Автоматический распределительный клапан

 

Использование: в механике, в частности в узлах и деталях машин и может быть использовано в устройствах, действие которых основано на использовании импульсов энергии сжатого газа. Сущность изобретения: в надпоршневой полости цилиндра установлен дополнительный подвижный поршень с устройством регулирования его положения, в нижней части силового цилиндра выполнены окна для выхода газа, а силовой поршень через пару подпружиненных поворотных рычагов и обгонную муфту соединен с запорным органом, выполненным в виде поворотного диска с отверстием, сообщающим подпоршневую полость с одним из выходных патрубков. 6 з. п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к механике, в частности к узлам и деталям машин и может быть использовано в устройствах, действие которых основано на использовании импульсов энергии сжатого газа.

Известен "Многоходный клапан" (а.с. СССР N 1043406, кл. F 16 К 31/16, 1983 г. ), содержащий привод, коллектор с отверстиями И пиниями высокого и низкого давления, а также ползун. Данный клапан работает автоматически, однако, не позволяет дозировать импульсы сжатого газа.

Также известен "Комбинированный клапан" (а.с. СССР N 1620757, кл. F 16 К 17/18, 1991 г.), включающий корпус с установленным в нем подпружиненным дифференциальный поршнем. Данный клапан позволяет сформировать и импульс сжатого газа, однако, исключает возможность регулировки энергии газа в импульсе.

Наиболее близким по технической сущности к заявленному изобретению следует считать "Автоматический распределительный клапан" (а. с. СССР N 1645707, кл. F 16 К 11/10, 1991 г.), содержащий корпус с входным и выходным патрубками и расположенным в нем запорным органом, взаимодействующим через шток с приводом, выполненным виде подпружиненного силового поршня, подпоршневая полость которого соединена с полостью выходного патрубка.

Данный клапан работает автоматически, однако, исключает возможность регулирования доз энергии сжатого газа в импульсе и выдачу импульсов газа через заданный промежуток времени нескольким потребителям поочередно.

Технической задачей изобретения является устранение указанных выше недостатков за счет создания автоматического распределительного клапана, позволяющего автоматически поочередно подавать дозированные импульсы сжатого газа нескольким потребителям.

Эта задача достигается тем, что в надпоршневой полости цилиндра установлен дополнительный подвижный поршень с устройством регулирования его положения, в нижней части силового цилиндра выполнены окна для выхода газа, а силовой поршень через пару подпружиненных поворотных рычагов и обгонную муфту соединен с запорным органом, выполненным в виде поворотного диска с отверстием, сообщающим подпоршневую полость с одним из выходных патрубков.

Сущность изобретения поясняется схемой, представленной на чертеже.

Клапан содержит корпус 1 с входным патрубком 2 и выходными патрубками 3, выпускной полостью 4, запорным органом 5 и приводом, выполненным в виде силового подпружиненного поршня 6, связанного с запорным органом 5 и установленного в цилиндре 7 с образованием надпоршневой полости 8 и подпоршневой полости 9. В полости 8 установлен дополнительный поршень 10 с регулятором 11 его положения. В цилиндре 7 выполнены окна 12. Запорный орган 5 выполнен в виде поворотного диска с отверстием 13. Связь запорного органа 5 с поршнем 6 выполнена в виде пары поворотных рычагов 14 и обгонной муфты 15, а пружина 16 поршня 6 установлена между корпусом 1 и одним из рычагов 14.

Для регулирования давления выдаваемого газа в корпусе 2 установлено устройство регулирования порогового давления срабатывания силового поршня 6 в виде винтового упора 17, регулирующего угол между рычагами 14 поршня 6 в его верхнем положении.

Для регулирования интервалов времени между импульсами на входном патрубке 2 установлена дюза 18.

Для регулирования продолжительности подачи газа в каждом импульсе на выходных патрубках 5 установлена дюза (на чертеже не показана).

Упор 19 в корпусе 1 служит для синхронизации хода поршня б и поворота запорного органа 5 путем ограничения поворота рычагов 14. В запорном органе 5 выполнено углубление для пружинного фиксатора 20.

Обгонная муфта 15 связывает поршень 6 с валом 21.

