Устройство для дросселирования жидкости и газа Советский патент 1982 года по МПК F16K47/04 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ДРОССЕЛИРОВАНИЯ ЖИДКОСТИ И ГАЗА

1

Изобретение относится к трубопроводной арматуре Иможет найти применение в элементах управления электрогидравлическими и электропневматическими системами.

Известно устройство для дросселирования жидкости и газа, в корпусе которого установлены сопло и заслонка, жестко соединенная с пьезопреобразователем, выполненным в виде набора пьезокерамических пластинок 1.

Недостатком известного устройства яв- ю ляется прямой контакт пьезокерамических пластин с рабочей средой, что существенно снижает ресурс его и ухудшает рабочие характеристики.

Известно также устройство для дросселирования жидкости и газа, в корпусе которого установлен пакет чередующихся гибких и жестких дросселирующих элементов, соединенных с пьезопреобразователем 2.

Недостатками известного дросселирующего устройства являются низкий ресурс 20 работы, ограниченный диапазон и низкая точность дросселирования рабочей среды.

Цель изобретения - повышение точности регулирования расхода рабочей среды.

Поставленная цель достигается тем, что жесткие дросселирующие элементы выполнены в виде плоских щайб с радиальными и кольцевыми канавками и коническими фасками на внутреннем диаметре, высота котоjjbix больще глубины радиальных канавок, а гибкие дросселирующие элементы - в виде упруго подвещенного в корпусе подпружиненного в сторону пьезопреобразователя щтока и мембран с отверстиями, закрепленных на нем, причем мембраны закреплены таким образом, что отверстия их размещены напротив кольцевых каналов жестких дросселирующих элементов.

На фиг. 1 изображено устройство, общий вид, в разрезе; на фиг. 2 - жесткий дросселируюцхий элемент; на фиг. 3 - сопряжение по рабочим поверхностям жесткого и гибкого дросселирующих элементов.

Устройство содержит корпус 1, в котором установлен пакет чередующихся жестких 2 и гибких 3 дросселирующих элементов, соединенных с пьезспреобразователем 4. Жесткие дросселирующие элементы 2 выполнены в виде плоских щайб с радиальными 5 и кольцевыми 6 канавками и коничесНИМИ фасками 7 на внутреннем диаметре, высота hi которых больше глубины радиальных каналов h2 (фиг. 2). Гибкие дросселирующие элементы 3 выполнены в виде упруго подвешенного в корпусе I на уплотнительных мембранах 8 подпружиненного пружиной 9 в сторону пьезопреобразователя 4 штока 10 и мембран 11 с отверстиями 12, закрепленных на штоке таким образом, что отверстия 12 размещены напротив кольцевых канавок 6 жестких дросселирующих элементов. Усилие натяжения пружины регулируется винтом 13, а положение преобразователя - соответственно винтом 14. Питание преобразователя осуществляется от генератора 15. Устройство работает следующим образом. Дроссельное устройство путем начального регулирования обеспечивает работу на следующих режимах; нормально открытый, когда при отключенном управляющем сигнале устройство пропускает рабочую среду; нормально закрытый, когда при отключенном управляющем сигнале устройство соответственно не пропускает рабочую среДУВ первом случае устройство регулируется следуюп им образом: подключается давление и винтом 14 перемещается пьезопреобразователь 4 и шток 10 с гибкими мембранами И, которые, изгибаясь, перекрывают канавки 5 на жестком дросселирующем элементе 2,, и расход жидкости прекращается. Винтом 13 устанавливается натяг пружины Q, обеспечивающей требуемую частоту собственных колебаний блока гибких мембран 11. При подаче на электроды преобразователя 4 переменного электрического тока, частота которого близка к частоте собственных колебаний подвижной части, состоящей из упругого подвешенного в корпусе 1 подпружиненного пружиной 9 щтока 10 и мембран 11, возникают резонансы колебания подвиж „„ „ НОИ части с максимальной амплитудой. Если мембраны 11 первоначально прижаты к левой стороне жестких элементов 2 (фиг. 3), то приход рабочей среды происходит в фазе сжатия пьезопреобразователя 4, а запирание ее - в фазе растяжения его. В случае, если гибкие элементы первоначально прижаты к правой стороне жестких элементов 2, то приход рабочей среды происходит в фазе расширения преобразователя 4. Расход рабочей среды регулируется путем изменения амплитуды управляющего сигнала, поступающего на преобразователь 4, причем работа на резонансном режиме снижает расход электрической энергии. Дросселирование рабочей среды происходит вследствие турбулизации потока, проходящего между неподвижным жестким и вибрирующим гибким дросселирующ-ими элементами. Таким образом, выполнение жестких дросселирующих элементов в виде плоских шайб с радиальными и кольцевыми канавками и коническими фасками на внутреннем диаметре, высота которых больше глубины радиальных канавок, а гибких дросселирующих - в виде упруго подвещенного в корпусе подпружиненного в сторону пьезопреобразователя штока и мембран с отверстиями, закрепленных на штоке таким образом, что отверстия их размещены напротив кольцевых канавок жестких дросселирующих элементов, позволяет повысить точность регулирования расхода рабочей среды. Формула изобретения Устройство для дросселирования жидкости и газа, в корпусе которого установлен пакет чередующихся гибких и жестких дросселирующих элементов, соединенных с пьезопреобразователем, отличающееся тем, что, с целью повышения точности регулирования, жесткие дросселирующие элементы выполнены в виде плоских шайб с радиальными и кольцевыми канавками и коническими фасками на внутреннем диаметре, высота которых больше глубины радиальных канавок, а гибкие дросселирующие элементы - в виде упруго подвешенного в корпусе подпружиненного в сторону пьезопреобразователя штока и мембран с отверстиями, закрепленных на нем, причем мембраны закреплены таким образом, что отверстия их размещены напротив кольцевых канавок жестких дросселирующих элементов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 608032, кл. F 16 К 31/02, 1978. 2.Авторское свидетельство СССР № 504043, кл. F 16 К 47/04, 1974.

fO

J

/

/

уг.

ZV /

// //

уУ/Агхж

rx/

xi

y.