Запорно-регулирующее устройство Советский патент 1990 года по МПК G05D16/10 

3. В нижней части 10 выполнена осевая ю золотник 6. Гидропривод 7 имеет мём- прорезь 14. с уменьшающимся проходным брану 18, взаимодействующую со штоком сечением как в направлении штока зо подпружиненного золотника. 5 ил.

Изобретение относится к автоматике, в частности к запорно-регулирующим устройствам, и может быть использовано в системах водоснабжения, орошения и канализации. Целью изобретения является повышение надежности устройства. Устройство содержит запорно-регулирующий орган 1, установленный на напорном трубопроводе 2 с гидроприводом 3, гидрореле 4 с линией управления 5. Узел торможения 6 выполнен в виде подпружиненного золотника с гидроприводом 7 с управляющей полостью 8. Золотник 6 разделен на верхнюю 9 и нижнюю 10 части проточкой 11, соединяющей верхнюю 12 и нижнюю 13 полости гидропривода 3. В нижней части 10 выполнена осевая прорезь 14 с уменьшающимся проходным сечением как в направлении штока золотника 6, так и от него, и ограниченная верхним и нижним поясками. Гидропривод 7 подпружиненного золотника подключен к напорному трубопроводу 2 за органом 1 через обратный клапан 17, выполняющий роль временной задержки, а линия управления 5 гидрореле 4 соединена с атмосферой через золотник 6. Гидропривод 7 имеет мембрану 18, взаимодействующую со штоком подпружиненного золотника. 5 ил.

Изобретение относится к автоматике, в частности к запорно-регулирую- щим устройствам, и может быть исполь- зовано в системах .водоснабжения, орошения и канализации.

Цель изобретения - повышение надежности устройства.

На фиг,1 изображена общая схема запорно-регулирующего устройства; фиг.2 золотник, положение при закрытом запорно-регулирующем органе; на фиг.З - то же, положение, когда запор но регулирующий орган находится в зоне эффективного гидравлического удара; на фиг.4 - то же, положение при давлении за запорно-регулирующим органом, равном заданной величине; на фиг о 5 - то же, положение при дав

лении за запорно-регулирующим орган выше заданной величины.

Запорно-регулирующее устройство состоит из запорно-регулирующего органа 1, установленного в напорном трубопроводе 2 с гидроприводом 3, гидрореле 4 с линией 5 управления. Узел торможения выполнен в вид подпружиненного золотника 6, соединенного приводным элементом гидропривода 7 с управляющей полостью 8. Золотник 6 разделен на верхнюю 9 и нижнюю 10 части проточкой 11, соединяющей верхнюю 52 и нижнюю 13 полости гидропривода 3. В нижней части 10 выполнена осевая прорезь

14с уменьшающимся проходным сечением как в направлении верха, так и низа золотника и ограничена верхним

15и нижним 16 поясками. Гидропривод 7 подпружиненного золотника 6 подключен к напорному трубопроводу 2

за запорно-регулирующим органом 1

через обратный клапан 17, выполняющий роль временной задержки, а линия 5 управления гидрореле 4 соединена с атмосферой через верхнюю кромку so-t лотника 6. Гидропривод 7 имеет мембрану 18, взаимодействующую со штоком подпружиненного золотника 6.

Запорно-регулирующее устройство работает следующим образом.

При подаче сигнала (падение давления) по линии 5 управления на закрытие гидрореле 4 соединяет нижнюю полость 13 гидропривода 3 с атмосферой, а верхнюю полость 12 - с напорным трубопроводом 2, в- результате чего орган 1 начинает перекрывать напорный трубопровод 2. Первоначальное перекрытие 2/3 площади напорного трубопровода не вызывает значительного изменения давления в напорном трубопроводе 2. Но при дальнейшем перекрытии оставшейся площади происходит падение давления в трубопроводе 2 за органом 1, что приводит к закрытию обратного клапана 17, выполняющего роль временной задержки (т.е. обратный клапан 17 обеспечивает расчетное время поддержания давления в гидроприводе). Однако при перекрытии напорного трубопровода в зоне эффективного дросселирования гидравлического удара (10-12% от полного закрытия) в силу утечек, предусмотренных обратным клапаном 17, происходит падение давления в гидроприводе 7 до величины, которая вызывает перемещение золотника 6 вверх, обеспечивая переток из верхней полости 12 в нижнюю полость 13, через осевую прорезь 14 (фиг.З). В результате этого скорость органа 1 уменыпа-

5155

ется. Благодаря увеличению проходного сечения прорези 14 все большее падение давления в гидроприводе 7 обеспечивает меньшую скорость перекрытия напорного трубопровода 2, которая уменьшается до тех пор, пока диски органа 1 не перекроют напорный трубопровод 24 Однако переток воды через неуплотненные диски органа 1 еще продолжается. Дальнейшеее падение давления в гидроприводе 7 и соответствующее этому перемещение золотника 6 вверх вызывают благодаря уменьшению проходного сечения прорези 14 постепенное уменьшение перетока из верхней полости 12 в нижнюю полость 13 с последующим его перекрытием нижним пояском 16

