Понизитель давления Советский патент 1981 года по МПК E21F3/00 

(54) ПОНИЗИТЕЛЬ ДАВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к горному Ьелу и может быть использовано для кондиционирования рудничного воздуха.

Известен понизитель давления, включающий трубопроводы высокого и низкого давления, герметичные емкости, разделенные эластичными мембранами . Недостатком этого понизителя давления является работатрубопровода под высоким давлением жидкости.

Наиболее близким к изобретению техническим решением является понизитель давления, включающий герметичные емкости, разделенные перегородками на два отсека, трубопроводы высокого и низкого давления для подачи энергоносителя, циркуляционные насосы, распределительный блок, состоящий из цилиндрического корпуса со штуцерами для подключения трубопроводов высокого и низкого давления. Внутри корпуса помещен золот ник в. виде полого цилиндра с выемками, так, что они с корпусом образуют попукольцевые полости, служащие для подачи и отвода энергоносителя.

Внутри золотникового цилиндра располагается подпружиненный шток, соединенный с цилиндрическим золотником и входящий концами в цилиндрические емкости, разделенные поршнями. При перемещении под действием жидкости поршень каждбй цилиндрической емкости переменно воздействует на шток и осуществляет возвратно-поступательное движение его. Цилиндрический золотник вместе со щтоком также осуществляет возвратно- поступательное движение, переключая работу цилиндров таким образом, что обеспечивается действие понизителя давления в заданном режиме :1.

