Регулятор давления турбонасосного агрегата Советский патент 1978 года по МПК G05D16/10 

(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ТУРБОНАСОСНОГО АГРЕГАТА

1

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к регуляторам давления турбонасосного агрегата.

Известны регуляторы давления турбонасосного агрегата, содержащие цилиндр с сервопоршнем, рабочая полость которого сообщена со сливной гидролинией через дроссель, и золотник, торцевая полость которого сообщена каналом с гидролинией регулируемого давления 1.

Однако в гидросистемах с такими регуляторами возникают низкочастотные (1-2 гц) колебания давления и высокочастотные (800 гц) колебания золотника, приводящие к поломке пружины золотника от соударения витков. Если же в такой регулятор ввести жесткую обратную связь в виде пружины между сервопоршнем и золотником, то низкочастотные колебания устраняются, однако возникают пульсации давления средней частоты (70-120 гц).

С целью повышения надежности, в канале предлагаемого регулятора, соединяющего гидролинию регулируемого давления с торцевой полостью золотника, последовательно установлены два дросселя, камера между которыми сообщена через золотник с рабочей полостью цилиндра.

На чертеже изображен описываемый регулятор давления турбонасосного агрегата, разрез. Регулятор содержит цилиндр, выполненный

Б виде втулки 1, закрепленной в корпусе 2 и имеющей рабочую полость 3, сервопорщень 4, выполненный ступенчатым, и золотник 5, помещенный в гильзе 6 и образующий с ней торцевую непроточную демпфирующую нолость 7, которая соединена со штуцером 8 гидролинии 9 регулируемого давления через фильтр и канал 10 с последовательно установленными в нем двумя дросселями 11 и 12. Камера 13 между этими дросселями сообщена при помощи кналов 14 с отсечной кромкой 15 золотника 5 и далее через канал 16 в корпусе 2, кольцевую проточку 17 и радиальные отверстия 18 во втулке 1 - с рабочей полостью 3 цилиндра. Последняя сообщена через

отверстие в сервопоршне 4 и установленный в нем дроссель 19 с внутренней полостью 20 в корпусе 2. Полость 20 через штуцер 21 соединена со входом в насос (на чертеже не показан). Канал 16, а следовательно и рабочая

полость 3, через дроссель 22 соединена также со штуцером сливной гидролинпи 23, сообщенной с баком. В корпусе 2 перед дросселем 22 и щтуцером 21 установлены фильтры соответственно 24 и 25. Сервопоршень 4 тягой 26

связан с регулирующим органом турбонасосадроссельной заслонкой подвода Ёоздуха к турбине (на чертеже не изображена). Золотник 5 через тарелку 27 нагружен пружиной 28, опирающейся на втулку 1 через регулировочную шайбу 29, и пружиной 30 обратной связи, опирающейся на сервопорщень 4.

Работа регулятора происходит следующим образом.

При повыщении регулируемого давления золотник 5 под действием этого давления, подведенного к его торцу (в полость 7) через дроссели И и 12, преодолевая натяжение пружин 28 и 30, перемещается вправо, увеличивая щель, прикрываемую отсечной кромкой 15 золотника 5. Вследствие этого увеличивается подпитка рабочей жидкостью полости 3 цилиндра, вызывая перемещение сервопорщня 4 влево. При этом связанный с сервопорщнем регулирующий орган (заслонка) уменьшает подачу воздуха к турбине турбонасоса, понижая тем самым регулируемое давление па выходе насоса. Пружина 30 обратной связи возвращает золотник 5 в равновесное положение, опережая изменение давления на выходе пасоса, чем обеспечивается устойчивость системы регулирования. При понижении регулируемого давления происходит аналогичный процесс в противоположном направлении. Торцевая непроточная демпфирующая полость 7, имеющая возможно меньший объем и сообщенная с камерой 13 через дроссель 11, представляющий собой малое калиброванное отверстие, препятствует высокочастотным колебаниям золотника, обеспечивая ресурс по прочности пружин . 28 и 30. Дроссель 12 служит для предотвращения автоколебаний средней частоты (70-120 гц), возникающих в системе регулирования при резком переходе на режим пулевого расхода из-за повышенной скорости перемещения сервопоршня 4. Дроссель 12 играет роль скоростной обратной связи. При резком забросе регулируемого давления золотника 5, перемещаясь вправо на большую величину, откры вает большую щель, заставляя сервопорщень 4 перемещаться влево с больщой скоростьюНо так как при этом резко возрастает расход жидкости через дроссель 12, то, вследствие гидравлических потерь на нем, давление в камере 13 падает и это падение давления передается через дроссель 1 на торец золотника 5, возвращая его влево и уменьшая, таким образом, скорость сервопоршня 4. Аналогичный процесс, но в противоположном направлении происходит при резком падении регулируемого давления.

Дроссель 22 предотвращает перегрев регулятора и насоса при продолжительном режиме нулевого расхода, обеспечивая перепуск части циркулирующей рабочей жидкости в бак.

Таким образом, такое выполнение регулятора предотвращает возникновение в системе колебаний различных частот, вызывающих поломку отдельных элементов как в регуляторе, так и в гидросистеме, вследствие чего повыщается надежность работы.

Формула изобретения

Регулятор давления турбонасосного агрегата, содержащий цилиндр с сервопоршнем, рабочая полость которого сообщена со сливной гидролинией через дроссель и золотник, торцевая полость которого сообщена каналом с гидролинией регулируемого давления, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности, в канале последовательно установлены два дросселя, камера между которыми сообщена через золотник с рабочей полостью цилиндра.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР №468484, кл. В 64D 47/00, 1973.