Регулятор перепада давлений Советский патент 1993 года по МПК G05D16/10 

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано в конструкциях систем концевых уплотнений высокооборотных валов центробежных компрессоров и насосов, в частности, систем с рабочими жидкостями, обладающими магнитными свойствами.

Известна конструкция регулятора перепада давлений, содержащая корпус с полостью управляющего давления, подводящей и сливной камерами, связанными между собой расходным отверстием, в котором установлен подпружиненный шток с поршнем.

В такой конструкции регулятора перепада давлений не обеспечивается необходимая точность регулирования, особенно при работе регулятора в широком диапазоне расходов жидкости.

Наиболее близкой по технической сущности к регулятору перепада давлений, является конструкция, принятая в качестве прототипа и содержащая корпус с подводящей и сливной камерами, соединенными между собой расходным отверстием, в котором установлен шток, связанный с регулирующим органом, выполненным в виде первого поршня, установленного в сливной камере и образующего с корпусом компенсирующую камеру, соединенную обводным каналом в корпусе со сливной камерой, а также второй поршень, связанный со штоком, установленный в подводящей камере и образующий с корпусом полость управляющего давления с установленной в ней пружиной задания.

Недостатком такого регулятора перепада давлений являются низкая точность регулирования перепада давления, особенно при работе регулятора на малых расходах рабочей жидкости, а также низкая динамическая устойчивость работы регулятора перепада давления.

Целью изобретения является повышение точности и динамической устойчивости регулятора перепада давлений при регулировании перепада давлений жидкостей, обладающих магнитными свойствами в магнитном поле.

Указанная цель достигается тем, что в известной по прототипу конструкции регулятора перепада давлений, первый и второй поршни и шток выполнены из немагнитного материала, в полости управляющего давления, в компенсирующей камере и в расходном отверстии установлены кольцевые магниты с осевой намагниченностью, при этом полость управляющего давления заполнена магнитной жидкостью.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена предлагаемая конструкция регулятора перепада давлений, продольный разрез.

Регулятор перепада давлений для рабочих жидкостей, обладающих магнитными

свойствами в магнитных полях, содержит корпус 1 с полостью 2 управляющего давления, подводящей 3 и сливной 4 камерами, связанными между собой расходным отверстием 5, в котором установлен регулирующий орган, выполненный в виде первого поршня б, жестко соединенного штоком 7 со вторым поршнем 8, предварительное под- жатие которого осуществляется пружиной задания 9. Регулятор перепада давлений

5 имеет компенсирующую камеру 10, образованную глухой расточкой корпуса 1 и торцевой поверхностью поршня 6 и связанной обводным каналом 11 в корпусе 1 со сливной камерой 4. Полость 2 управляющего

0 давления регулятора заполнена магнитной жидкостью и снабжена кольцевым магнитом 1.2. с осевой намагниченностью.

Кроме того, в устройстве установлены кольцевые магниты 13,14с осевой нама гни5 ченностью, расположенные на периферии расходного отверстия бив компенсирующей камере 10.

Поршни 6 и 8 и шток 7 выполнены из немагнитного материала.

0 Регулятор перепада давлений, согласно изобретению, работает следующим образом.

При отсутствий давления в управляющей камере 2 немагнитный первый поршень

5 б смещен в крайнее нижнее положение и на него действуют силы предварительного сжатия пружины 9 и магнитная сила со стороны магнитных систем 12, 13 и 14, вызванная эффектом выталкивания немагнитного

0 тела из магнитной жидкости, помещенной в область неоднородного магнитного поля. При этом выталкивающая магнитная сила от магнитной системы 14 имеет максимальное значение и компенсирует силу сжатия пру5 жины 9 и другие силы, действующие на регулирующий орган, исключая при этом залипание регулирующего органа в крайнем нижнем положении.

В случае увеличения давления в слив0 ной камере 4 и соответственно в компенсирующей камере 10, сила воздействия на поршень б повышается и перемещает подвижные части регулятора в сторону управляющей камеры 2, увеличивая

5 предварительное сжатие пружины 9.

При этом расход магнитной жидкости через расходное отверстие 5 подводящей камеры 3 в сливную камеру 4 уменьшается, что приводит к уменьшению роста давления в камерах 4 и 10.

Одновременно выталкивающая сила со стороны магнитной системы 14, установленной в компенсирующей камере 10 по мере удаления от нее немагнитного регулирующего органа уменьшается, а выталкиваю- щая сила со стороны магнитных систем 12 и 13, установленных в управляющей камере 2 и на периферии расходного отверстия 5 по мере приближения к ним поршня 8 и поршня 6 увеличится. Подбором мощности маг- нитных систем 12, 13 и 14 и выбором их месторасположения можно добиться полной компенсации увеличения силы сжатия пружины, что.способствует сохранению ба

ланса сил, действующих на регулирующий орган, и повышению точности регулирования.

В установившемся режиме силы давления в камерах 4 и 10 уравновешиваются силами давления в камере 2, силами упругости пружины и выталкивающими силами магнитных систем 12, 13 и 14,

При выполнении корпуса 1 из немагнитного материала и установка магнитных систем на подвижных частях регулятора, т.е. на регулирующем органе 6 сохраняется эффект, описанный выше.

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано в конструкциях систем концевых уплотнений и высокооборотных валов центробежных насосов, в частности систем с рабочими жидкостями, обладающими магнитными свойствами. Цель изобретения - повышение точности и динамической устойчивости регулятора перепада давлений. Регулятор перепада давлений для рабочих жидкостей, обладающих магнитными свойствами в магнитных полях, содержит корпус 1 с полостью 2 управляющего давления, подводящей 3 и сливной 4 камерами, связанными между собой расходными отверстиями 5, в котором установлен немагнитный регулирующий орган, выполненный в виде поршня 6, жестко соединенного штоком 7 с поршнем 8, предварительное поджатие которого осуществляется пружиной задания 9, имеется дополнительная компенсирующая камера 10, образованная глухой расточкой корпуса 1 и торцовой поверхностью поршня 6 и связанная обводным каналом 11 в корпусе 1 со сливной камерой 4. Полость 2 управляющего давления регулятора заполнена магнитной жидкостью и снабжена кольцевым магнитом 12с осевой намагниченностью. Кольцевые магниты 13,14 с осевой намагниченностью расположены на периферии расходного отверстия 5 и в компенсирующей камере 10. 1 ил. ел с VJ ю ел 4 W Ы

Формула изобретения Регулятор перепада давлений, содержащий корпус с подводящей и сливной камерами, соединенными между собой расходным отверстием, в котором установлен шток, связанный с регулирующим органом, выполненным в виде первого поршня, установленного в сливной камере и образующего с корпусом компенсирующую каме- ру, соединенную обводным каналом в корпусе со сливной камерой, а также второй поршень, связанный со штоком, установленный в подводящей камере и образующий с корпусом полость управляющего

давления с установленной в ней пружиной задания, отличающийся тем. что, с целью повышения точности и динамической устойчивости, при регулировании перепада давлений жидкостей, обладающих магнитными свойствами в магнитном поле, первый и второй поршни и шток выполнены из немагнитного материала, в полости управляющего давления, в компенсирующей камере и в расходном отверстии установлены кольцевые магниты с осевой намагниченностью, при этом полость управляющего давления заполнена магнитной жидкостью.