Изобретение относится к арматурост- роению и предназначено для воздушных сушилок с двумя башнями.
Целью изобретения является повышение надежности работы путем перераспределения сил, действующих на подвижную систему, в процессе переключения.
На фиг. 1 показана система сжатого воздуха, например, вездеходного транспортного средства, общий вид; на фиг. 2 - воздушная сушилка, вид сбоку; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - то же, разрез по Б-Б; на фиг. 5 - клапан.
Система сжатого воздуха, предназначенная преимущественно для использования на вездеходных транспортных средствах (фиг. 1). содержит компрессор 1, воздушную сушилку 2, трубопровод 3 от компрессора до сушилки и трубопровод 4 от воздушной сушилки до воздушного резервуара (не показан). После достижения определенного рабочего давления в воздушном резервуаре и, следовательно, в трубопроводе 4 управляющий клапан 5 подает сигнал на разгрузочный клапан 6, встроенный в воздушную сушилку 2, для выпуска воздуха, поданного компрессором в атмосферу.
В общем случае воздушная сушилка (фиг. 2) состоит из левой сушильной башни 7, правой сушильной башни 8 и центральной части, содержащей клапаны и другие средства, необходимые для нормаьной работы воздушной сушилки. Каждая сушильная башня 7 и 8 включает фильтр и дессикант в патроне.
При эксплуатации сжатый воздух поступает через одну из башен для сушки (на фиг. 2 правая башня 8, как показано более крупными стрелками). Одновременно другая башня регенерируется т. е, дессикант в ней просушивается от влаги, поглощенной на предшествующем цикле сушки воздуха. Регенерация осуществляется за счет того, что небольшое количество просушенного воздуха, подаваемого из воздушной сушилки, пропускается через эту башню для регенерирования и затем выпускается в атмосферу (как показано более мелкими стрелками в левой башне на фиг. 2). Переключение между двумя башнями производится автоматически после каждого сигнала в виде определенного повышенного давления в трубопроводе от управляющего клапана 5 в разгрузочный клапан 6. Таким образом, воздушная сушилка всегда готова для обработки больших или малых объемов воздуха.
Центральная часть 9 (фиг. 3) разделена на две камеры разделительной стенкой 10, в которой выполнено сквозное отверстие.
Впускной воздушный канал 11 соединяется с трубопроводом 3. Выпускной воздушный канал 12 соединяется с трубопроводом 4, направленным в воздушный резервуар, и
содержит пружинный обратный клапан 13, предотвращающий возврат воздуха из воздушного резервуара в воздушную сушилку, когда давление ва ней ниже давления в воздушном резервуаре.
0Впускной воздушный канал 11 направлен в верхнюю часть цилиндрического отделения в разделительной стенке 10. В этом отделении установлен цилиндрический фильтровальный рукав 14, снабженный на5 ружным винтовым фланцем 15, который герметично соединен со стенкой отделения для образования винтового канала ниже и снаружи рукава 14 для воздуха, поступающего через впускной канал 11.
0Фильтровальный рукав 14 наполняется
металлической ватой 16 или аналогичным материалом в нижней половине и пенопластом 17 или аналогичным материалом в верхней половине. Корпус 18 разгрузочного
5 клапана герметично соединен с этим отделением под фильтровальным рукавом 14 и зафиксирован пружинным кольцом 19. В нижней части рукава 14 выполнены отверстия для пропускания воздуха из винтового
0 канала снаружи внутрь рукава.
Разгрузочный клапан 6, установленный в нижней части центральной части 9, включает клапанный диск 20, уплотняющее кольцо 21. шток 22 и диафрагму 23. Нажимная
5 пружина 24 нагружает диафрагму 23 и для удержания клапанного диска в герметичном контакте с уплотняющим кольцом 21. Диафрагма 25 зажата в корпусе 18 ниже диафраг- мы 23 для уплотнения отделения на
0 соединении 26 для трубопровода от управляющего клапана 5. Корпус 18 клапана снабжен отверстиями 3 и 27, а вентиляционные отверстия 28 выполнены в днище корпуса 18 клапана, в котором размещен звукопог5 лощающий материал 29.
