Преобразователь расходов Советский патент 1978 года по МПК G01F3/16 F15B5/00 

Настоящее изобретение относится к устройствам, преобразующим расход в период давления, и применяется в устройствах защиты гидравлических систем от внещней негерметичности. Известны преобразователи расходов для устройств защиты гидросистем от внейшей негерметичности потребителей типа гидроцилиндров двухстороннего действия. Эти преобразователи создают перепады давлений, пропорциональные расходам жидкости в напорной и слив,ной магистралях. Полученные перепады давлений сравниваются в устройстве защиты, которое -олределяет по их соотношению состояние системы и при появлении ее негерметичности отключает неисправный участок. Большинство известных преобразователей состоят из дросселей или клапанов, расположенных в напорной и сливной магистралях и не влияющих друг на друга. Основным недостатком этих преобразователей является их больщое гидросопротивление 1. Наиболее близким по техническому решению является преобразователь расходов, содержащий корпус, в котором установлены нормально закрытые клапаны, расположенные в напорном и сливном каналах, подключенных к выходам преобразователя 2. Положение плунжера золотника клапанов зависит от расхода жидкости в напорном канале. Благодаря непрерывному равенству площадей проходных ;щелей золотникового клапана в напорном и сливном каналах (магистралях) разность перепадов давлений на этих щелях пропорциональна разности квадратов расходов в магистралях, что обеспечивает повышенную чувствительность преобразователя или меньшее гидросопротивление при со.храненим чувствительности. Однако в преобразователе гидросопротивление все же достаточно велико и он может быть применен только на участках системы, содержащих потребители с равными площадями рабочих камер и без рециркуляции потока жидкости. Целью изобретения является уменьшение гидросопротивления преобразователя при сохранении чувствительности. Для этого преобразователь ..асходов содержит двуплечий рычаг, скрепленный через опору с корпусом, а плечи рычага шарнирно связаны с затворами нормально закрытых клапанов. Дополнительным отличием предложения является то, что опора рычага выполнена подвижной относительно корпуса. сущность предложения поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведена схема преобразователя расходов, а на фиг. 2 - его расположение в устройстве защиты гидравлической систе.мы от внешней негерметичности. Преобразователь расходов содержит два нормально закрытых клапана 1 и 2, каждый из которых содержит затвор 3, нагруженный пружиной 4. Затворы 3 клапанов 1 и 2 шарнирно соединены с концами двуплечего рычага 5. шарнирная опора 6 которого расположена в ползуне, закрепленном в направляюшем отверстии корпуса 7. Положение опоры может регу лироваться за счет перемещения ползуна в корпусе для изменения соотношения плеч «а и «Ь двуплечего рычага, определяемого соотношением площадей поршневой (Рп) и штоковой (1ш) камер потребителя 8 и параметрами сумматора устройства зашиты 9 (фиг. 2). Если сумматор выполнен па поршнях с равными плошадями, то указанные соотноп.1ения должны быть равны - . Если площадь поршневой камеры потребителя больп1е плошади штоковой камеры, то устройство зашиты 9 должно устанавл11ваться перед потребителем, как показано па фиг. 2, а направление течения жидкости через преобразователь изменяется при изменении направлекия движении штока потребителя. В этом случае в преобразователе мо1ут быть применены клапаны двухстороннего действия, как показано на фиг. 1, в кахчлом из которых над- и иодклапанные полости, расиоложепные с одной з сто)он клапана, соединены соответственно с под- и надклапапными полостями, расположенными с другой его стороны, и соответствую ,и.ми полостями су.мматора устройства защиты. Если же площади поршневой и штоковой камер потребителя равны .между собой, то в преобразователе могут быть применены клапаны одностороннего действия, так как в этом случае устройство зашиты целесообразно уста,. навливать до регулятора потреоителя, т. е. на участке с неизме} пым направлением, течения жидкости. Работа пневмопреобразователя расходов в случае, когда система герметична и жидкость движется, например, в направлении, показанном на фиг. 1 СПЛОП1НЫМИ стрелками, происходит следующим образом. Жидкость, иоступаюн;ая из пасос.а, проходит через пневмопреобразователь и заполняет поршневую полость потребителя, а из штоковой полости также через преобразователь вытесняется в бак. При этом нормально закрытые 1 и 2 клапаны преобразователя открываются на соответствующую расходу жидкости величину, причем перемещение их затворов 3, а следовательно, и площади проходных щелей клапанов пропорциональны плечам двуплечего рычага 5, с которыми они соединены. В связи с неизменностью при работе потребителя плопладей его камер и плеч двуплечего рычага 5 не изменяется и соотношение скоростей течения жидкости через клапаны, а следовательно, и соотнощение создаваемых при этом нерепадов давлений на клапанах ДР|,ЛР2, зависящих практически только от скоростей течения жидкости. Каналы, в которых возникают перепады АР|, ДР2, являются выходами преобразователя. В частно.м случае, когда плечи рычаг,а и плошади камер потребителя соответственно равны, равны все время и перепады давлений на клапанах. При изменении направления течения жидкости работа преобразователя расходов и соотношение между перепадами давлений на клапанах не изменяются. Таким образом, предлагаемый преобразователь расхода создает равные или кратные перепады давлений в напорпой и сливной магистралях. Эти перепады поступают затем с разными знаками в устройство заш.иты 9, где они создают взаимно инверсные сигналы, не приводящие к воздействию устройства защиты на систему. Если же па участке между преобразователем и потребителе.м включительно герметичность системы нарущается, то соотнощение между расходами жидкости в напорной и сливной .магистралях изменяется за счет внешней утечки жидкости. Соотношение же площадей проходных щелей клапанов при этом не изменяется, что приводит к резкому увеличению отношения перепада давлений в напорной магистрали к перепаду давления в сливной магистрали, а следовательно, к появлению в устройстве защиты сигнала о разгерметизации сиСте.мы и перекрытию магистралей. В частности, в случае полного разрушения какой-либо из магистралей расход через клапан в сливной магистрали и перепад давлений на нем будут равны нулю, а перепад давлений на клапане в напорной магистрали удвоится по сравнению с перепадом в герметичной системе и при том же расходе жидкости через него за счет уменьщения рабочей щели клапана. В результате перепад давлений, воспринимаемый устройством защиты, создается вдвое больще, чем у известных преобразователей. Существенное уменьшение гидросопротивления преобразователя расходов по сравнению с известными позволяет уменьщить потребные мощности источников энергии, а также создает возможность применения устройств защиты на участках с большими (до 100 л/мин) расходами, что практически невозможно осуществить с известными преобразователями. Формула изобретения 1. Преобразователь расходов, содержащий корпус, в котором установлены нормально закрытые клапаны, расположенные в напорном и сливном каналах, подключенных к выходам преобразователя, отличающийся тем,--что, с целью уменьшения гидросопротивления преобразователя, он содержит двуплечий рычаг, скрепленный через опору с корпусом, а плечи рычага шарнирно связаны с затворами нормально закрытых клапанов.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что опора рычага выполнена подвижной относительно корпуса.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Спр. «Автоматические приборы, регуляторы и управляющие машины, 1968, Л., Машиностроение, стр. 119.

2.Патент США № 35873 93, кл. F 16 к 37/00, 1971.

л потребителю Ри-г. 1

/( насосной cmoff utj