Устройство переключения потока

Авторы патента:

F15B13/02 - устройства для распределения или питания, приспособленные для управления сервомеханизмами (многоходовые клапаны F16K 11/00)

Владельцы патента RU 2493444:

Частное Акционерное Общество "Тахион" (ПРАТ "Taxioн) (UA)

Изобретение относится к машиностроению, а именно к оборудованию для расходомерных установок. Устройство переключения потока содержит пневмоцилиндр с его пневмораспределителем, короб с двумя рукавами, перегородку внутри короба и ось, на которой закреплен рычаг. Пневмоцилиндр выполнен с двумя штоками, а корпус пневмоцилиндра установлен на коробе, ось проходит через стенки короба по линии раздела рукавов с возможностью поворота. Перегородка неподвижно установлена на оси, причем первый шток пневмоцилиндра через систему рычагов соединен с осью. На коробе соосно со вторым штоком пневмоцилиндра установлена оптопара для подачи сигнала на начало и окончание отсчета времени налива жидкости в мерный бак или в весовой резервуар. Технический результат - повышенное быстродействие и обеспечение одинакового времени переключения потока воды. 1 ил.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к оборудованию для расходомерных установок.

Известно устройство переключения потока в составе расходомерной установки (см. статью Каргопольцева В.П., Косолапова А.В. "Автоматизированные поверочные установки: какими они должны быть» в сборнике «Коммерческий учет энергоносителей», Материалы 20-й Международной научно-практической конференции, Санкт-Петербург, 2004 г., с. 295-304). Это устройство обеспечивает возможность направить поток рабочей жидкости в начале интервала измерения в мерный бак (или в резервуар весового устройства), а по окончании интервала измерения - в сливной бак.

Важной характеристикой устройства переключения потока, которая влияет на точность расходомерной установки в целом, является разность At интервалов срабатывания устройства при направлении потока жидкости в мерный бак и наоборот. Чем меньше At, тем выше точность установки.

Известно устройство переключения потока (см. патент РФ №2031295 «Роторный многовходовый переключатель потоков», МПК F16K 11/16, G05D 7/06, авторы Дутов А.В. и Чернаков В.З., опубл. 20.03.1995), содержащее корпус цилиндрической формы. Внутри корпуса установлен ротор в виде П-образного патрубка с коммутирующими отверстиями, соединенного концами соответственно с центральным каналом подачи (жидкости) и опорой - "башмаком". Башмак установлен с возможностью скольжения но нижнему основанию корпуса. На втором основании корпуса установлена приводная ось соосно центральному каналу подачи и одному из концов патрубка. Второй конец патрубка расположен соосно отверстию в башмаке и одному из периферийных каналов. Поверхность концов патрубка выполнена сферической формы. В основании корпуса напротив центрального подводящего канала и в башмаке, напротив соединенного с ним конца патрубка, поверхности выполнены вогнуто - сферическими. Приводная ось с помощью поводка шарнирно связана с патрубком, нагруженным в сторону основания корпуса с каналами пружиной.

Переключение потока воды из центрального подводящего канала в один из периферийных каналов обеспечивается поворотом приводной оси.

Недостатком устройства являются большие габариты и отсутствие технических средств (например, электрических контактов) для фиксации моментов начала и окончания подачи воды по одному из периферийных каналов.

Патент РФ №2031295 является аналогом по отношению к заявляемому устройству. Известно устройство переключения потока (см. паспорт устройства «Распределитель течек воды», производитель ООО «Тензотехсервис», Россия, 2008 г.), которое содержит гидроцилиндр, корпус с одним входным патрубком и двумя выходными патрубками. В каждом выходном патрубке установлен затвор, оси затворов через систему рычагов соединены со штоком гидроцилиндра так, что при открывании одного затвора второй затвор закрывается.

При включении пневмоцилиндра его шток выдвигается и давит на рычаги, в результате чего затвор на первом выходном патрубке открывается, а затвор на другом патрубке закрывается. Вода направляется через первый патрубок.

При выключении пневмоцилиндра его шток втягивается. В результате затвор на первом выходном патрубке закрывается, а затвор на другом патрубке открывается. Вода направляется через второй патрубок.

Недостатком этого устройства являются большие габариты и отсутствие технических средств (например, электрических контактов) для фиксации моментов начала и окончания подачи воды по одному из патрубков, и возможно протекание воды через закрытый затвор.

Данное устройство является аналогом по отношению к заявляемому устройству.

