Электрореологический управляемый клапан Советский патент 1981 года по МПК F04B17/04 

Изобретение относится к гидромаши ностроению, касается электрореологических управляемых клапанов, преимущественно для объемных пьезокерамических насосов, и может найти применение в различных отраслях народного хозяйства для перекачки электрореологических жидкостей. Известен электрорёологический управляемый клапан, содержащий включенные в управляющую электроцепь эле роды, расположенные в гидравлическом проточном канале, выполненном в корпусной детали 1. Недостатком известного клапана является относительно сложная конструкция и невысокая эффективность р боты при ограниченном осевом габаpиte. Повышения эффективности можно добиться увеличением протяженности проточного канала, для чего необходимо увеличить осевой габарит клапана. Однако это не всегда возможно. Цель изобретения - повышение эффективности и упрощение конструкции клапана. Поставленная цель достигается тем, что в электрореологическом управляемом клапане электроды выполнены в виде дисков, установленных с зазором друг относительно друга и имеющих металлизированное покрытие на обращенных друг к другу поверхностях, а корпусная деталь - в виде изоляционного диска, размещенного в этом зазоре и зажатого с торцов дисками электродов, причем проточный канал выполнен в виде незамкнутой кольцевой прорези в изоляционном диске. На фиг. 1 представлен объемный насос с предлагаемыми клапанами; на фиг. 2 - разрез по изоляционному диску (разрез А-А на фиг. 1); на фиг.Зсечёние по металлизированному покрытию диска электродэ сечение Б-Б на фиг. 1) , на фиг. - графики пряжения на пьезокерамическом рабоч органе насоса и на электродах всасы вающего и нагнетательного клапанов. Объемный насос образован пьезокерамическим трубчатым рабочим орга ном 1 , установленным между дисками всасывающего и нагнетательного клапанов. Каждый клапан снабжен дисками 2 и 3 электродов и изоляционным дискЬм Ц, Между дисками 2 электродов всасывающего и нагнетательного клапанов установлена дистанционная втулка 5 и образована рабочая камера 6, а аесь пакет дисков стянут ос вой шпилькой 7. В дисках 2 и 3 элек родов всасывающего и нагнетательног клапанов выполнены смещеннь1е -по окружности отверстия 8 и 9, сообщающи ся с проточным каналом, выполненным в виде незамкнутой кольцевой прорези 10 в изоляционном диске k, по разные стороны от перемычки 11. Диск А- зажат по торцам между дисками 2 и 3 электродов. На обращенных друг к другу поверхностях дисков 2 и 3 нанесены по кольцу металлизированные покрытия 12. Пьезокерами-ческий орган 1 и диски 2 и 3 всасывающего и нагнетательного клапанов подключены к электрическому блоку 1 управления, формирующему смещенные по фазе управляющие сигналы (напряжения) , U на нагнетательном клапане, Uij на рабочем органе и Uj н всасывающем клапане. При питании пьезокерамического р бочего органа 1 высокочастотным пер менным напряжением происходит перио дическая его радиальная деформация и изменение объема рабочей камеры 6 В Такте всасывания перекачиваемая электрореологическая жидкость с бодно поступает в камеру 6 через ле вый по чертежу всасывающий клапан, на дисках 2 и 3 электродов которого в этот момент напряжение отсутствует (фиг.4), В то же время на дисках 2 и 3 электродов правого по чертежу нагнетательного клапана подано напряжение U . По прошествии времесоответствующего запаздывани в изменении вязкости электрореологической жидкости в незамкнутой кольцевой прорези 10 диска k нагнетательного клапана, под действием приложенного к ней электрического поля вязкость жидкости повышается и существенно возрастает сопротивление нагнетательного клапана. 2 В это время подается напряжение U, на Пьезокерамический рабочий орган 1 и объем рабочей камеры 6 увеличивается. Перекачиваемая электрореологическая жидкость поступает в рабочую камеру 6 через отверстие 8 диска 3, прорезь 10 диска k и отверстие 9 диска 2 всасывающего (левого по чертежу) клапана. По истечении времени fn подается напряжение и,, на диски 2 и 3 электродов всасывающего клапана с опережением по времени конца всасывающего такта на величину f запаздывания в изменении вязкости электрореологической жидкости в прорези 10 диска А всасывающего клапана. Сопротивление всасывающего клапана резко возрастает и в это время снимается напряжение на дисках 2 и 3 электродов нагнетательного клапана (правого по чертежу) и на рабочем органе 1 . Последний сжимается и вытесняет перекачиваемую магниторео-. логическую жидкость к потребителю через отверстие 9 диска 2, прорезь 10 диска 4 и отверстие 8 диска 3 нагнетательного клапана, сопротивление которого при снятии напряжения резко уменьшилось. По истечении времени lir с опережением по времени конца цикла нагнетания на величину tf., подается напряжение U на диски 2 и 3 электродов нагнетательного клапана и цикл работы насоса повторяется. При изменении сдвигов фаз напряжений U, UQ и Ui, изменяется объемная подача насоса, а также осуществляется его реверсирование. За счет того, что проточный канал выполнен в виде незамкнутой кольцевой прорези 10 в изоляционном диске 4, зажатом по торцам между дисками 2 и 3 электродов,, на обращенных друг к другу поверхностях которых нанесены металлизированные покрытия 12, без изменения осевого габарита клапана существенно повышается протяженность проточного канала. При этом обеспечи&ается увеличение диодности электрореологического клапана и повышается эффективность его работы. Формула изобретения Электрореологический управляемый клапан, преимущественно для объемных

пьезокерамических насосов, содержащий включенные в управляющую электроцепь электроды, расположенные в гидравлическом проточном канале, выполненном в корпусной, детали, о т л и ч а ющ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности и упрощения конструкции, электроды выполнены в виде дисков, установленных с зазором друг относительно друга и имеющих металлизированное покрытие на обращенных друг к другу поверхностях, а корпусная деталь - в виде изоляционного диска, размещенного в этом зазоре и зажатого с торцов дисками электродов, причем проточный канал выполнен в виде незамкнутой кольцевой прорези в изоляционном диске.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР по заявке If , кл. F О В 17/0,

1978.

А- А //

1В

Фиг.2.

6-5

12

Фи1.

игЛ