Регулятор расхода жидкости Советский патент 1991 года по МПК G05D7/01 

Изобретение относится к автомати- ческому регулированию и может использоваться в гидроприводах станков, прессов и других машин, где требуется регулирование скорости перемещения рабочих органов.

Цель изобретения - расширение интервала регулирования и повышение надежности регулятора расхода жидкости. На фиг. 1 изображен регулятор расхода жидкости, разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.З - разрез В-Б на фиг.1.

Регулятор расхода жидкости содержит корпус 1 с входным патрубком 2, подводящей камерой 3, внутренней полостью 4, отводящей камерой 5, выходным патрубком 6. Подводящая камера 3 и внутренняя полость 4 сообщены между собой радиальными отверстиями 7 в стенке 8, а внутренняя полость 4 и отводящая камера 5 сообщены между собой через другие радиальные отверстия 9 в стенке 10 между ними. В корпусе размещен чувствительный элемент в виде поршня 11, связанного через шток

12с клапаном перепада давления.

Во внутренней полости 4 установлен с возможностью перемещения регулируемый дроссель. Он выполнен в виде полого плунжера 13, связанного с механизмом 14 настройки регулятора. Плунжер

13имеет радиальные окна 15, которые образуют с радиальными отверстиями 9 в стенке 10 между внутренней полостью

0

5

5

0

и отводящей камерой выходную дросселирующую щель, и дополнительные ради- льные отверстия 16. Поршень 11 установлен с зазором внутри полого плунжера 13 в промежутке между радиальными окнами 15 и дополнительными радиальными отверстиями 16. При этом радиальные отверстия непосредственно сообщают полость полого плунжера 13 с отводящей камерой 5.

Клапан перепада давления выполнен в виде сочетания внутренней полости 4 с расположенным в ней с зазором золотником-поплавком 17, связанным через шток 12 с поршнем 11. Поверхность внутренней полости 4 и поверхность золотника-поплавка 17 выполнена с сужениями соответственно 18 и 19 в средней их части, а радиальные отверстия 7 в стенке 8 между подводящей камерой 3 и внутренней полостью 4 расположены в месте сужения 13 внутренней полости 4, и при этом части внутренней полости 4 под золотником- поплавком 17 и над золотником-поплавком сообщены между собой каналами 20, выполненными в корпусе в стенке 8 и расположенными центрально симметрично в промежутках между радиальными отверстиями 7.

Сужения 18 и 19 позволяют создать кольцевой канал 21, а сужение внутренней полости 4 возле верхнего торца золотника-поплавка 17 позволяет создать кольцевой канал 22, проходные сечения которых могут одновремено изменяться при перемещении золотника 17.

Регулятор расхода жидкости работает следующим образом.

Регулятор монтируют на трубопроводе, проводящем поток жидкости, расход которой необходимо регулировать, подключая его по направлению потока к входному и выходному патрубкам. При этом регулятор устанавливают вертикально, т.е. так, чтбы двигался снизу вверх.

Поток жидкости по входному патрубку 2 и подводящей камере 3 поступает через радиальные отверстия в стенке 8 во внутреннюю полость 4, где встречаясь с золотником-поплавком 17, разделяется на два потока. Часть потока проходит вверх через зазор между ступенчатыми поверхностями внутренней полости и верхней части золотника-поплавка 17, другая часть потока проходит через зазор между ступенчатыми поверхностями внутренней полости и нижней части золотника-поплавка, где обе части потока вновь сливаются в общий поток и поступают в полость полого плунжера. Из полости полого плунжера часть потока проходит через дросселирующую щель, образованную радиальными окнами 15 и радиальными отверстиями 9, а меньшая часть -через зазор между поршнем 11 и дополнительными отверстиями 16. Обе части поступают в отводящую камеру 5 и общим потоком через выходной патрубок 6 поступают в трубопровод.

Текущее значение расхода жидкости зависит от величины открытого проходного сечения регулируемого дросселя, т.е. положения радиальных окон 15 относительно радиальных отверстий 9 в стенке 10. Которые образуют между внутренней полостью 4 и отводящей камерой 5 выходную дросселирующую щель. При полном закрытии дросселирующей щели дросселируемая жидкость проходит только через зазор между поверхностями полого плунжера 13 с поршнем 11 и затем дополнительные радиальные отверстия 16, что соответствует минимальному расходу жидкости, проходящему через регулятор расхода. При этом поршень 11 и связанный с ним через шток 12 золотник-поплавок 17

0

5

занимают наиболее высокое положение во внутренней полости и зазоры (кольцевые каналы 21 и 22) между Поверхностью внутренней полости 4 и золотника-поплавка 17 перекрыты максимально.

