Регулятор расхода Советский патент 1990 года по МПК G05D7/01 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидропневмоприводах и системах управления для регулирования скорости движения рабочих органов и поддерживания ее постоянной на заданном режиме независимо от изменения нагрузки.

Цель изобретения - повышение точности регулятора.

На чертеже показан регулятор применительно к приводам с включением на нагнетании.

Регулятор содержит корпус 1, дроссель 2, перегородку 3, состоящую из пластины 4 со ступенчатой заслонкой 5 и ротора 6 с осью поворота 7, входные отверстия 8 и 9, выходное отверстие 10, канал 11, пружину 12, упор 13, трубопроводы 14 - 16, поверхности 1-7 и 18 перегородки 3. Перегородкой 3

полость корпуса 1 регулятора разделена на камеры 19 и 20. В корпусе 1 закреплен ограничитель 21, образующий с заслонкой 5 дополнительную камеру 22. Рабочие поверхности ограничителя 21 выполнены по радиусам, равным расстояниям их от оси 7.

Заслонка 5 установлена так, что в начальном положении она перекрывает отверстие 10 выхода потока жидкой среды.

В предлагаемом регуляторе полость корпуса 1 разделена на три камеры. Введение дополнительной камеры 22 предопределяет разделение на две части рабочей поверхности перегородки 3, на одну из которых действует давление, создаваемое в камере 20, а на вторую - давление, действующее в камере 22.

ел

СО

0 00 СЛ

00

В системах приводов регулятор может быть включен на нагнетании, на сливе, на ответвлении или комбинированно .

В приводах с включением на нагнетании регулятор действует следующим образом.

Перед включением регулятора заслонка 5 под действием пружины I2 находится в таком положении, что отвер-- стие 10 выхода жидкости перекрыто, В этом случае поток жидкой среды, поступающий от внешнего источника, например от насоса, через отверстие 9 заполняет камеру 20 и через дроссель 2 и отверстие 8 - камеру 19. Под действием усилия от давления удадкости на поверхность 18, превышающего усилие от такого же давления на поверхность 17, перегородка 3 перевернется и откроет отверстие 10, Поток жидкости поступает в исполнительный двигатель и его рабочий орган, скорость которого определяется количеством жидкости, прошедшей чеоез дроссель 2. При постоянном сечении отверстия 10 скорость двигателя зависит от изменения нагрузки, что приводит к колебаниям скорости8 снижению качества технологического процесса, осуществляемого двигателем. Для обеспечения постоянной независимой от изменения нагрузки скорости двигателя отверстие 10 в корпусе 1 регулятора выполняется с регулируемым проходным сеченьем, создающим в контуре насос - двигатель дополнительный перепад давления, который заслонкой 5 может регулироваться по изменению нагрузки. Регулированием сечения отверстия 10 по изменению перепада давления на нем в случае изменения нагрузки обеспечивается независимость расхода жидкости, а следовательно, постоянная скорость двигателя. Величина скорости зависит от открытия дросселя 2, а положение заслонки 5 определяется натякением пружины 12, обуславливающим равновесие системы. В случае изменения нагрузки (изменения давления в камерах двигателя) система отклоняется из состояния равновесия, так как на поверхности 17, 18 перегородки 3, находящиеся соответственно в камерах 20, 199 действуют разные давления, что обусловлено потерями давления на дросселе 2, и на пластине А возникат ет крутящий момент, под действием

