Устройство для сглаживания пульсаций давления потока жидкости Советский патент 1982 года по МПК F15B1/04 

1

Изобретение относится к машиностроению, в частности к устройствам для сглаживания пульсаций давления, и может быть использовано в гидравлических системах, например, для сглаживания пульсаций давления потока низкотемпературной жидкости после поршневого насоса,, в частности при дальнейшем направлении его в объемный дозатор.

Известно устройство для сглаживания пульсаций давления потока жидкости, содержашее сосуд с поршнем и устройством управления положением поршня, и каналы подвода и отвода рабочей жидкости 1 .

Недостатком известного устройства является то, что оно позволяет сглаживать пульсации только при постоянстве среднего значения давления жидкости либо при незначительном его изменении.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей устройства.

Указанная цель достигается тем, что устройство снабжено пропорциональным регулятором, регулирующим прибором, датчиками давления, один из которых установлен в верхней части сосуда, другой - в нижней части сосуда, а третий - в канале подвода.

а устройство управления положением поршня выполнено в виде двух исполнительных механизмов и рычага, одно плечо которого кинематически связано с исполнительными механизмами, а другое плечо - с поршнем.

Кроме того, один из исполнительных механизмов кинематически связан с рычагом через пружину и электрически - с датчико1у1 давления, установленным в нижней части сосуда через пропорциональный

10 регулятор, а второй исполнительный механизм, выполненный в виде электромагнита с подвижным сердечником, кинематически связан через сердечник с рычагом и электрически - с датчиками давления, один из 15 которых установлен в верхней части сосуда, а другой - в канале подвода, через регулируюш,ий прибор.

На чертеже представлена схема устройства.

Устройство для сглаживания пульсаций

20 давления потока жидкости содержит сосуд 1 с поршнем 2 и устройство управления положением поршня 2, выполненное в виде исполнительных механизмов 3 и 4 и рычага 5, одно плечо 6 которого кинематически связано с исполнительными механизмами 3 и 4, а другое плечо 7 - с поршнем 2. Кинематическая связь исполнительного механизма 3 с рычагом 5 выполнена в виде пружины 8, а исполнительный механизм 4 выполнен в виде электромагнита 9 с подвижным сердечником 10, связанным с рычагом 5. Кроме того, исполнительный механизм 3 электрически связан с датчиком 11 давления, установленным в нижней-части сосуда 1, через пропорциональный регулятор 12, а исполнительный механизм 4 - с датчиком 13 давления, установленным в верхней части сосуда 1 и с датчиком 14 давления, установленным в канале 15 подвода рабочей жидкости, через регулирующий прибор 16. Сосуд 1 снабжен также каналом 17 отвода рабочей жидкости. Пружина 8 исполнительного механизма 3 связана с его подвижным органом 18. Плечо 7 рычага 5 связано с поршнем 2 штоком 19. Устройство работает следуюшим обраЖидкость подают насосом (не показан) в сосуд 1 через канал 15 подвода, при этом происходит пульсация потока, причем рост давления при каждой пульсации больше его падения, и среднее давление потока растет. При росте. давления датчик 11 давления подает сигнал, соответствующий давлению в сосуде I, на пропорциональный регулятор 12, а тот - соответствующий сигнал на исполнительный механизм 3. В результате исполнительный механизм 3 оказывает воздействие на пружину 8. При этом пружина 8 несколько растягивается, а при дальнейшем перемещении подвижного органа 18 исполнительного механизма 3 воздействует через рычаг 5 на поршень 2, стремясь удержать его в прежнем положении., Одновременно датчик 14 давления подает на регулирующий прибор 16 сигнал, соответствующий давлению в канале 15 подвода в данный момент, а датчик 13 давления подает на этот же регулирующий прибор 16 сигнал, соответствующий по величине давлению в сосуде 1. Давление в сосуде 1, измеряемое датчиком 13 давления меньше давления в канале 15 подвода, измеряемого датчиком 14 давления, так как сечение (объем) сосуда 1 значительно больше, чем сечение канала 15, и точка измерения удалена от источника давления (насоса). В результате регулирующий прибор 16 посылает на электромагнит 9 сигнал, пропорциональный разности между величинами давлений по датчикам 14 и 13 давления. Знак сигнала при росте давшения отрицательный. Этот сигнал определяет напряжение на электромагните 9оно уменьшается. При этом сердечник 10 перемешается (выдвигается), и связанный с ним с помощью плеча 6, рычага 5 и штока 19 поршень 2 передвигается вверх, увеличив объем (Зрсуда I, т. е. уменьшив рост давления в сосуде 1 (пружина 8 при этом дополнительно растягивается на некоторую величину). В результате со временем разность между величинами сигналов от датчиков 14 и 13 давления, а следовательно, и величина сигнала от регулирующего прибора 16, будет увеличиваться. Соответственно будет увеличиваться и напряжение на электромагните 9 и, следовательно, величина перемещения поршня 2, препятствующего росту давления в сосуде 1. Поэтому давление в сосуде 1 возрастает не в соответствии с ростом давления в канале 15 (как было бы, если б на поршень 2 воздействовал только исполнительный механизм 3), а на значительно меньшую величину. При следующем падении давления в канале 15 исполнительный механизм 3 под действием сигнала от пропорционального регулятора 12 также оказывает соответствующее величине давления в сосуде 1 воздействие через пружину 8 на поршень 2, а регулируемый прибор 16 посылает на электромагнит 9 сигнал, пропорциональный разности между величинами давлений по датчикам 14 и 13 давления. Однако знак сигнала при этом положительный. В результате напряжение на электромагните 9 увеличивается, сердечник 10 втягивается, и поршень 2 передвигается вниз, уменьшив объем сосуда 1 (пружина 8 при этом несколько сжимается). Так как разность давлений в сосуде 1 и в канале 15 в это время весьма значительна, поршень 2 перемещается настолько, что в результате уменьшения при этом объеме сосуда 1, давление в нем не только не будет падать, но будет увеличиваться прежним темпом. Аналогичные процессы будут происходить и при дальнейших возрастаниях и падениях даЕУтения в канале 15. Таким образом, пульсации сглаживаются и давление в сосуде 1 плавно возрастает. Соответственно возрастает давление и в канале 17 отвода жидкости. В качестве исполнительного механизма, измеряющего положение поршня 2,- может быть применен не трлько электромагнит, но и, например, линейный двигатель. Таким образом, предлагаемое устройство обеспечивает сглаживание пульсаций потока жидкости при росте (падении) среднего зна-. чения давления в системе в широком диапазоне. Формула изобретения 1. Устройство для сглаживания пульсаций давления потока жидкости, содержащее сосуд с поршнем и устройством управления положением поршня, отличающееся тем,.что, с целью расширения функциональных возможностей, оно снабжено пропорциональ.ным регулятором, регулирующим прибором.