Известно устройство переключения потока - перекидное устройство (производитель ООО "НПП Белэнергокип", Белоруссия, см. сайт www.belenergokip.by/object-342-786.html), содержащий два пневмоцилиндра и установленный на поворотном оси сдвоенный лоток, открытый сверху и снизу и разделенный посередине перегородкой па два рукава. На корпусе лотка закреплена лопатка, а на неподвижной части (каркасе) перекидного устройства - две оптронные пары. По сигналам от пульта управления синхронно срабатывают два пневмоцилиндра, и лоток отклоняется влево или вправо от положения равновесия.

Жидкость подают в лоток сверху, при этом на выходе из подающей трубы с помощью специальной насадки (сопла) формируют плоскую струю. При отклонении лотка его перегородка быстро пересекает струю, направляя поток воды по первому или второму рукаву.

Лопатка, закрепленная на лотке, пересекает световые потоки в расположенных вдоль пути ее перемещения оптронного парах, которые и производят сигналы «старт», «стоп», поступающие на пульт управления перекидного устройства.

Данное устройство переключения потока является аналогом по отношению к заявляемому устройству.

Недостатком устройства-аналога является избыточный аппаратурный объем и большое время переключения, обусловленное, во-первых, значительной массой лотка и силой потока воды, которая прикладывается к перегородке, и во-вторых, неодинаковой скоростью срабатывания двух пневмоцилиндров.

Известно устройство переключения потока (см. В.Г. Цейтлин, Расходоизмерительная техника, Изд-во стандартов, М., 1977, с.51-55), содержащее пневмоцилиндр с его пневмораспределителем и короб с двумя рукавами, подвешенный на несущей оси. Внутри короба по линии соединения рукавов установлена перегородка, делящая верхнюю часть короба на две камеры. На оси закреплен рычаг, конец которого соединен со штоком гидроцилиндра. Корпус пневмоцилиндра и его пневмораспределитель закреплены на каркасе устройства переключения потока. Воду в короб подают сверху, при этом поток предварительно формируют в виде плоской струи, параллельной перегородке. При включении пневмоцилиндра (с помощью пневмораспределителя) его шток выдвигается, нажимает на рычаг и вращает короб вокруг оси. При этом перегородка перерезает поток жидкости и направляет его в левый рукав (в мерный бак или в весовой резервуар). При выключении пневмоцилиндра его шток втягивается, поворачивая короб в другом направлении и направляя поток воды в сливной бак.

На рукавах короба закреплены электроконтакты, которые при повороте короба замыкаются и размыкаются и подают импульсы на начало и конец отсчета времени налива жидкости в мерный бак или в весовой резервуар.

Недостатком указанного устройства является низкая скорость переключения, обусловленная значительной массой короба перекидного устройства и силой потока воды, которая прикладывается к перегородке, а также принципиально неодинаковое время переключения в ту и другую сторону. Это обусловлено тем, что корпус пневмоцилиндра имеет различные внутренние объемы справа и слева от поршня, так как собственно шток занимает часть внутреннего объема корпуса.

Указанное техническое решение выбрано в качестве прототипа.

В основу изобретения поставлена задача создать такое устройство для переключения, в котором новая совокупность элементов и связи между ними позволили бы обеспечить повышение скорости срабатывания и одинаковое время переключения потока воды.

Эта задача решается тем, что в устройстве переключения потока, содержащем пневмоцилиндр с его пневмораспределителем, короб с двумя рукавами, перегородку внутри короба и ось, на которой закреплен рычаг, пневмоцилиндр выполнен с двумя штоками, корпус пневмоцилиндра закреплен на коробе, перегородка неподвижно закреплена на оси. Ось проходит через стенки короба по линии раздела рукавов с возможностью поворота, первый шток пневмоцилиндра через систему рычагов соединен с осью, на коробе соосно со вторым штоком пневмоцилиндра установлена оптопара для подачи сигнала на начало и окончание отсчета времени налива жидкости в мерный бак или в весовой резервуар.

Согласно изобретению, в качестве силового элемента применен пневмоцилиндр с двумя штоками, конструкция которого обеспечивает равенство объемов справа и слева от поршня и соответственно равенство интервалов времени хода в двух направлениях. Поток воды переключается поворотом перегородки (а не короба, как в прототипе). Масса перегородки на порядок меньше массы короба, что обеспечивает более высокую скорость переключения при использовании пневмоцилиндра с таким же усилием, как в техническом решении, указанном в качестве прототипа.

На фигуре показан общий вид устройства переключения потока.

