перекрытия запорного органа упор 26, жестко закрепленный на штоке 11 гидропривода, взаимодействует со штоком 24, жестко соединенным с поршнем 22,

который снабжен переменным сечением 23.

Сброс жидкости с подпоршневой полости 17 постепенно уменьшается,что влечет за собой и замедление движения поршня 10 со штоком 11, а значит замедляется движение запорных дисков ,4 и 5. Таким образом, перекрытие последней трети проходного сечения напорного трубопровода 14 происходит

с некоторым замедлением, не вызывая возникновения гидравлического удара, что положительно сказывается на эксплуатации закрытой сети и дождевальных машин.

0

5

0

5

Формула изобретения

Запорно-регулирующее устройство, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, установленный в нем запорный орган, связанный с поршнем гидропривода, шток которого кинематически связан через упор с подпружиненным клапаном, четырехходовой кран управления, подводящий канал которого соединен с входным патрубком, а рабочие каналы соединены с входами надпоршневой и подпоршневой полостей гидропривода, вьтоды которых соединены соответственно с первым и вторым входами управляющего органа, двухседельный клапан которого связан с подпружиненным мембранным чувствительным элементом, управляющая полость которого соединена с выходным патрубком, и блоком управления аварийной защиты дождевальной машины, отличающееся тем, что, с целью повьшгения точности и надежности устройства, в нем управляющий орган состоит из корпуса, первый и второй входы и первый ц второй выходы в котором выполнены в виде сквозных соответственно соос- ных отверстий, оси которых перпендикулярны оси корпуса, и двухседельно- го клапана, вьшолненного в виде двух- пояскового золотника, установленного, в корпусе с возможностью перекрытия

0

5

. 3

равлически связана с гндрозащитой 41 дождевальной машины.

Необходимо, чтобы усилия двух мебран, воздействующие на золотник, были равны усилию заданной жесткост пружины 33i Это условие необходимо для поддержания в рабочем положении равновесия сил, действующих на золотник сверху от жесткости пружины 33 и снизу от мембраны 31.

Запорно-регулирующее устройство работает следующим образом.

Четырехходовой кран 12 поворачивают в положение Подъем и вода из напорного трубопровода 14 по трубке 13 поступает в рабочую полость 17 по трубке 16 - под поршень 10. В это время надпоршневая полость 18 через трубку 15 и Четырехходовой кран 12 соединена с атмосферой, а через трубку 19, нижнее сквозное отверстие 27, трубчатую магистраль и отверстие регулирующего клапана происходит небольшой переток жидкости, так как жидкость перетекает через минимальное поперечное сечение 23 поршня 22 регулирующего клапана.

Таким образом, поршень 10, закреп ленньй на штоке 11 гидропривода,поднимается, а вместе с ним - и закрепленные на нем запорные диски 4 и 5, находящиеся в корпусе 1. Следовательно, с входного патрубка 2 в выходной патрубок 3 начинается переток жидкости. Из напорного трубопровода 14, находящегося за устройством, по трубке 36 в рабочую полость 35 верхнего мембранного гидропривода 32 поступает жидкость и, воздействуя на мембрану 31, приподнимает ее, сжимая пружину 33,

Нижнее сквозное отверстие 27 перекрывается и переток жидкости с под- поршневой полости 17 гидропривода прекращается. Четырехходовой кран устанавливается в рабочее положение, тем самым подводится давление в обе - подпоршневую 17 и надпоршневую 18 полости гидропривода. Регулировочным винтом 34 устанавливается требуемое давление на входе в дождевальнук машину. Закручивая регулировочный винт 34, задают определенную жесткость пружине 33, которая, воздействуя на мембрану 31 через шток 30, определяет местоположение золотника 29. Последний в рабочем положении перекрывает и веркнее и нижнее

10

15

25

20 462270

сквозные отверстия 27 в корпусе 28. Когда появляется давление в гидрозащите 41 дождевальной машины,трубка гидрозарщты 41 соединяется с ра- .бочей полостью 40 нижнего мембранного сервопривода 39. Давление, воздействуя на мембрану 38 перемещает ее вверх вместе со штоком 37,жестко закрепленным на мембране 38.

Шток 37, механически воздействуя на длины золотника 29, несколько смещает его вверх. Регулировочным винтом 34 устанавливается окончательное заданное давление на входе в дождевальную машину таким образом, чтобы усилие, действующее на золотник от жесткости пружины 33 равнялось сумме усилий, действующих на мембраны 31 и 38. Таким образом, безударное запорно-регулирующее устройство находится в рабочем положении, а поршень 10,, расположенный в гидравлическом цилиндре 7, - в плавающем состоянии.

При повышении давления в напорном трубопроводе 14, оно через трубку 36 передается в рабочую полость 35 верхнего мембранного гидравлического при- 30 вода двухмембранного золотникового клапана. Мембрана 31 перемещается вверх, а следовательно, смещается вверх и золотник 29, частично или полностью открывая нижнее сквозное отверстие 28 в корпусе 27. С под- поршневой полости 17 гидравлического привода происходит переток жидкости через трубку 19, трубчатую магистраль и сквозное отверстие в регулировочном клапане, которое в рабочем положении работает максимальным сечением 29 поршня 22, так как при подъеме щтока 11 упор 26 не воздействует на шток 24 и пружина 25, занимая первоначальное положение, перемещает поршень 22 с переменным сечением 23 вверх и регулировочный клапан работает максимальным сечением на поршне 22.

Таким образом, усилие на поршень 10 больше, чем усилие под поршень 10, и последний перемещается вниз вместе со штоком 11, который, механически воздействуя на запорные диски -4 и 5, прикрывает проходное се- , чение напорного трубопровода. Когда давление на входе в дождевальную машину понижается до заданной величины, жесткость пружи(1ы 33 восстанав35

40

45

50

5

отверстий, первый и второй выходы управляющего органа соединены с входом подпружиненного клапана, выполненного в виде корпуса с установленным в нем поршнем, в котором по его оси выполнена сквозная щель плавно изменяющегося сечения, а вход и выход подпружиненного клапана выполнены в виде сквозных соосных отверстий,оси

которых перпендикулярны оси поршня, причем выход подпружиненного клапана соединен со сливом, а блок управления аварийной защиты дождевальной машины выполнен в виде соединенного через шток с двухпоясковым золотником мембранного привода, управляющая полость которого соединена с гидрозащитой дождевальной машины.