нижней части 10 золотника 6 (фиг.2). Это вызывает постепенное увеличение расхода и постепенный рост давления в верхней полости 12 гидропривода 39 которое обеспечивает большее уси- лие в гидроприводе 3, позволяющее произвести расклинивание дисков органа 1. В результате этого переток через неуплотненные диски прекращается

Таким образом, наличие обратного клапана 17, выполняющего роль временной задержки, обеспечивает изменение скорости гидропривода 3 (его торможение) лишь в зоне эффективного дросселирования гидроудара, т.е. там, где это необходимо. Кроме того, обеспечи вается плавное расклинивание (уплотнение) дисков органа 1 при полном перекрытии напорного трубопровода 2. Все это и уменьшающаяся скорость органа 1 в зоне эффективного гидроудара и плавное уплотнение дисков органа 1 при перекрытии перетока в значительной мере повышают надежность работы устройства и исключают гидравлические удары в напорном трубопроводе 2 при его перекрытии.

При подаче сигнала (подъем давления) по линии 5 управления на откры- тие гидрореле 4 соединяет нижнюю полость 13 гидропривода 3 с напорным трубопроводом, а верхнюю полость 12 - с атмосферой. В результате орган 1 начинает открывать напорный трубо- провод 2. По мере повышения давления в трубопроводе за органом 1 происходит подъем давления и в гидроприводе 7f которое вызывает перемещение золот-

5

3

Q 5

0 5 0 5

0

16

ника 6 узла торможения вниз. Проходное сечение прорези 14, уменьшающееся - как вверх, так и вниз, обеспечивает плавно замедляющуюся скорость открыт тия органа 1, а затем по мере запол нения трубопровода 2 плавно увеличивающуюся скорость органа . Все это позволяет обеспечить необходимое мак симальное усилие в начальной стадии открытия органа 1 л плавное заполнение трубопровода 2 за органом I, что исключает гидроудар при открытии,

.Работа устройства в режиме поддержания заданного давления сводится к удержанию органа 1 Е положении, при котором за ним

давление в трубопроводе 2будет равным заданному.

При открытии органа 1, когда дав™ ление перед ним равно заданной вели- чине, гидропривод 7, воздействуя мембраной 18 на шток золотника 6, удерживает золотник 6 в положении, при котором верхний поясок 15 нижней части 0 исключает переток из верхней полости 12 в нижнюю полость 13, в результате чего орган 1 занима- ет верхнее положение (трубопровод 2 полностью открыт),

При открытии органа 1, когда давление перед ним выше заданной величины, открытие его происходит до тех пор, пока за ним давление не начнет превышать заданную величину, которая вызывает перемещение под действием мембраны 18 на шток золотника 6 узла торможения в.низ и обеепече- ние перетока воды из нижней полости 13 в верхнюю полость 12 через проточ- ку 11 (фиг,4), Запорно-регулирующий орган 1 останавливается.

При дальнейшем увеличении давления за органом 1 происходит еще большее перемещение золотника 6 узла торможения вниз (фиг.5). В результате верхняя часть 9 золотника 6 перекрывает переток из нижней полости 13 в верхнюю полость 12, линию 5 управления гидрореле 4 соединяет с атмосферой, что вызывает переключение гидрореле 4 и соединение верхней полости 12 с напорным трубопроводом 2, а нижней полости 13 - с атмосферой.

Запорно-регулирующий орган 1 начинает закрываться, вызывая снижение давления до заданной величины за ним,

что вызывает снижение давления в гидроприводе 7 и перемещение золотника 6 узла торможения в первоначальное положение (фиг.4). Запорно регулирую- щий орган 1 останавливается,

Изобретение повышает надежность работы запорно-регулирующего органа за счет исключения гидравлического удара в напорной сети при открытии и закрытии, а также поддержания заданного давления после запорно-ре гулирующего органа.

Формула изобретения

Запорно-регулирующее устройство, содержащее запорно-регулирующий ор ган, установленный в напорном трубо проводе и соединенный через шток с поршнем гидропривода, узел тормо жения, выполненный в виде подпружиненного золотника, соединенного с

фиг. Z

0

приводным элементом, управляющая по- лость которого соединена импульсным трубопроводом с напорным трубопрово™ дом за запорно регулирующим органом, причем на подпружиненном золотнике - выполнена разделяющая его на верхнюю и нижнюю части проточка для ооедине- ния между собой полостей гидропривода, соединенных через гидрореле с линией управления, отличаю™, щ е с я тем, что, с целью повышения надежности устройства, на нижней части подпружиненного золотника вы- полнена осевая прорезь с сечением, уменьшающимся вверх и вниз от среднего положения, причем со стороны верх ней и нижней кромок осевой прорези расположены верхний и нижний пояски, линия управления гидрореле соединена с атмосферой через верхнюю кромку золотника, а в импульсном трубопроводе установлен обратный клапан.

ФиъМ

фие.5