5

0

5

0

5

0

5

0

5

которого перегородка 3 перевернется в ту или иную сторону. При этом отверстие 10 закрывается или открывается заслонкой 5, а следовательно, изменяется количество жидкой среды, поступающей в двигатель и его скорость сохраняется. Одновременно с этим изменяются перепад давления на отверстии 10 и в камере 19, которое при определенном положении становится равным давлению в камере 20. В этом случае с учетом усилия пружины 12 и давления в камере 22 крутящий момент отсутствует и система стабилизируется в новом состоянии равновесия. В случае уменьшения нагрузки на приводном двигателе давление в камере 19 снизится, а в камере 20 сохранится практически прежним. Вследствие разности давлений в камерах 19 и 20 перегородка 3 под действием крутящего момента повернется по часовой стрелке и уменьшит сечение выходного отверстия 105 что приведет к снижению потока жидкой среды, поступающей в камеры двигателя и сохранению его скорости на прежнем уровне. Одновременно с этим возрастают перепад давления на отверстии 10 и давление в камере 19, пока крутящий момент на перегородке 3 не будет отсутствовать, а система находится в состоянии равновесия с прохождением через регулятор постоянного потока и обеспечением постоянной скорости двигателя. В случае повышения нагрузки на двигателе давление в камере 19 возрастает, а в камере 20 остается прежним. Перегородка 3 под действием крутящего момента повернется против часовой стрелки, и заслонка 5 увеличит выходное отверстие 10, в регуляторе возросший поток жидкости скомпенсирует уменьшение скорости двигателя, обусловленное увеличением потока жидкости, сливаемой через предохранительный клапан в бак, и скорость двигателя останется без изменения. Одновременно с этим давление в камере 19 уменьшается и практически выравнивается с давлением в камере 20, пока крутящий момент на перегородке 3 с учетом усилия- пружины 12 и давления в камере 22 не будет отсутствовать, и в системе не наступит состояние равновесия с обеспечением постоянной скорости двигателя. Регулирование скорости двигателя на заданном

уровне осуществляется с помощью дросселя 2.

Возможны две схемы соединения камеры 22. В первой из них камера 22 соединена каналом JJ с потоком на выходе из регулятора, во второй - с потоком в дополнительном канале управления. При этом в обоих схемах используется третья поверхность,- поверхность камеры 22, на которую действует давление потока из дополнительного канала управления. В регуляторе с соединением камеры 22 с потоком на выходе регулятора повышение точности регулирования по сравнению с известным обусловлено тем, что в камере 22 большее изменение давления, чем в камере 20, вызванное изменением одной и той же нагрузки.

В регуляторе с соединением камеры 22 с дополнительным каналом управления регулирование потока осуществляется воздействием на поверхность камеры 22 давления среды, поступающей по каналу 11 от дополнительного источника, например от автономного корректирующего устройства, от системы с ограничением скорости двигателя,

//

//,

1В

от системы, позволяющей осуществлять торможение гидродвигателя на отдельных участках, а также от систем с сопряженными приводами.

Формула изобретения

Регулятор расхода, содержащий корпус с входными и выходным отверстиями, расположенную в корпусе по его диаметру поворотную перегородку, разделяющую полость корпуса на камеры, причем перегородка нагружена пружиной и снабжена заслонкой выходного от5 верстия, а входные отверстия соединены через дроссель, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулятора, заслонка выполнена ступенчатой, корпус снабжен

0 ограничителем хода этой заслонки и ее упором, рабочие поверхности ступенчатой заслонки выполнены по радиусам, равным расстояниям от оси поворота перегородки до сопряженных по5 верхностей соответственно корпуса и ограничителя, образующего со ступенчатой заслонкой и корпусом дополнительную камеру, соединенную с дополнительным каналом управления. /4

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в гидропневмоприводах и системах управления для регулирования скорости движения рабочих органов и поддержания ее постоянной независимо от изменения нагрузки. Целью изобретения является повышение точности регулятора. Регулятор содержит корпус 1, дроссель 2, перегородку 3, состоящую из пластины 4 со ступенчатой заслонкой 5 и ротора 6 с осью поворота 7, входные отверстия 8,9, выходное отверстие 10, канал 11, пружину 12, упор 13, трубопроводы 14, 15, 16, поверхности 17, 18 перегородки 3, камеры 19, 20, ограничитель 21, дополнительную камеру 22. 1 ил.