Упоры 17 и 19 ограничивают ход поршня 6. Объем подпоршневой полости 8 регулируется перемещением дополнительного поршня 10.

При работе клапана газ от источника (компрессор или ресивер) поступает через дюзу 18 входного патрубка 2 в надпоршневую полость 8, объем которой задан. Энергия выдаваемой дюзы сжатого газа определяется выражением: где P давление газа в надпоршневой полости; V ее объем; К показатель адиабаты газа.

По мера повышения давления в надпоршневой подсети 8 газ начинает давить на силовой поршень 6 со вс большей силой, пока, наконец, эта сипа не преодолеет усилие пружины 16, удерживающей кинематическую пару поворотных рычагов 14 в их исходном положении, которое определяется углом α < 180^o. Силовой поршень 6 опустится вниз, открыв проход газу через окна 13 в подпоршневую полость 9. Далее газ из подпоршневой полости 9 через отверстие 13 в запорном органе 5 под давлением потечет через соосно расположенное отверстие одного из выходных патрубков 5 к потребителю.

После выравнивания давления в над- и подпоршневой полостях 8 и 9 силовой поршень 6 за счет упругого действия пружины 16 возвратится в исходное верхнее положение. При этом вал 21 проворачивается и через обгонную муфту 15 проворачивается запорный орган 5, в результате чего его отверстие 15 устанавливается против следующего выходного патрубка.

Для регулировки синхронизации хода силового поршня 6 и поворота запорного органа 5 в корпусе 1 установлен упор 19, который ограничивает ход поршня 6, поворот рычагов 14, вала 21 и запорного органа 5. Фиксация положения отверстия 13 запорного органа 5 относительно одного из отверстий выходных патрубков 5 осуществляется попаданием шарика (ролика) пружинного фиксатора 20 в одно из углублений в запорном органе 5.

Регулировка давлением газа в импульсе осуществляется подбором жесткости пружины 16 и регулированием положения винтового упора 17, который позволяет задавать угол a, чем определяется пороговое усилие начала срабатывания силового поршня 6.

Задание интервала времени между очередными срабатываниями клапана осуществляется подбором дюзы 18 на входном патрубке 2.

Регулирование длительности выдачи импульса сжатого газа осуществляется подбором дюз, установленных в выходных патрубках 3.

В случае необходимости организации одновременной выдачи сжатого газа более чем в один выходной патрубок 5, на запорном органе 5 выполняется более одного отверстия.

Таким образом, использование данного изобретения позволит автоматизировать процесс выдачи заданных доз энергии сжатого газа нескольким потребителям с необходимым интервалом времени между импульсами. При этом возможна регулировка энергии как за счет изменения давления Р, так и за счет изменения объема V.

Формула изобретения

1. Автоматический распределительный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, выпускной полостью и запорным органом и привод, выполненный в виде силового подпружиненного поршня, связанного с запорным органом и установленного в цилиндре с образованием надпоршневой и подпоршневой полостей, последняя из которых соединена с выпускной полостью, отличающийся тем, что привод снабжен установленным в надпоршневой полости дополнительным поршнем с регулятором его положения, в цилиндре выполнены окна для периодического соединения надпоршневой полости с выпускной полостью, входной патрубок соединен с надпоршневой полостью, а запорный орган выполнен в виде поворотного диска с отверстием, периодически сообщающим один из выходных патрубков с выпускной полостью, при этом связь запорного органа с силовым поршнем выполнена в виде пары поворотных рычагов и обгонной муфты, а пружина установлена между корпусом и одним из рычагов.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что в корпусе установлено устройство регулирования порогового давления срабатывания силового поршня в виде винтового упора, регулирующего угол между поворотными рычагами подпружиненного поршня в его верхнем положении.

3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что на входном патрубке установлена дюза.

4. Клапан по п.1, отличающийся тем, что на выходных патрубках установлены дюзы.

5. Клапан по п.1, отличающийся тем, что в корпусе выполнен упор, ограничивающий поворот пары рычагов поршня, а запорный орган выполнен с углублениями для пружинного фиксатора его положения относительно корпуса и выходных патрубков.

6. Клапан по п.1, отличающийся тем, что запорный орган снабжен по меньшей мере еще одним отверстием.

РИСУНКИ

Рисунок 1