Устройство состоит из короба 1, пневмоцилиндра 2 и пневмораспределителя 3. Ось 4 через систему рычагов 5 соединена с первым штоком 6 пневмоцилиндра 2. Перегородка 7 расположена внутри короба 1 и закреплена на оси 4. Оптопара 8 установлена соосно второму штоку 9 пневмоцилиндра 2. Поток воды в виде плоской струи, параллельной перегородке 7, подается в короб 1 сверху в направлении на ось 4 и течет вниз через левый или через правый рукав.

Устройство переключения потока работает следующим образом.

В положении, показанном на фиг., перегородка 7 отклонена вправо и вода течет в левый рукав. При этом второй шток 9 выдвинут и перекрывает путь светового луча в оптопаре 8. Когда от блока управления (на фиг. не показан) на пневмораспределитель 3 подается сигнал о начале подачи воды в правый рукав, шток 6 выдвигается, поворачивая ось 4 через систему рычагов 5. Перегородка 7 отклоняется влево, направляя поток воды в правый рукав. Второй шток 9 втягивается в пневмоцилиндр и освобождает путь прохождения светового луча в оптопаре 8. Оптопара 8 установлена на таком расстоянии от корпуса пневмоцилиндра 2, что открывание (закрывание) светового луча в оптопаре 8 происходит в момент, когда верхний край перегородки 7 занимает вертикальное положение. Выходной сигнал оптопары 8 позволяет вести измерения времени, в течение которого вода поступает в мерный бак или в весовой резервуар.

Как показали экспериментальные испытания, предложенное устройство имеет повышенное быстродействие и обеспечивает одинаковость времен переключения потока воды.

Устройство переключения потока, содержащее пневмоцилиндр с пневмораспределителем, короб с двумя рукавами, перегородку внутри короба и ось, на которой установлен рычаг, отличающееся тем, что пневмоцилиндр выполнен с двумя штоками, корпус пневмоцилиндра установлен на коробе, а ось проходит через стенки короба по линии раздела рукавов с возможностью поворота, перегородка неподвижно установлена на оси, причем первый шток пневмоцилиндра через систему рычагов соединен с осью, а на коробе соосно со вторым штоком пневмоцилиндра установлена оптопара для подачи сигнала на начало и окончание отсчета времени налива жидкости в мерный бак или в весовой резервуар.

Изобретение относится к распределительной аппаратуре и может быть использовано в гидросистемах высокого давления. В способе изготовления золотникового распределителя для гидравлического силового органа, включающего металлический корпус с втулкой и золотник, втулку выполняют из монокристалла лейкосапфира, производят ее напряжение до величины 50-95% от давления в системе путем совместного нагревания ее с металлическим корпусом до расчетной температуры и запрессовкой ее в корпус с последующим их совместным охлаждением.

Золотниковое распределительное устройство и способ сборки золотникового распределительного устройства // 2420675

Изобретение относится к гидравлическим устройствам управления и распределения жидкости, преимущественно к золотниковым устройствам, работающим в условиях повышенных вибрационных и ударных нагрузок.

Гидрораспределительный клапан с интегральными уплотнениями (варианты) // 2405997

Четырехлинейный дросселирующий гидрораспределитель с плоским поворотным золотником и центральным приводом модульного исполнения для встроенного монтажа и высоких давлений // 2375610

Устройство распределения жидкости для управления гидравлическими механизмами карьерного бурового станка // 2353826

Изобретение относится к гидроприводу карьерного бурового станка, предназначенного для бурения взрывных скважин в горных породах с изменяющимися физическими свойствами.

Четырехлинейный гидрораспределитель с плоским поворотным золотником и центральным приводом модульного исполнения для встроенного монтажа // 2353825

Изобретение относится к гидроавтоматике, в частности к гидрораспределителям с плоским поворотным золотником, применяемым в гидроприводах с ручным управлением, например в гидромеханических рулевых приводах следящих систем управления летательных аппаратов.

Золотниковое распредилительное устройство и способ сборки золотникового распределительного устройства // 2340798

Блок питания объемного гидропривода (варианты) // 2272183

Изобретение относится к области гидравлической техники, а именно к устройствам для регулирования объемных гидроприводов. .

Четырехлинейный гидрораспределитель с плоским поворотным золотником // 2272182

Изобретение относится к гидроавтоматике, в частности к гидрораспределителям с плоским поворотным золотником, применяемым в гидроприводах с ручным управлением, например, в гидромеханических рулевых приводах следящих систем управления летательных аппаратов.