Недостатками известного понизителя давления являются сложность конструкции золотникового блока, в особенности внутренней части золотникового цилиндра; наличие вспомагателыш1х деталей, золотника(пружины, звездообразные буртики, направляющие штифты), снижающих надежность работы устройства; невозможность непосредственного использования золотникового блока для работы совместно с герметичными емкостями, разделительные перегородки которых отличны от поршней как по конструкции, так и по принципу действия; трудностьгерметизации золотникового блока, вызванная тем, что осуществляется возвратно- поступательное перемещение полукольцевых полостей. Цель изобретения- повышение надежности работы понизителя давления Поставленная цель достигается тем, что понизитель давления снабжен ротором расположенным в распределитепьном блоке и соединенным с корпусами герметичных емкостей посредством опорных подшипников, валами, расположенными внутри герметичных емкостей, и опирающимися на подшипники, подпружиненными собачками шарнирно опирающимися на валы и храповыми колесами, размещенными на торцевых сторонах ротора и кинематически связанными с собачками, причем валы жестко связаны с перегородками. При этом перегородки герметичных емкостей выполнены в виде лопастей. На фиг. 1 изображен понизитель давления, в плане; на фиг. 2- то же продольный разрез; на фиг.З- разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг.2| на фиг, 5-разрез В-В на фиг.2| на фиг. 6- рарез Г-Г на фиг.2. Понизитель д 1вления состоит из герме тичных емкостей 1 и 2, соединенных с распредделительным блоком 3. Герметичные емкости 1 и 2 содержат корпусы 4 и 5, закрытые крышками 6 и 7. Внутри корпусов 4 и 5 помещены лопасти 8 и 9, жестко соединенные с валами Ю и 11, опирающимися на подшипники 12-15.Емко 1 и 2 снабжены уплотнителями 16 и 17 устраняющими утечку энергоносителя. На концах валов 1О и 11, выходящих из ем костей 1 и 2 в сторону распределительного блока, закреплены собачки 18 и 19 с пружинами 2О на шарнирах 21. По обе стороны валов 10 и 11 в корпусах герметичных емкостей имеются отверстия22-25. Распределительный блок 3 состоит из корпуса 26, соединен ного с торцевых сторон с корпусами 4 и 5 герметичных емкостей I и 2, ротор 27, посаженного на подшипники 28 и 2 опирающиеся на корпусы 4 и 5 гермети ных емкостей 1 и 2. С торцевых сторон ротора, 27 посшкены храповые колеса 30 и 31, входящие в зацепление с соба ками 18 и 19. Герметизация распределительного блока 3 осуществляется с поощью уплотнительных колец 32 и33, размещеннцх в торцах цилиндрического корпуса 26. Ротор имеет полукольцевые полости 34-37 по одну сторону диаметра и 3841- по другую. Между полостями размещены уплотнительные кольца 42. Каж дая попукольцевая : полость может сообщатьсяс двумя отверстиями в корпусе 26. Полость 34 сообщается с отверстиями 43 и 44, полость. 35- с отверстиями 45 и 46; полость 36- с отверстиями 47 и 48; полость 37- с отверстиями 49 и 5О, а полости 38-41 сообщаются соответственно с отверстиями 51 и 52, 53 и 54, 55 и 56, 57 и 58. Понизитель связан с линиями высокого и низкого давления трубопроводами 5962и 63-66. Устройство работает следующим образом. Герметичная емкость 1 заполнена нагретым энергоносителем, а емкость 2- холодным. Холодная вода по трубопроводу линии 59 высокого давления поступает через отверстие 43 в полость 34 распределителя 3 и по отверстию 44, трубопроводу 6О и отверстию 23- в емкость 1. Холодная вода поворачивает лопасть 8, выжимая теплую воду через отверстие 22, трубопровод 61, отверстия 45 и 46 в корпусе 26 распределительного блока 3, соединенные полостью 35, в обратную линию 62 высокого давления. В тот же период времени под действием насоса отопленный энергоноситель по линии 63низкого давления поступает в распределительный блок 3 и через отверстие 50, полость 37 ротора 27, а также отверстие 49, по трубопроводу 64 и отверстие 25 поступает в герметичную емкость 2. Под действием поворачивающейся лопасти 9 герметичной емкости 2 холодный энергоноситель через отверстие 24 направляется по трубопроводу 65, проходит отверстия 48 и 47, соединенные полостью 36 ротора 27 и поступает в трубопровод 66 низкого давления. Ротор 27, опирающийся на подшипники 28 и 29, приводится во вращение лопас тями 8 и 9, жестко соединенными с ва.тлами 1О и 11, на которых установлены собачки 18 и 19, входящие в зацепление с храповыми колесами ЗО и 31. Привод ротора 27 осуществляется так, что каж дая лопасть 8 и 9 поочередно поворачи5вает его в одну и ту же сторону На пол оборота. В полуцикле, при вращении лопасти 8 от отверстия 23 к отверстию 22, храповое колесо 30 находится в зацеплении с собачками 18 и ротор 27 вращается совместно с вращением лопас .8. В тот же период, при повороте лопас 9 от отверстия 25 к отверстию 24, хра повое колесо 31 ротора 27 не входит в зацепление с собачками 19 и системалопасть 9, вал 11, собачки 19, храповое колесо 31, соединенная с герметичной емкостью 2, осуществляет холостой ход. К моменту вытеснения из герметичной емкости 1 теплого и заполнения холодным энергоносителем и заполнения емкости 2 теплым энергоносителем ротор 27 поворачивается на попоборота,, вследствие чего отверстия 43-5О выходят из сообщения между собой и отверстия 51-58 соединяются посредством полостей 38-41. Начинается второй полуцикл. Холодный энергоноситель по трубопроводу 59 поступает в отверстие 57 распределительного блока 3, через полость 41 распределительного цилиндра 27 выходит в отверстие 58 и по трубопроводу 65 через отверстие 24 поступает в герметичную емкость 2 , Лопаст 9 герметичной емкости 2 вращается в направлении от отверстия 24 к отверсти 25, через которое вытесняется теплый энергоноситель по трубопроводу 64 чере отверстие 55 в цилиндрический блок 3, Откуда через полукольцевую полость 4О и отверстие 56 в обратный трубопровод 62 высокого давления. Одновременно с ЭТИМ теплый энергоноситель по трубороводу 63 низкого давления поступает в отверстие 53 распределительного блока 3, из которого через полукольцевую полость 39 ротора 27 и отверстие 54; по трубопроводу 61 через отверстие 22 поступает в герметическую емкость 1. Холодный энергоноситель вьгтесняется при вращении лопасти 8 через отверстие 23 в трубопровод 6О, откуда входит в отверстие 51 распределительного блока 3, из KOTqporo через полость 38 ротора 2:7 и отверстие 52 по трубопроводу 66 низкого давления поступает к потребител В период второго полуцикла привод ротора 27 осуществляется за счет вращения лопасти 9, вала 11 и собачек 19 входящих в зацепление с храповым колесом 31. Собачки 18, посаженные на вал 00 1О, жестко соединеш{ый с лопастью 8, не входят в соединение с храповым колесом ЗО и приводная система герметичней емкости 1 осуществляет холостой ход. В результате второго полуцикла понизитель давления возвращается в исходное состояние,а именно: герметичная емкость 1 заполнена теплым, а емкость 2- холодным энергоносителем, Отверстия 43-50 соединены между собой полостями 34-37, отверстия 51-58 разъеденены. Соединение трубопроводов 59-66 высокого и низкого давления с Отверстиями 43-58 в распределительном блоке з многовариантно. Вращение ротора 27 в одну и ту же сторону можно обеспечить не только за счет попеременного встречного вращений лопастей 8 и 9, но и путем вращения их в одну и ту же сторону. При этом одно из храповых колес 30 или 31 устанавливается так, что оно имеет обратное в сравнении с изображенным на фигурах 2 и 4 направление рабочего и холостого ходов. Соответственно эгому устанавливают и собачкк 18 и 19. Предлагаемое устройство работает в автоматическом режиме, при этом не используются дорогостоящие задвижки, клапаны и приводы распределительных устройств. Привод автоматических распределительных устройств осуществляется за счет напора, создаваемого насосами :циркуляционных высокого к низкого давлений. Использование распределительных устройств, встроенных в понизитель давления, работающих в автоматическом режиме под действием насосов энергоносителя, дает уменыление капвложений на одну установку на 1О70О рублей. ри строительстве шести-семи таких становок эффект составляет 650005000 руб. в год. Формула изобретения Понизитель давления, включающий ерметичные емкости, разделенные пеегородками на два отсека, трубопроводы ысокого и низкого давления для подачи нергоносителя и распределительный лок с полукольцевыми полостями для одачи и отвода хладоносителя, соедиенный трубопроводами с герметичными мкостями, отличающийся тем, то, с целью повышения надежности работы онизителя давления, он снабжен ротором,.

расположенным в распределительном блоке и соединеншлм с корпусами герметичных емкостей посредством опорных подшипников, валами, расположенными внутри герметичных ёмкостей и опирающимися на подшипники, подпружиненными co6a4j ками, шарнирно опирающимися на валы и храповыми колесами, размещенными на торцевых сторонах ротора и кинематиче/гки связанными с собачками, причем валы жестко связаны с перегородками.

59

68

/

/

/

23

.

22

л:

2. Понизитель, отличающийс я тем, что перегородки герметичных емкостей выполнены в виде лопастей.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

по заявке N 2789628, кл, Е 21 F 3/00 1979(прототнп),

7

Wf

ssssasi

57 58

25

61

(pui.i

6д

wz.J ФигЛ Г-Г

(риг.6 5151