- Когда разгрузочный клапан 6 закрыт (под действием пружины 24), что соответствует нормальным условиям и означает, что может производиться сушка воздуха, воз0 дух поступает с высокой скоростью в винтовой канал, образованный винтовым фланцем 15. Винтовой канал используется в качестве циклона таким образом, что водяные капли или другие отделяются от воздуха и собира5 ются в донной зоне рядом с клапанным диском 20. Это разделение происходит без существенного ограничения потока. После прохождения в фильтровальном рукаве через отверстия воздух поступает вверх через материал 16, где отфильтровываются или
отделяются масляные или другие частицы, и через материал 17, используемый в качестве фильтра для других частиц.
Когда разгрузочный клапан 6 открыт в соответствии с сигналом от управляющего клапана 5 в виде повышенного давления в соединении 26, клапанный диск 20 поднимается над кольцом 21 таким образом, что воздух из компрессора поступает в атмосферу без заметного ограничения через отверстия 27, звукопоглощающий материал 29 и вентиляционные отверстия 28, при этом повышенное давление во всей воздушной сушилке падает до атмосферного давления, Таким образом, вода или аналогичный материал, собранный на диске 20, выпускается и поток воздуха из воздушной сушилки в атмосферу поступает через материалы 17 и 16, удаляющие масло, частицы и аналогичные материалы, собранные в нем. Таким образом, скорость потока можно регулировать путем выбора соответствующего материала, в частности пенопласта 17, так что дессикант в соответствующей сушильной башне 7 или 8 не повреждается,
После фильтровального узла сжатый воздух поступает по каналу 30 подачи воздушного потока в переключающий клапан 31, предназначенный для направления воздушного потока в одну из двух башен 7 и 8 в зависимости от положения клапана б
На фиг. 4 показаны центральная часть 9 и левая сушильная башня 7, правая сушильная башня 8 той же конструкции, что и левая, также крепится к центральной части 9 но в этом случае не показана для ясности
Каждая сушильная башня имеет куполообразный контейнер 32, прикрепленный к центральной части 9 винтами 33. Он содержит пластмассовый патрон 34, в общем заполненный дессикантом 35, и фильтр 36. открытый конец которого обращен к центральной части 9. Крышка 37 со сквозными отверстиями для воздуха закреплена на патроне на этом конце. Имеется разделительная стенка 38, делящая внутреннюю часть патрона 34 на две половины, которые оi крыты для воздушного потока только рядом с куполообразным концом патрона, где разделительная стенка 38 снабжена отверстием. В результате воздух, поступающий в башню через одну камеру, удаляется через другую, что обеспечивает образование воздушного канала, который в два раза длиннее башни. Для увеличения длины воздушного канала можно использовать дополнительные разделительные стенки.
Переключающий клапан 31 содержит поршень 39, который может перемещаться аксиально в охватывающем его кольцевом
уплотнительном элементе 40, герметизирующем в крайних положениях одну из камер и установленном с возможностью аксиального перемещения во внутренней проточке
41 сквозного отверстия в разделительной стенке 10,канал 30 направлен в проточку 41. Уплотнительный элемент 40 имеет ступенчатую цилиндрическую форму, ступени меньшего диаметра которой соответствуют
0 диаметру отверстия разделительной стенки. Для пропускания воздуха на указанных ступенях выполнены пазы 42. На каждом переходе между ступенями уплотнительный элемент 40 снабжен 0-образным кольцом
5 43 для уплотнения с конической стенкой проточки 41
Поршень 39 имеет фрикционное замыкание с уплотнительным элементом 40 с помощью двух 0-образных колец 44. На
0 каждом конце поршня 39 имеются фланец 45 и нажимная пружина 46, нагружающая поршень относительно стенок перегородки 10.
Переключающий клапан 31 работает
5 следующим образом.
Начиная с положения, показанного на фиг. 5 и 4, когда уплотнительный элемент 40 клапана занимает левое положение, сжатый воздух по каналу 30 поступает в правую
0 башню 8. Под действием избыточного давления в нем поршень 39 подается влево, а его правый фланец примыкает к уплотни- тельног у элементу 40. Таким образом, пра- вая пружина 46 сжимается, а левая
5 растягивается.
