Устройство для гашения колебаний давления Советский патент 1992 года по МПК F16L55/04 F16L55/55 

(Л

С

Изобретение относится к средствам гашения колебаний давления и может быть использовано в исполнительных органах пневмогидравлических систем. Устройство содержит корпус 1 с расположенными в нем основными втулками 2 с тангенциальными каналами 3. Внутри основных втулок установлены дополнительные втулки 4 с образованием вихревых камер 5 между днищами. Выходной жиклер 6 камер 5 выполнен в дополнительной втулке, которая содержит у торца тангенциальные каналы 7 Между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью втулок в местах размещения тангенциальных каналов 7 образованы дополнительные вихревые камеры 8. Расход рабочей среды, подводимый через патрубок 9, получает закрутку в вихревых камерах 5 и 8. Вследствие большего сопротивления жиклера 6 при истечении закрученного потока и движения жидкости по спирали в основной и дополнительных камерах, чтообеспечивает прохождение каждой частицей жидкости или газа большего пути, достигается высокая эффективность демпфирования колебании 3 ил.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к средствам для гашения колебаний.

В исполнительных органах гидравлических машин, агрегатах регулирования и управления для гашения колебаний широко используются демпферы, принцип действия которых основан на создании повышенного гидравлического сопротивления при перетекании жидкости из одной полости в другую за счет уменьшения проходных сечений проточной части.

Недостатком данной конструкции демпфера является ограниченность использования, обусловленная технологически и с точки зрения обеспечения надежности функционирования допустимыми размерами проходных сечений.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, представляющее собой совокупность определенного числа типоаых элементов, размещенных в общем корпусе. Каждый элемент устройства выполнен в виде двух колец, соединенных упругими мембранами, полость между которыми заполнена упругодемпфи- рующим материалом.

Недостатком данного демпфера является низкая эффективность гашения колебаний большой амплитуды и частоты.

Целью изобретения является повышение степени демпфирования колебаний при

XI XI

ю ел

надежности функционирования и малых габаритах.

Это достигается тем, что устройство снабжено дополнительными дросселирующими элементами, при этом все дроссели- рующие элементы выполнены в виде полых цилиндрических втулок с днищем, на основных - отверстия размещены у днища и тангенциально цилиндрической поверхности, на дополнительных - отверстия выполне- ны на днище по оси втулки и у торца, диаметрального днищу, тангенциально цилиндрической поверхности, причем дополнительные втулки установлены внутри основных с образованием вихревых камер между днищами во всех, кроме последней, и между торцом дополнительной втулки и днищем последующей основной, а основные и дополнительные втулки установлены с образованием дополнительных вихревых камер между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью втулок в местах размещения тангенциальных отверстий.

Совокупность существенных признаков предложенного устройства проявляет иные свойства в сравнении с известными решениями, заключающиеся в том, что сообщение рабочему телу вращательного движения осуществляется как на входе каждого эле- мента конструкции демпфера, так и на выходе из него. Это позволяет вследствие движения частиц в вихревой камере по логарифмической спирали существенно увеличить длину пути без роста габаритов и вместе с малыми значениями коэффициента расхода обеспечить высокую эффективность демпфирования при большой инерционности и значениях проходных сечений проточной части, гарантирующих надеж- ность функционирования демпфера.

На фиг. 1 показано устройство для гашения колебаний давления; на фиг. 2 и 3 - сечения А-А и Б-Б на фиг. 1.

В корпусе 1 устройства расположен ряд основных втулок 2 с тангенциальными каналами 3. Внутри основных втулок установлены дополнительные втулки 4 с образованием вихревых камер 5 между днищами. Выходной жиклер 6 камер 5 выполнен в дополнительной втулке, которая содержиту торца, диаметрального днищу основной втулки, тангенциальные каналы 7. Между внутренней поверхностью корпуса и внеш- ней поверхностью втулок в местах размещения тангенциальных каналов 7 образованы дополнительные вихревые камеры 8.

Работа устройства происходит следующим образом.

Расход рабочей среды, подводимый через патрубок 9, получает закрутку в вихревой камере 5, что существенно уменьшает коэффициент расхода осевого жиклера 6. Вследствие того, что дополнительная втулка 4 снабжена тангенциальными каналами 7, организована дополнительная вихревая камера 8, поток получает снова закрутку, после чего поступает в последующую вихревую камеру, и процесс гашения колебаний повторяется. В основной и дополнительной вихревых камерах струя жидкости движется по спирали, что обеспечивает прохождение каждой частицей жидкости или газа большого пути при достаточно малых габаритах демпфера.

Таким образом, гашение колебаний осуществляется не только за счет повышенного гидравлического сопротивления, но также вследствие большой инерционности проточной части демпфера. При этом демпфер гасит колебания в любом направлении. Применение предложенного устройства по сравнению с известными конструкциями позволяет существенно повысить эффективность демпфирования при высокой надежности функционирования, значительных проходных сечений и малых габаритах. Проведенные гидравлические испытания демпфера подтвердили заложенные характеристики. При скачкообразном изменении давления на входе на величину 1-3 МПа давление за демпфером возрастает до конечного значения при варьировании числа вихревых камер в течение 0,7-1 с. Формула изобретения Устройство для гашения колебаний давления, содержащее полый цилиндрический корпус с подводящими и отводящими патрубками, внутри которого последовательно по оси и перпендикулярно потоку среды установлены дросселирующие элементы с отверстиями, отличающееся тем, что, с целью повышения эффективности гашения колебаний давления, надежности, устройство снабжено дополнительными дросселирующими элементами, при этом все дросселирующие элементы выполнены в виде полых цилиндрических втулок с днищем, на основных дросселирующих элементах отверстия размещены у днища и тангенциально цилиндрической поверхности, на дополнительных, отверстия выполнены на днище по оси втулки и у торца, диаметрального днищу тангенциально цилиндрической поверхности, причем дополнительные втулки установлены внутри основных с образованием вихревых камер между днищами во всех кроме последней,

и между торцом дополнительной втулки и днищем последующей основной, а основные и дополнительные втулки установлены с образованием дополнительных вихревых

Вход

А-А

Фиг. 2

камер между внутренней поверхностью корпуса и внешней поверхностью втулок в местах размещения тангенциальных отверстий.

Выход

6-6

Фиг.З