Механизм поворота колеса // 2271308

Клапан высокого давления // 2576828

Клапан высокого давления используется для гидроприводов насосов высокого давления. Дифференциальная золотниковая пара имеет каналы подвода жидкости из зоны высокого давления и отвода жидкости в зону низкого давления. В зоне низкого давления установлена пружина. Перед пружиной выполнен третий поясок. Полость между вторым и третьим поясками соединена с зонами высокого и низкого давлений через гидравлические сопротивления. Это позволяет уменьшить статическую ошибку по заявлению при перепуске жидкости с помощью достаточно простого устройства и повысить точность регулирования клапана. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Коллектор для тормозной системы железнодорожного транспортного средства, уплотнение стыка коллектора и способ образования коллектора // 2593319

Коллектор, уплотнение стыка коллектора и способ образования коллектора предназначены для тормозной системы железнодорожного транспортного средства. Коллектор содержит первую секцию коллектора и вторую секцию коллектора, причем каждая имеет внутреннюю поверхность на ней и множество отверстий и каналов, продолжающихся через нее, и уплотнение стыка коллектора для создания уплотняющего взаимодействия между первой секцией коллектора и второй секцией коллектора. Уплотнение стыка коллектора устанавливается с возможностью съема внутри щели, предусмотренной на поверхности одной или обеих секций коллектора. Уплотнение стыка коллектора содержит удерживающий корпус, имеющий отверстие, продолжающееся через него, при этом два уплотнительных элемента расположены в соответствующих каналах, предусмотренных на противоположных поверхностях удерживающего корпуса в аксиальном направлении кольцеобразного отверстия. Технический результат - упрощение конструкции коллектора и облегчение его обслуживания. 3 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

Клапанный гидрораспределитель высокого давления // 2615891

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к гидропневмоавтоматике, и предназначено для управления подачей рабочей жидкости к исполнительным сервомеханизмам в гидро- или пневмоприводах различных машин. Клапанный гидрораспределитель содержит корпус со встроенной крышкой и толкателем, а также каналы подвода и отвода среды. Толкатель установлен с возможностью перемещения при управляющем воздействии на его наружную часть. Между упомянутыми каналами размещен по меньшей мере один клапан. Клапан включает две контактирующие между собой детали - кольцевое седло и размещенный с возможностью совместного перемещения с толкателем подпружиненный затвор в виде полой гильзы. Гильза снабжена наружным уплотнением и выполнена с опертым на седло кольцевым уступом и со сквозным отверстием, соединенным с образованной вокруг толкателя пружинной полостью затвора. Одна из контактирующих между собой деталей клапана в зоне контакта выполнена упругой с возможностью местного изгиба и образования клинового зазора под воздействием перепада давления среды в каналах подвода и отвода. В результате реализуется технический результат в виде высокой герметичности при давлении до 40 МПа, повышение уровня унификации для компоновки трех и четырех линейных гидрораспределительных устройств. 7 з.п. ф-лы, 8 ил.

Установка гидропривода насоса для добычи нефти и соответствующий гидравлический насос для добычи нефти // 2647286

Изобретение относится к нефтедобывающему оборудованию, в частности к установке гидропривода насоса для добычи нефти и самому насосу. Гидропривод содержит двигатель, по меньшей мере один первый вторичный гидравлический агрегат управления и по меньшей мере один второй вторичный гидравлический агрегат управления, механически связанные друг с другом и приводимые в действие двигателем. Первый делитель потока объемного типа гидравлически связан с первым вторичным гидравлическим агрегатом управления, а также гидравлически связан с приводами первой группы насосных штанг, включающей по меньшей мере две насосные штанги, с возможностью синхронного приведения первой группы насосных штанг в возвратно-поступательное движение. Второй делитель потока объемного типа гидравлически связан со вторым вторичным гидравлическим агрегатом управления, а также гидравлически связан с приводами второй группы насосных штанг, включающей по меньшей мере две насосные штанги, с возможностью синхронного приведения второй группы насосных штанг в возвратно-поступательное движение. Содержит первую сенсорную систему, приспособленную для задания длины хода первой группы насосных штанг, вторую сенсорную систему, приспособленную для задания длины хода второй группы насосных штанг. Управляющий клапан приспособлен для управления режимами работы каждого из первых вторичных гидравлических агрегатов управления и каждого из вторых вторичных гидравлических агрегатов управления на основе сигналов, поступающих соответственно из первой и второй сенсорных систем. Управляющий клапан выполнен таким образом, что в течение по меньшей мере части периода работы первого и второго вторичных гидравлических агрегатов управления один из этих агрегатов работает в режиме гидромотора и совместно с двигателем приводит в действие другой вторичный гидравлический агрегат управления, работающий в режиме насоса. Установка гидропривода может использоваться с несколькими нефтяными скважинами. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 1 ил.