Когда разгружающий клапан 6 открывается при подаче сигнала из управляющего клапана 5, давление в каждой камере выравнивается. Это означает, что поршень пере0 мещается в направлении нейтрального положения под действием правой нажимной пружины 46, смещающей уплотнительный элемент 40 вправо, при этом правое 0-образное кольцо 43 примыкает к кониче5 ской стенке проточки 41.
Когда разгружающий клапан 6 вновь закрывается и сжатый воздух поступает в полость по каналу 30, он поступает в левую башню 7, в которой образуется повышенное
0 давление, перемещающее поршень вправо против действия левой пружины 46 до тех пор, пока левый фланец 45 не упрется в уплотнительный элемент 40.
При следующей операции разгрузки
5 описанная выше последовательность повторяется и производится переключение на правую сушильную башню 8.
Как следует из фиг. 5, отверстие для поршня 39 в уплотнительном элементе 40 имеет проточку 47 несколько увеличенного
диаметра в направлении каждого конца такой длины, что одно из 0-образных колец 44 устанавливается в проточке 47 в каждом крайнем положении поршня 39, при этом фланец 45 примыкает к уплотнительному элементу 40. Проточки 47 увеличенного диаметра предназначены для ослабления фрикционного замыкания, обеспечивающего гарантированное переключение поршня 39 и, следовательно, всего клапана 31, даже если повышенное давление, действующее на поршень 39 в любом из его крайних положений, снижается во время переключения. Это обеспечивается за счет того, что одно из 0-образных колец 44 создает начальное сопротивление при выходе из проточки 47 увеличенного диаметра и входе в отверстие нормального диаметра, после чего требуется меньшее усилие избыточного давления для его перемещения. Более того, другое 0-образное кольцо 44 перемещается в проточку 47 увеличенного диаметра в направлении конца перемещения, что приводит к дальнейшему снижению силы трения, которое преодолевается усилием избыточного давления.
В конструкции воздушной сушилки требуются еще два клапана не только для выполнения цикла основной сушки воздуха, но
и для одновременной регенерации десси- канта в башне, которая не используется для сушки. Регенерация выполняется с помощью части сухого воздуха, который удаляется из сушилки через выпускной канал 12.
Формула изобретения
Переключающий клапан, содержащий
две камеры, разделенные перегородкой, в
которой выполнено сквозное отверстие с
внутренней проточкой, сообщенной с каналом подачи воздушного потока под давлением, и установленный в указанном отверстии кольцевой уплотнительный элемент, герметизирующий в крайних положениях одну из
камер, сообщаемую при этом с атмосферой, от указанного канала и охватывающий поршень, нагруженный пружинами относительно обеих стенок перегородки, причем клапан снабжен средством фрикционного
замыкания уплотнительного элемента и поршня, отличающийся тем. что. с целью повышения надежности в работе, средство фрикционного замыкания выполнено в виде двух установленных на поршне
уплотнительных 0-образных колец, а на внутренней поверхности уплотнительного элемента с обоих торцов выполнены проточки для ослабления фрикционного замыкания в конце переключения.
Изобретение может быть использовано в переключающих клапанах, устанавливаемых в воздушных сушилках с двумя башнями. Цель изобретения- повышение надежности работы клапана путем перераспределения сил, действующих на подвижную систему, в процессе переключения. Две камеры разде38 фие лены перегородкой 10, в которой выполнено сквозное отверстие с внутренней проточкой, сообщенной с каналом 11 подачи воздушного потока под давлением. В отверстие установлен кольцевой уплотнительный элемент 40, герметизирующий в крайних положениях одну из камер, сообщаемую при этом с атмосферой от канала 11. Охватывающий поршень 39 нагружен пружинами относительно обеих стенок перегородки 10. Средство фрикционного замыкания элемента 40 и поршня 39 выполнено в виде двух установленных на поршне 39 уплотнитеяь- ных 0-образных колец. На внутренней поверхности элемента 40 с обеих торцов выполнены проточки для ослабления фрикционного замыкания в конце переключения. 5 ил е-В w ё 10 а ел VI о vi со
Фиг.2 VJ
31
I /
ь °«
ut.3
JO
ю
w. ..
28 26 ft
46
Редактор М.Циткина
Техред М.Моргентал
Заказ 2059Тираж 445Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.. 4/5
Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101
Фиг. 5
Корректор С.Черни
