Регулятор расхода Советский патент 1980 года по МПК G05D7/01 

I

Изобретение огносигся к обпасги гид- роавгоматики, в частности, к усгройсгвам автоматического поддержания величины рабочего зазора в гидросгагических направляющих и в радиальных гидростатических подшипниках при изменении нагрузки.

Известны устройства для регулирования расхода дросселирующего и байпасного типов, имеющие одинаковую структурную схему. Они содержат корпус , в расточке которого перемещается подпружиненный поршень с одинаковыми п ющадями правого и левого торцов. При этом . требуемый расход жидкости устанавливается вентилем вручную til

Устройства предназначены для поддержания постоянного расхода жидкости при изменении давлений в магистралях А или В и не могут быть использованы для питания гидростатических направляющих или радиальных гидростатических подшипников.

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является регулятор расхода, содержащий корпус с входным и выходным каналами, подпружиненным плунжером и дросселем 1, .

Однако в таком регуляторе диапазон изменения нагрузки (3-5) ограничен.

Целью изобретения является увеличение рабочего диапазона регулятора.

Эта цель достигается тец ч го в предложенном регуляторе плунжер выполнен дифференциальным. Дроссель выполнен в виде винтового канала с переменным шагом на поверхности ступени плунжера с большим диаметром, торцовая полость которого подключена к выходному каналу. .Торцовая полость плунжера ступени меньшего диаметра подключена к входному каналу и соединена через канал, выполненный в корпусе, с полостью, в которой расположена ступенЕ) плунжера большего диаметра.

На чертеже показан предложенный регулятор.

Регулятор расхода содержит корпус 1 с входным каналом 2, выходным каналом 3, коналом для слива утечек 4 и питающей КОЛЬЦОВОЙ проточкой 5, дифференциальный плунжер 6 с дросселем 7 в виде винтового канала с переменным шагом, прулшну 8, вгулку 9, крышку 10, пружину 11, втулку 12 и крышку 13.

К кольцевой проточке, расположенной в полости 14, через канал 15 подключен канал 2, через который в регулятор поступает масло из гидросистемы постоянного давления, соединенной с торцовой полостью 16 меньшего диаметра и через канал 15 с проточкой 5. Из прогочки 5 масло поступает в дроссель 7, затем отводится в торцовую полость 17 большего диаметра, откуда через выходной канал 3 поступает в карман гидростатических направляющих.

В полости 16 меньшего диаметра давление Р , в кармане направляющей и в торцовой полости большего диаметра давление - 1 . Гидравлические силы, действуюшие на меньший { Sj ) и больший ( о§ ) торцы плунжера, уравновеше 0 0 SH

плунжер находится в среднем положении, пружины 8 и 11 не нагружены.

Допустим, давление в кармане направляющей возросло на А г , Плунжер смещается вправо относительно проточки 5 корпуса на вепмчкну Д Ц , сжимая пружины 11 силой Д.Р&О . Сила сжатой пружины 2 Д L (б - жесткое ть пружины) уравновешивает избыточное гидравлическое давление ЛРЗона левый торец плунжера, и движение прекращается Уравнение равновесия плунжера в данном положении (Т ЛР)Т SH+6 дЬ . Длина дросселирующего канала плунжера уменьшается, уменьшая гидравлическое сопротивление регулятора. При этом расход регулятора увеличивается, а зазор направляющих остается прежним.

Пусть давление в кармане направляющей вновь повысилось на АР и составило (То+ 2лР). При этом плунжер смещаегся вправо, сжимая пружину 11 на АЬц Д1-« , Уравнение -равновесия плунжера при этом - имеет вид:

(.

Во втором и третьем положениях плунжера повышение давления в кармане на одну и ту же величину дТ вызывает перемещение плунжера и с.атие пружины 11 также на величину ДЬ , поскольку

усилие, развиваемое пружиной при сжатии, - линейная функция от величины сжатия. Однако, чтобы зазор п в направляющих остался неизменным в рассмотренных двух положениях, на длине Д1и плунжера необходимо нарезать дросселпруюший канал длиной Л н ,а в третьем положении на длине АДан Ali следует нарезать дросселирующий канал длиной Д&2. Причем длины дросселирующе, го канала, нарезанного на плунжере во втором и третьем случаях, не равны (Л2 ) ( } из-за нелинейности функции длины дросселирующего канала от приращения давления в кармане.

Следовательно, если на левом конце ступени большего диаметра (верхний диапазон регулирования - максимальная нагрузка на направляющих) дросселирующий канал трения нарезан с большим шагом, то, чем ближе к первому концу этой ступени (нижний предел диапазона регулирования - минимальная нагрузка) тем шаг нарезки винтового канала меньше.

При снижении нагрузки на направляющих заз ор Vi в направляющих увеличивается, давление в кармане направляющих и торцовой полости большего диаметра падает на (-ЛР). Под воздействием неуравновешенных гидростатических сил плунжер смещается влево относительно проточки 5 на величину АЪ , сжимая левую пружину 8. Сила сжатой пружины уравновешивает избыточное давление в торцовой полости большего диаметра, и движение плунжера прекращается. При этом уравнение равновесия плунжер (Ро-А-р)з„-ьедъ Рн .

При смещении плунжера относительно проточки 5, длина дросселирующегр канала и сопротивление регулятора увеличиваются, расход масла через регу -ятор уменьшается, и заданный рабочий зазор направляющих восстанавливается.

Формула изобретения

Регулятор расхода, содержащий корпус с входным и выходным каналами, подпружиненным плунжером и дросселем, отличающийся тем, что, с целью увеличения рабочего диапазона регулятора в нем подпружиненный плунжер выполнен дифференциальным, а дроссель - в виде винтового канала с переменным шагом на поверхности ступени плунжера с большим

дилмот|юм, торцовая полость которого подключена к выходному каналу, причем горцовая полосгь плутгжера ступени меньшего диаметра подключена к входному каналу и соединена через канал, выполненный в корпусе, с полостью, в которой расположена ступень плунжера большего диаметра.

Источго1ки информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Ловит Г, А. и др. Гидравлические направляющие с регулягчэрами, ЭНИМС, 1976, 4мг. 1.

2.Пресс-информация, Приборы и элементы автоматики и вычислительной техники, № 17, 1975, с. 34.

PI

В /«

Ю

Г7

« /

I I