Криорефрижератор с пневмоприводом Советский патент 1978 года по МПК F25B9/00 

Изобретение относится к холопильной технике, а конкретнее - к устройствам цля получения низких текгаератур, применяемым для охлаждения радиотехнических ycTpojicTB,

Известен криорефрижератор с пневмоприводом, соаержаший цилиндр, которого размещен поршень со штоком и встроенным регенератором, золотниковый газораспрене- лительный механизм с линиями высокого н низкого давления IJ,

Недостатком известного криорефри;кера тора является сложность конструкции,

Цель изобретения - упрощение конструк ции.

Это достигается тем, что газораспределительный механизм выполнен в виде двух блоков, первый из которых имеет подпружиненный следящий золотник, размещенный на щтоке поршня, а второй - подпружиненный золотник-распределитель, полость которого связана с линиями высокого и низкого давления, а также с цилиндром, и полости .обоих золотников связаны между собой каналом командных импульсов давления.

На чертеже схематически исображен криорефрижератор с uHesMonp-iBoaoisi,

Он содержит цклпЕШр 1. в котором пе ремещается поршень 2 с встроенным реге- нератором 3, Штсг; 4 поршня 2 снабжен шайбами 5, 6 п вьшо.-нен ступенчатым цля демпфированкя йвижеь5ня поршня. Шток нагружен возвратно пружиной 7, Следящий; золотник 8, расположенный в одном блоке с цилиндром имеет кольпевую расточку 9 и буртик, сл кащий для зацепления следящего золотника 8 со штоком поршня .2, Криорефрижератор снабжен также золотником-распределителем 10 с кольцевой расточкой 11, Золотник-распределитель нагружен Возвратной прун-синой 1 2.

Лля регулирования количества ходов поршня 2 в единиц времени в криорефрижераторе установлег ы дроссели 13 и I-, Дроссели 15 и 16 обеспечивают демпфирование штока поршни в крайних мертвых точках, В де).шферной камере 17 установлены прстшацки 18. Клапан постоянного перепада газа 19 предназначен для регулирования постоянной разняты давлений в кана- ле 20 и полости 21 при запусках в процес се работы криоре } ижератора Криорефрижератор имеет камеры переменного объема (полости)- 22, 23, 24 и каналы 25-32 соединяющие его рабочи полости. Работа криорефрижератора с пневмоприводом заключается в следующем, Первым рабочим процессом является пуск газа в рабочие полости, В течение этого процесса поршень 2 со штоком 4 и следующим золотником 8 под давлением пружины 7 удерживаются в нижней мертвой точке (НМТ), золотник-распределитель 1О под действием пружины 12 {тоже на- ходится в НМТ, При таком положении порш ня каналы 25 и 26 перекрыты поясками золотников 8 и 1О, а полость 22 через канал 27, кольцевую расточку 9 золотника 8, дроссель 13 и каналы 29 и ЗО соединена с полостыо низкого давления 21, При этом канал высокого давления 2О через кольцевую расточку 11 и канал 31 соединен с полостью 23 цилиндра 1, При подаче газа высокого давления в канал 2О происходит впуск газа через кол цевую расточку 11 и канал 31 в камеру переменного объеме 23, Одновременно газ поступает через дроссель 14 в канал 25 ч ерез последний - к клапану постоянного перепада 19. Газ высокого давления, поступая в камеру переменного объема 23, проходит через генератор 3 и попадает в камеру 24„ Так как площадь торца поршня внизу больше, чем вверху на величину поперечного сечения штока, то поршень под действием газа вместе со штоком начинает двигаться вверх. Следящий золотник 8 остается в НМТ, а пружина 7 снижается шайбой 6 движущегося штока 4, Между опорным буртиком след5пцего золотника 8 и шайбой 5 предусмотрен осевой зазор, ве личина которого определяет длительность процесса пуска газа. Шток 4, пройдя осевой зазор золотника, шайбой 5 упирается в буртик следящего золотника 8 и переме щает его вверх, закрывая канал 28 и открывая затем канал 25, При открытом канале 25 порщень находится в верхней мерт вой точке (ВМТ). Газ, пройдя дроссель 14, меняет высокое давление на командное и по каналу 25 через расточку 9 и канал 27 поступает в полость командного давления 22 золотника распределителя 10, который под действием давления газа перемещается вверх, сжимая пружину 12 и преодолевая низкое давление газа со стороны полости 21. При этом ка. нал 2О впуска газа высокого давления закрывается. На этом процесс впуска газа за канчивается и с открытием канала 26 начинается процесс выпуска газа. При постепенном открытии канала 26 происходит расширение газа и понижение давления газа в полости 24, Из полости 24 газ, пройдя регенератор 3, поступает в канал 31, затем через кольцевую расточку 11 золотника-распределителя Ю и открытый канал 26 выходит в- чшгист раль низкого давления 32, При этом поршень 2, шток 4 и следующий золотник 8 находится в ВМТ, После уменьшения давления газа в полости 24 до величины, меньшей действия усилия пружины 7 и давления газа в полости 21 на шток 4, поршень движется вниз, перемещая оставшийся газ из полости 24 в полость 23, При этом шток 4, пройдя осевой зазор в следящем золотнике 8, шайбой 6 упирается на буртик золотника 8 и перемещает его вниз, благодаря чему закрывается канал 25 и открывается канал 28, Командное давление из полости 22 через канал 27, кольцевую расточку 9 канал 28, дроссель 13, каналы 29 и ЗО поступает в полость низкого давления 21. Под действием пружины 12 и низкого давления газа в полости 2.1 золотник-распределитель 10 перемещается вниз, закрывая канал 26 и открывая канал 20, Пропесс выпуска газа заканчивается. Затем цикл повторяется вновь. Введение механизма газораспрепеления в виде двух блоков, один из которых размещен на яитоке поршня, сокращает дополнительный расход газа, исключает дополнительную регулировку ходя поршня, обеспечивает синхронизацию законов газораспределения и перемещения поршня, что приводит к повышению эффективности работы криорефрижератора, упрощает конструкцию, уменьшает массу и габариты охладителя. Формула изобретения Криорефрижератор с пневмоприводом, содержащий цилиндр, внутри которого размещен порщень со щтоком и встроенным регенератором, золотниковый газораспределительный механизм с линияк1И высокого и низкого давления, отличаюцийс я тем, что, с целью упрощения конструкции, газораспределительный механизм выполнен в виде двух блоков, первый из которых имеет подпружиненный следяший золотник, размешенный на штоке поршня, а второй - подпружиненный золотник-распределитель, полость которого связана с линиями высокого и низкого давления, а также с цилиндром, и полости обоих золотников связаны между собой каналом командных импульсов давления.

Источники информации, принятые во внимание при эксперт113б:

1.ПатентСША №3188821,кл. 62-6, 1965.

32

li )