Вихревой усилитель Советский патент 1981 года по МПК F15C1/08 

Изобретение относится к- струйной пневмоавтоматике и может быть применено, в частности, в. качестве аналогового или дискретного усилителя при построении систем управления в сталелитейной, химической, ,пи1цевой и других отраслях промьшшенности. Известны вихревые усилители,содержащие цилиндрическую вихревую камеру с тангенциальныг каналом управления, выходным отверстием, выпо1гнен ным в центре одного из торцов Buxpe вой камеры и канала питания,направленного по радиусу вихревой камер ГОНедостатком известных усилителей являются малые коэффициенты усиления по р:асходу и мощности, колебание выходного давления, а также небольшие линейные участки характеристик. Это является следствием того, что при такой конфигурации проточной части элемента невозможно .получать больших радиальных гра диентов давления. Наиболее близкий к педлагаемому вихревой усилитель, имеющий устройство, устраняющее турбулйзацию выходного давления. Этот усилитель содержит корпус с цилиндрической вихревой камерой, в которой установлены 4.направляющие лопатки о внутреннему диаметру выходного отверстия j« Этот усилитель не обеспечивает высоких коэффициентов усиления по расходу и мощности и линейности характеристик в большом диапазоне изменения входного сигнала. Объясняется это тем, что отсутствует организованное усиливающее воздействие потока управления на поток питания. Цель изобретения. - повышение коэффициента усиления путем организации движения потока внутри вихревой камеры.

Поставленная цель достигается тем, что в известном вихревом усилителе, содержащем корпус с цилиндрической вихревой камерой, в KOTOpoii установлены направляющие лопатки, с радиальным каналом питания и тангенциальньм каналом управления, переднюю крышку с выходиьи-1 каналом, выполненным в центре и заднюю крышку, направляющие лопатки скреплены в радиальную решетку, утановленную в вихревой камере эксцентрично выходному каналу.

Такое конструктивное выполнение ггозволяет организовать усиление воздействия потока управления на поток питания, и частичное его преобразование в выходной -сигнал,благодаря повьииается коэффициент усиления.

На фиг.1 показан усилитель,разрез на фиг.2 показан усилитель в сборе.

Предлагаемый усилитель состоит из цилиндрической вихревой камеры , в которой расположены направляющие лопатки 2, высота которых равна высоте вихревой камеры I, образующие радиальную решетку 3, установленную эксцентрично по отношению к выходному каналу 4.

Корпус усилителя 5 имеет радиальный канал 6 питания и тангенциальный канал 7 управления. Ось выходно го канала 4, выполненного в передне крышке 8, совпадает с продольной осью цилиндрической камеры 1.

Передняя крьпнка 8 и задняя 9 склны с корпусом 5.

Предлагаемьй усилител;. работает следующим образом.

Питающий поток, при отсутствии потока управления, из канала 6 поступает в вихревую камеру I и движется в направлении, перпендикулярном продольной оси камеры, через лопатки радиальной решетки 3, от периферии к центру и затем поступае в выходной канал 4. Падение давлени питающего потока на его пути от канала 6 до выхода из камеры незначительно. В этом случае вьгходиой расход определяется плоп1адью выходного канала 4 и величиной давления питания. Давление в вихревой камере 1, с точностью до величины, потерь, постоянно и равно давлению питания. При наличии потока управления, который подается через канал 7 тангенциально к внешней стенке вихревой камерв, I , в ней возникает вихревое движение.

Направляющие лопатки 2, образующие радиальную решетку 3, преобразуют часть вихревого потока в выходной канал, увеличивая тем самым градиент давления, и направляют остальную часть вихревого потока таким образом, что она усиливает воздействие потока управления на питающий поток. Вследствие этого, при измененном давлении в выходном канале 4 на выходе из усилителя, выходной поток и поток питания уменьшается.

Выходной расход усилителя определяется радиальным градиентом давления в вихревой камере.

Направляющие лопатки, выполненные в виде радиальной решетки, расположенной эксцентрично по отношению к выходному отверстию, .позволяют направлять часть вихревого потока на усиление вихревого движения (усиления воздействия управляющей . струи), и частично преобразовьшать его в выходной сигнал, что позволяет повысить коэффициент усиления, особенно при полном запирании потока питания,

а также увеличить величину линейного участка усилителя.

Использование предлагаемого вихревого усилителя в устройствах автоматического управления позволяет повысить эффективность применения пневматики в системах автоматического управления.

Формула изобретения

Вихревой усилитель,содержащий корпус с вихревой камерой, радиальны каналом питания и тангенциальными каналами управления, переднюю крышку с выходным каналом, заднюю крышку и направляющие лопатки, размещенные в вихревой камере, отличающийся тем, что, С целью увеличения коэффициента усиления, направляющие лопатки скреплены в радиальную решетку установленную в вихревой камере эксцентрично выходному каналу.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 548750, кл. F15C3/08, 1974.

2.Моль Р. Гидропневмоавтоматика. М., Машиностроение, 1975, с.(6 (прототип).

Л-4

Фиг.

8Ф1/.2