Электропневматический преобразователь Советский патент 1977 года по МПК F15C3/06 

1

Изобретение относится к струйной технике, в частности к устройствам пневмоавтоматики с повышенными требованиями безопасной работы, и может быть применено, например, в системах железнодорожной автоматики и телемеханики, связанных с безопасностью движения поездов, в устройствах управления летательными аппаратами, в системах контроля опасных доз заражения среды, т. е. там, где недопустимо появление (в результате тех или иных неисправностей устройства) ложного активного выходного сигнала.

Известен электропневматический преобразователь, содержащий входное сопло, относительно продольной оси которого симметрично расположены коронирующие элементы, отклоняющая электростатическая или электромагнитная система и выходные сопла. Однако этот преобразователь не удовлетворяет требованиям безопасной работы, так как отключение струи и появление активного выходного сигнала возможно в результате воздействия посторонних полей. Известен также электропневматический преобразователь, содержащий шариковый клапан, состоящий из электромагнита, связанных между собой пружипы, рычага, штока и шарика, входное сопло, соединенное через приемную камеру и шариковый клапан с имеющей выход в атмосферу камерой управления мембранным клапаном, выходной канал, соединенный через выходную камеру, и жестко связанные между собой мембранный и пружинный клапаны со средней камерой, имеющей выход в атмосферу, и приемной камерой. Однако этот преобразователь в изготовлении и не обеспечивает безопасной работы, т. е. не исключает появления лолшого выходного сигнала при таких возможных повреждениях, как обрыв пружипы шарикового

клапана, повреждение мембранного или пружинного клапана, деформация рычага или штока, замыкание якоря электромагнита и т.п. Наиболее близким к изобретению по техническому решению и функциональному назначеппю является электропневматический преобразователь дискретных сигналов, содерл ащий первую камеру с расположенной на ней катушкой индуктивности, питающее и выходное сопла, подключенные к первой камере, и шарик из магнитного материала. Этот известный преобразователь требует строго вертикальной установки и для обеспечения надежной и безопасной работы содержит дополнительно струйный переключатель.

Целью изобретения является расширение диапазона рабочих положений. В предлагаемом преобразователе это достигается тем, что он содержит вторую камеру, соединенную с первой камерой, причем шарик расположен во

второй камере, связанной с атмосферой, а диаметры первой и второй камер выполнены в соответствии с соотношением Z),25-0,35/Зш и D2 2-ЗОщ, где DI-диаметр первой камеры, 1 2-диаметр второй камеры, Ош-диаметр шарика. Кроме того, в предлагаемом преобразователе для стабилизации его чувствительности во всем диапазоне рабочих положений форма поверхности второй камеры выполнена в виде поверхности враш,ения относительно оси Y отрезков -f-HO ;r кривых и У -|/, соответственно. На чертеже схематически показан предлагаемый преобразователь. Он состоит из питающего сопла 1 и выходного сопла 2, соединенных с первой камерой 3, которая расположена внутри катушки индуктивности 4, второй камеры 5, сообщающейся через отверстия 6 с атмосферой, и свободно расположенного в ней шарика 7 из магнитного материала. При отсутствии электрического сигнала на входе преобразователя, т. е. при отсутствии тока в катушке индуктивности 4 шарик 7 покоится на дне камеры 5. Струя, поступающая из питающего сопла 1, через камеру 3 проникает в камеру 5, из которой через отверстия 6 устремляется в атмосферу. При этом пневмосигнал в выходном сопле 2 отсутствует. С поступлением входного электрического сигнала на катушку 4 шарик 7 притягивается к ней и перекрывает сообщение между камерами 3 и 5. Питающая струя, поступающая из сопла 1, создает в камере 3 давление, и в сопле 2 появляется выходной пневмосигнал. Допускается отклонение преобразователя от среднего положения на телесный угол, соответствующий плоскому углу 180 + arcsln - а, а 180°-arcsin -, ill где DI-диаметр первой камеры 3, Ощ - диаметр шарика 7. Для простоты изготовления камеры 3 и 5 можно выполнять цилиндрическими. Однако для сохранения чувствительности преобразователя постоянной во всем диапазоне допустимых рабочих положений необходимо камеру 5 изготавливать с внутренней поверхностью, образованной вращением относительно оси У отрезков соответственно кривых иУ. DI и DZ - диаметры камер 3 и 5 соответственно. Предлагаемый электропневматический; преобразователь отвечает требованиям обеспечения безопасной работы. Такие повреждения, как засорение питаюш,его 1 или выходного 2 сопл, утечки в местах их соединений или полное разъединение, обрыв катушки 4, отсутствие электрического или пневматического питания, не могут вызывать появления ложного, активного сигнала в выходном сопле 2, а следовательно, исключается возможность возникновения опасной ситуации. Преобразователь может быть применен в устройствах железнодорожной автоматики и телемеханики, связанных с безопасностью движения поездов и в других устройствах, где необходимо обеспечение безопасной работы, что повышает помехозащищенность этих устройств от воздействия радиации, высокой температуры и агрессивных сред, а также позволяет упростить их конструкцию и удешевить производство и эксплуатацию. Формула изобретения 1.Электропневматический преобразователь, содержащий первую камеру с расположенной на ней катушкой индуктивности, питающее и выходное сопла, подключенные к первой камере, и шарик из магнитного материала, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих положений преобразователя, он содержит вторую камеру, соединенную с первой камерой, причем шарик расположен во второй камере, связанной с атмосферой, а диаметры первой и второй камер выполнены в соответствии с соотношением 1 0,25-0,35Dni и /))ш, где Z),- диаметр первой камеры, DZ - диаметр второй камеры, DTJI - диаметр шарика. 2.Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что, с целью стабилизации чувствительности преобразователя во всем диапазоне рабочих положений, форма поверхностей второй камеры выполнена в виде поверхности вращения относительно оси У отрезков И кривых , соответственно.