Управляемый дроссель Советский патент 1993 года по МПК F16K47/14 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может найти применение в системах регулирования расхода рабочей среды.

Известно дроссельное устройство, в корпусе которого подвижно установлен дросселирующий орган, взаимодействующий с седлом, расположенным на выходном патрубке (см. авт.св. № 477284, кл. F 16 К 47/04. 1975).

Недостатком известного дроссельного устройства является значительная потребляемая мощность привода, особенно при больших расходах рабочей среды.

Известен также управляемый дроссель с установленным в корпусе стаканом с окнами, сопряженными с гильзой, имеющей неодинаковые площади кольцевых торцов, причем кольцевой торец большей площади расположен со стороны подачи рабочей среды ( см. авт.св. № 454390, кл. F 16 К 47/14, 1974).

Недостатком известного устройства является отсутствие разгрузки гильзы от действия гидродинамических сил при открытии окон, т.е. при увеличении расхбда рабочей среды, что приводит к увеличению потребляемой мощности привода подвижного дросселирующего органа. Кроме того, при малых проходных сечениях окон снижается надежность устройства, так как большая омываемая площадь кольцевого торца гильзы создает условия заращиванйя окон;

Цель изобретения - уменьшение потребляемой мощности привода.

Поставленная цель достигается тем, что плунжер выполнен с одинаковыми площадями кольцевых торцов кромок и на его наружной поверхности установлен упор, в корпусе размещена пружина и соосно с плунжером выполнена цилиндрическая наVI

со ю со ю о

правляющая с нйр у жмы м диаметром, равным наружному: диаметру плунжера, при этом вТуяка охватывает по наружным поверхностям укЈаа;иную направляющую и плунжер и подпружинена в сторону упора, а на ее внутренней поверхности выполнена расточка, между торцовой поверхностью которой и одной из крдаок плунжера образован постоянный зазор.

На фмг. 1 показан управляемый дроссель; на фиг, 2 - место Б на фиг. 1,

В корпусе 1 установлен полый цилиндрический плунжер 2 с одинаковыми площадями кольцевых торцов передней А и задней Б кромок. Плунжер 2 расположен соосно с выходным патрубком и по боковой поперхности сопряжен с подпружиненной втулкой 3, кинематически отслеживающей перемеа1ения плунжера 2, соединенного с приводным валиком 4, Втулка имеет подво- . дящие каналы 5, соединяющие внутреннюю полость втулки с входной полостью дросселя, при этом втулка 3 образует с задней Б кромкой плунжера 2 зазор постоянной величины. Кроме того, втулка 3 снабжена дополнительной цилиндрической герметизирующей опорной поверхностью С,- диаметр которой равен наружному диаметру плунжера 2.

Управляемый дроссель работает, следу- юидим образом.

Поток рабочей среды из входного патрубка, омывая боковую поверхность плунжера 2, поступает в дроссельную щель, образованную внутренней поверхностью корпуса 1 и передней А кромкой плунжера 2. Степень дросселирования изменяется путем уменьшения или увеличения проходного сечения щели, величина которого регулируется осевым перемещением плунжера 2, возникающим при вращении приводного валика 4. При этом наряду с.

основным дросселирующим потоком рабочей среды реализуется вспомогательный поток утечки среды, проходящей через подводящие каналы Б втулки 3, омывающей

заднюю кромку Б в зазоре между плунжером 2 и втулкой 3, и уходящей по внутренней полости плунжера 2, минуя дроссельную щель, в выходной патрубок дросселя. Поскольку основной и вспомогательный поток

имеют общие точки разделения и схода (схема параллельных потоков), то на передней А и задней Б кромках плунжера 2 срабатывается одинаковый перепад давлений, что определяет при одинаковых площадях

кольцевых торцов плунжера равные величины гидродинамических сил, действующих на кромках плунжера. При этом силы направлены в противоположные стороны и уравновешивают одна другую, что снижает

потребляемую Мощность привода за счет уменьшения потребного крутящего момента на приводном валике 4, Постоянство зазора облегчает получение требуемой гидравлической характеристики дросселя.

Величина зазора влияет только на величину утечек рабочей среды и выбирается из условия надежности работы дросселя.

Предлагаемое устройство обеспечивает по сравнению с известным, выбранным в

качестве прототипа, ряд преимуществ:

- снижается потребляемая мощность привода за счет уравновешивания гидродинамических сил, действующих на подвижно установленный плунжер;

- расширяется область применения дроссельного устройства, так как с малыми затратами мощности на привод обеспечивается управление значительно большими расходами рабочей среды;

- устраняются ограничения по выбору геометрии и размеров кромок плунжера из условий его прочности и мощности привода.

Сущность изобретения: в корпусе с входным и выходным каналами установлены втулка с подводящими отверстиями и сопряженный с ней полый плунжер, связанный с приводным устройством. Плунжер вы- полнен с одинаковыми площадями кольцевых торцов кромок и на его наружной поверхности установлен упор. В корпусе размещена пружина и выполнена соосно с плунжером цилиндрическая направляющая с наружным диаметром, равным наружному диаметру плунжера. Втулка охватывает по наружным поверхностям направляющую и плунжер, она подпружинена в сторону упора. На внутренней поверхности втулки выполнена расточка, между торцовой поверхность к-рой и одной из кромок плунжера образован постоянный зазор. 2 ил.

Фор мула изобретения

Управляемый дроссель,в корпусе которого с входным и выходным каналами установлены втулка с подводящими отверстиями и сопряженный с ней полый плунжер, связанный с приводным устройством, отличающийся тем, что плунжер выполнен с одинаковыми площадями кольцевых торцов кромок и на его наружной поверхности установлен упор, в корпусе

размещена пружина и выполнена соосно с плунжером цилиндрическая направляющая с наружным диаметром, равным наружному диаметру плунжера, при этом втулка охватывает по наружным поверхностям указанную направляющую и плунжер, и она подпружинена в сторону упора, а на ее внутренней поверхности выполнена расточка, между торцевой поверхностью которой и одной из кромок плунжера образован постоянный зазор.