Гидропульсатор Советский патент 1982 года по МПК F15B21/12 

Изобретение относится к устройствам для создания пульсаций в потйке жидкого рабочего тела высокого давления.

Известно устройство, содержащее корпус, поршень со штоком, установленный в корпусе с образованием штоковой полости, соединенной с магистралью для подвода рабочего тела, и поршневых полостей, соединенных через отверстия в корпусе с управляющим устройством 1 .

Недостатком известного устройства является то, что в момент рабочего хода поршню приходится преодолевать большое сопротивление потока жидкого рабочего тела, действующего на торец штока и противоположно направленного.

Целью изобретения является создание мощных высокоэффективных пульсаций упругого рабочего тела типа потока жи;цкости высокого давления.

Указанная цель достигается тем, что гидропульсатор снабжен буферной емкостью, а поршень снабжен дополнительным штоком, образующим с корпусом дополнительную полость, соединенную с буферной емкостью, причем

штоковые полости связаны между собой каналом, снабжен 1ым дросселем.

На фиг.1 изображен гидропульсатор, разрез.

Гидропульсатор содержит корпус 1, поршень 2 со штоком 3,. штоковую полость 4, магистраль 5, поршневые полости 6-9, каналы 10 и 11, отверстия 12 и 13, связанные с управ10ляющим устройством, буферную емкость 14, соединенную через редукционный дроссель 15 с источником 16 сжатого газа, кран 17, шток 18, штоковую полость 19, канал 20 и

15 дроссель 21, канал 22.

Буферная емкость 14 в период подготовки гидропульсатора заполняется сжатым газом давления Рр ориентировочно на 2/3 своего объег а, а ос20тальная часть емкости заполнена жидкостью. Давление газа Р выравнивается до давления Р- в потоке жидкого рабочего тела при неподвижном порошке-2 с помощью связанного

25 с емкостью 14 источника 16 сжатого газа, редукционного дросселя 15 и стравливающего крана 17. Емкость 14 расположена вьлие корпуса 1 для исключения попадания газа в

30 магистраль 5. Гилропульсатор рэ.ботает следую1цим образом. При подаче управляющей жидкости через отверстие 12 она направляется через псэяость 7 и канал 10 в полост 6. Давление жидкости передвигает поршень 2 в сторону штоконой полости 19, уменьшая давление Р, потока рабочего тела в магистрали 5 Лри этом на поршень действует сила давления управляющей жидкости,поступающей через от верстие 12 , и сила давления потока рабо чего телд. д сжатого в емкости 14 газа, действующие на поршень через торцы штоков 3 и 18, Поскольку штоковые полости 4 и 19 связаны между собой через канал 20 и дроссель 21, сила .давленияРЖ в потоке рабочего тела, действующая на торец штока 3, и сила давления РГ газа в емкости 14, дейст вующая на торец штока 18, практичес ки равны и противоположно направлены, за счет чего и уравновешивают друг друга (площади торцов штокоЪ 3 и 18 выполнены одинаковыми). В этой связи движущемуся под дей ствием управляющей жидкости пораню практически не приходится преодолевать силу сжатого газа в полости 19 а также возникающую силу за счет статического давления рабочего тела в полости 4. . Движение поршня 2 вправо продолжается до перекрытия отверстия 12, либо до прекращениЗя подачи в отверс тие 12 управляющей жидкости, В это время отверстие 13 соединено управлянзщим устройством (не показано) со сливом. В процессе движения поршня 2 часть рабочего тела из полости 19 через канал 22 попадает в емкость 14, дополнительно сжимая в ней газ и повышая в ней уровень жидкости. .. Однако, в связи с тем, что объем газа в емкости 14 значихельНо больш объема вытесняемой жидкости из полости 19, при движении поршня 2 вправо, давление в емкости 14 остает ся практически неизменным, кроме того, поршень 2, двигаясь в сторону полости 19, уменьшает давление Рд потока. В полость 4 через канал 2 жидкость из полости 19 практически не поступает, так как площадь проходного сечения дросселя 21 намного меньше (10-20 раз) площади проходного сечения канала 22. При подаче управляющей жидкости через отверстие 13 она направляется через полость 8, канал 11 в полость 9. Поршень 2, двигаясь в сторону ка меры 4, увеличивает давление Р потока. Движение поршня 2 влево продолжается до перекрытия отверстия 13 или до Прекращения подачи в отверстие 13 управляющей жидкости. Остальные процессы, протекающие при движении поршня 2 влево, аналогичны его движению вправо и вызывают повышение давления в потоке. Таким образом, пульсирующая подача в полости 8 и 7 управляющей жидкости сопровождается возвратно-поступательным движением, поршня 2 и порождает попеременное понижение и повышение давления в потоке рабочего тела, т.е. пульсацию рабочего тела. При незначительном изменении режима работы рабочего тела происходит изменение статического давления жидкости в магистрали 5 и соответствующее изменение границы раздела жидкости и газа в емкости 14, при этом давление в полостях 4 и 19 также выравнивается и система автоматически компенсирует изменение давления в магистрали 5. При значительном изменении режима работы рабочего тела (а следовательно и значительном изменении статического давления в магистрали 5) при помощи редукционного дросселя 15 и стравливающего крана 17 устанавливают соответствующий этому изменению уровень жидкости в емкости 14. Формула изобретения Гидропульсатор, содержащий корпус, поршень со штоком, установленный в корпусе с образованием штоковой полости, соединенной с магистралью для подвода рабочего тела, и поршневых полостей, соединенных через отверстия в корпусе с управляющим устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения эффек,тивности, он снабжен буферной емкостью, а поршень снабжен дополнительным штоком, образующим с корпусом дополнительную штоковую полость, соединенную с буферной емкостью, причем штоковые полости связаны между собой каналом, снабженным дроссе,.нем. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 777268,, кл. F 15 В 21/12, 1978.