Гидравлический распределитель
Владельцы патента RU 2767223:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет"(ОмГТУ) (RU)
Изобретение относится к области машиностроения. Гидропневматический распределитель содержит корпус, прямоточный канал круглого сечения для прохода жидкой среды, плунжер. Плунжер установлен соосно каналу и находится в корпусе распределителя с возможностью его перемещения и фиксации вдоль оси канала. На плунжере жестко закреплены вспомогательные элементы. В канале установлены рабочие элементы в виде кольца с поверхностью, имеющей выступы в виде треугольников в сечении вдоль оси канала. Вспомогательные элементы выполнены в виде полых конусов. Расстояние между двумя соседними рабочими элементами равно расстоянию между двумя вспомогательными элементами. Углы наклона рабочих и вспомогательных элементов относительно оси канала гидравлического распределителя равны. Достигается возможность изменять сопротивление потока жидкости, проходящей через гидравлический распределитель. 3 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к регулируемой гидравлической арматуре, которая может использоваться для перекрытия или регулирования потока жидкости (воды, нефти, бензина, масла и т.п.).
Известен гидравлический распределитель (см. патент РФ № 2571985,МПК B25D 9/18 от 27.12.2015) в корпусе которого содержатся канал управления и каналы для подвода и отвода рабочей жидкости, камера управления со стороны канала управления, запорно-регулирующий элемент, имеющий хвостовик со стороны канала управления и установленный в корпусе с возможностью поджатия в исходном положении и продольного перемещения для изменения направления потока рабочей жидкости, при этом в корпусе и хвостовике запорно-регулирующего элемента выполнены калиброванные дроссели, причем через калиброванный дроссель в корпусе ограниченное количество рабочей жидкости имеет доступ из канала управления в камеру управления, при этом в исходном положении запорно-регулирующего элемента канал управления перекрыт запорно-регулирующим элементом и до его открытия через калиброванный дроссель в хвостовике открыт доступ ограниченного количества рабочей жидкости из камеры управления к каналу в корпусе для отвода рабочей жидкости.
Недостатком такого гидравлического распределителя является сложность конструкции и большая трудоемкость изготовления.
Известен также гидравлический распределитель золотникового типа (прототип), в корпусе которого для распределения потока рабочей жидкости установлен плунжер с рабочими поясками, перекрывающими или открывающими проход рабочей среды через проходные окна золотника / Т.М. Башта. Гидравлические следящие приводы. – М.: издательство МАШГИЗ, 1960. (стр. 37, фиг. 14).
Недостатком такого гидравлического распределителя является невозможность изменения сопротивления потока жидкости, проходящей через гидравлический распределитель.
Цель изобретения – возможность изменять сопротивление потока жидкости, проходящей через гидравлический распределитель.
Поставленная цель достигается тем, что гидравлический распределитель выполнен в виде гидравлического или пневматического диода (см. патент РФ № 2598125, МКИ G05D 7/01 от 20.09.2016), в форме трубы круглого сечения, содержащей прямоточный канал для прохода жидкой среды, в котором установлен, по крайней мере, один рабочий элемент в виде кольца с поверхностью, имеющего выступы в виде треугольников в сечении вдоль оси канала, соосно каналу установлен плунжер, выполненный в виде стержня с возможностью его перемещения и фиксации вдоль оси канала, на котором неподвижно закреплен, по крайней мере, один вспомогательный элемент (по прототипу рабочий поясок), имеющий форму полого конуса. Благодаря возможности изменения положения вспомогательного элемента относительно рабочего элемента, гидродиод выполняет задачу гидравлического распределителя.
На фиг. 1 представлено продольное сечение гидравлического распределителя.
На фиг. 2 представлена работа гидравлического распределителя с выходом рабочей жидкости через правый выходной патрубок.
На фиг. 3 представлена работа гидравлического распределителя с выходом рабочей жидкости через левый выходной патрубок.
Гидравлический распределитель содержит корпус 1, выполненный в виде трубы круглого сечения, прямоточный канала 2 для прохода жидкой среды, в котором установлены рабочие элементы 3 в виде колец и имеющие выступы в виде треугольников в сечении вдоль оси канала 2. Расстояние между верхушками треугольников, обращенных в сторону оси канала 2, равно ∆.
В канале 2 расположены входной патрубок 4, правый выходной патрубок 5 и левый выходной патрубок 6. Соосно каналу установлен плунжер 7, выполненный в виде стержня с возможностью его перемещения и фиксации вдоль оси канала гидравлического распределителя по резьбе, находящейся в корпусе 1 распределителя. На плунжере 7 жестко закреплены вспомогательные элементы 8 в виде полых конусов на расстоянии ∆, равном расстоянию между верхушками треугольников в сечении рабочих элементов 3. Угол наклона α вспомогательных элементов 8 относительно оси канала 2 корпуса 1 гидравлического распределителя равен углу наклона рабочих элементов 3.
Гидравлический распределитель работает следующим образом.
Распределяемая среда через входной патрубок 4 поступает в полость канала 2 корпуса 1 гидравлического распределителя, где встречает местные сопротивления в виде рабочих элементов 3 и вспомогательных элементов 8, далее через правый выходной патрубок 5 или левый выходной патрубок 6 поступает потребителю. Для регулирования сопротивления потока рабочей жидкости плунжер 7 вращается, вдоль оси канала гидравлического распределителя по резьбе, находящейся в корпусе 1 при этом меняется расстояние между рабочими элементами 3 и вспомогательными элементами 8. Изменение расстояние между рабочими элементами 3 и вспомогательными элементами 8 позволяет менять как диодность потока (сопротивление движению жидкости через распределитель), так и полностью перекрыть поток. Поскольку плунжер 7 поворачивается плавно за счёт резьбы, то и скорость изменения расхода и напора жидкости гидравлического распределителя также является плавной.
Предлагаемая конструкция позволяет изменять сопротивление потока жидкости, проходящей через гидравлический распределитель, благодаря изменению положения вспомогательных элементов относительно рабочих элементов.
Данное техническое решение создано в рамках Стипендии Президента РФ молодым ученым и аспирантам, осуществляющим перспективные научные исследования и разработки по приоритетным направлениям модернизации российской экономики № СП-812.2019.1 от 30.08.2019.
Гидропневматический распределитель, содержащий корпус, прямоточный канал круглого сечения для прохода жидкой среды, соосно каналу установлен плунжер, находящийся в корпусе распределителя, с возможностью его перемещения и фиксации вдоль оси канала гидравлического распределителя, на плунжере жестко закреплены вспомогательные элементы, отличающийся тем, что в канале установлены рабочие элементы в виде кольца с поверхностью, имеющей выступы в виде треугольников в сечении вдоль оси канала, вспомогательные элементы закреплены на плунжере и выполнены в виде полых конусов, причём расстояние между двумя соседними рабочими элементами равно расстоянию между двумя вспомогательными элементами, а также равны их углы наклона относительно оси канала гидравлического распределителя.