По мере открывания дросселирующей щели давления под поршнем 11 уменьшается, вследствие чего подвижная система поршень 11, шток 12 и золотник-поплавок 17 опускается под действием своего веса, а зазоры между ступенчатыми поверхностями внутренней полости и золотника-поплавка 17 увеличиваются. Все это уменьшает общее сопротивление регулятора расхода жидкости движению потока жидкости и, таким образом, ее расход увеличи

вается по мере открывания дросселирующей щели. В случае же повышения расхода больше заданного за счет внешнего возмущающего воздействия (изменении на входе и выходе регулятора, т.е. в трубопроводах регулируемой гидравлической системы давления, расхода, сопротивления) подвижная система (поршень 11, шток 12 и золотник-поплавок 17) начнет подниматься вверх и уменьшать проходное сечение двух кольцевых каналов 21 и 22 между коническими поверхностями внутренней полости и золотником-поплавком. Система остановится, когда сила тяжести подвижной системы (за вычетом взвешивающей архимедовой силы) станет равной силе, действующей на поршень 11, обусловленной разностью статических давлений в под- поршневой и надпоршневой полостях. Таким образом, обеспечивается стабилизация заданного расхода жидкости.

Настройку регулятора расхода жидкости на необходимый расход устанавливают с помощью механизма настройки 14 перемещением плунжера 13, изменяя

проходное сечение дросселирующей щели, образованной радиальными отверстиями 9 и радиальными окнами 15, Благодаря кольцевому зазору межДУ поршнем 11 и полым плунжером 13, ступенчатой конфигурации поверхностей внутренней полости 4 и золотника- поплавка 17, зазору между ними, центрально симметричному расположению под-

водящих 7 и отводящих 9, 15 и 16 отверстий и каналов 20, а также кольцевым конусным каналом 21 и 22 исключается соприкосновение и трение золотника-поплавка и поршня о поверхности внутренней полости 4 и полого плунжера 13, расширяется интервал регулирования и повышается надежность работы регулятора расхода жидкости.

Использование предлагаемого регулятора расхода жидкости позволяет расширить интервалы регулирования и повысить надежность работы гидравлических систем.

Ф

ормула изобретени

Регулятор расхода жидкости, содержащий корпус с входным патрубком подводящей камерой, внутренней полостью, отводящей камерой, выходным патрубком с радиальными отверстиями в стенке между подводящей камерой и внутренней полостью, с радиальными отверстиями в стенке между внутренней полостью и отводящей камерой и содержащий размещенные в корпусе чувствительный элемент в виде поршня, связанного через шток с клапаном перепада давлений и регулируемый дроссель в виде полого плунжера, установленного во внутренней полости с возможностью перемещения, связанного с механизмом настройки, регулятора и имеющего радиальные окна, которые образуют с радиальными отверстиями в стенке между внутренней полостью и отводящей камерой выходную дроссельную шель, и дополнительные радиальные отверстия, причем поршень установлен с зазором внутри полого плунжера в промежутке между радиальными

окнами и дополнительными радиальными отверстиями, отличающий- с я тем, что, с целью расширения интервала регулирования и повышения надежности регулятора, в нем

клапан перепада давлений выполнен в виде золо тника-поплавка со ступенчатой поверхностью, каждая ступень имеет сужение в средней части, причем внутренняя поверхность внутренней полости имеет соответствующую ступенчатую поверхность, а радиальные отверстия в стенке между подводящей камерой и внутренней полостью расположены в месте сужения внутренней полости, а части внутренней полости под и над золотником- поплавком сообщены между собой выполненными в корпусе каналами, расположенными центрально симметрично

0 в промежутках между радиальными отверстиями.

0

5

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может использоваться в гидроприводах станков и машин, где требуется регулирование скорости перемещения рабочих органов. Цель изобретения - расширение интервала регулирования и повышение надежности регулятора расхода жидкости. Регулятор расхода жидкости содержит корпус 1 с входным патрубком 2, подводящей камерой 3, внутренней полостью 4, отводящей камерой 5, выходным патрубком 6. Внутренняя полость соединяется с камерой 3 радиальными отверстиями 7, с камерой 5 - радиальными отверстиями 9. Установка заданного расхода производится перемещением полого плунжера 13 с помощью механизма 14 настройки, в результате чего изменяется проходное сечение дренирующей щели, состоящей из отверстий 9 и 10. Поддержание заданного расхода при изменении параметров потока обеспечивается чувствительным элементом в виде поршня 11, связанного через шток 12 с клапаном перепада давления, который выполнен в виде сочетания внутренней полости с расположенным в ней с зазором золотником-поплавком 17. Благодаря кольцевому зазору между поршнем и полым плунжером, особой конфигурации поверхностей внутренней полости и золотниками поплавка, зазору между ними, центрально-симметричному расположению подводящих 7 и отводящих 9, 15 и 16 отверстий и каналов 20, а также кольцевым каналом 21 и 22 исключается соприкосновение и трение золотника-поплавка и поршня о поверхности внутренней полости и полого плунжера, расширяется интервал регулирования и повышается надежность работы регулятора расхода жидкости. 3 ил.

20

8

Риг. 2

ю

12