Преобразователь расходов

 

Союз Советских о иалистически (11) 596831

С ц х

Республик

И ЗОБРЕТЕ H Nfl

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 10.10.75 (21) 2187616/18-24 с присоединением заявки № (51) М. Кл.

G 01 F 3/16

F 15 В 5/00

Государственный комитет

Совета Министров СССР оо делам изобретений и открытий (23) Приоритет (43) Опубликовано05.03,78, Бюллетень №9 (53) УДК621-525 (088,8) (45) Дата опубликования описания Л.о1.78 (72) Автор изобретения

A. Ф. Зайчиков (71) Заявитель (54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ PACXOjJOB

Настоящее изобретение относится к устройствам, преобразующим расход в период давления, и применяется в устройствах защиты гидравлических систем от внешней негерметичности.

Известны преобразователи расходов для устройств защиты гидросистем от внейшей негерметичности потребителей типа гидроцилиндров двухстороннего действия. Эти преобразователи создают перепады давлений, пропорциональные расходам жидкости в напорной и сливной магистралях. Полученные перепады давлений сравниваются в устройстве защиты, которое определяет по их соотношению состояние системы и при появлении ее негерметичности отклюЧает неисправный участок.

Большинство известных преобразователей 1 состоят из дросселей или клапанов, расположенных в напорной и сливной магистралях и не влияющих друг на друга. Основным недостатком этих преобразователей является их большое гидросопротивление (lj.

Наиболее близким по техническому решению является преобразователь расходов, содержащий корпус, в котором установлены нормально закрытые клапаны, расположенные в напорном и сливном каналах, подключенных к выходам преобразователя (2). 25

Положение плунжера золотника клапанов зависит от расхода жидкости в напорном ка Ъ нале. Благодаря непрерывному равенству llfloщадей проходных щелей золотникового клапана в напорном и сливном каналах (магистралях) разность перепадов давлений на этих щелях пропорциональна разности квадратов расходов в магистралях, что обеспечивает повышенную чувствительность преобразователя или меньшее гидросопротивление при сохранении чувствительности.

Однако в преобразователе гидросопротивление все же достаточно велико и он может быть применен только на участках системы, содержащих потребители с равными площадями рабочих камер и без рециркуляции потока жидкости.

Целью изобретения является уменьшение гидросопротивления преобразователя при сохранении чувствительности. Для этого преобразователь ..асходов содержит двуплечий рычаг, скрепленный через опору с корпусом, а плечи рычага шарнирно связаны с затворами нормально закрытых клапанов. Дополнительным отличием предложения является то, что опора рычага выполнена подвижной относительно корпуса.

596831

Сущность предложения поясняется чертежом, где на фиг. 1 приведена схема преобразователя расходов, а на фиг. 2 — его расположение в устройстве защиты гидравлической системы от внешней негерметичности.

Преобразователь расходов содержит два

5 нормально закрытых клапана I и 2, каждый из которых содержит затвор 3, нагруженный пружиной 4.

Затворы 3 клапанов 1 и 2 шарнирно соединены с концами двуплечего рычага 5, шар- 1О нирная опора 6 которого расположена в ползуне, закрепленном в направляющем отверстии корпуса 7. Положение опоры может регулироваться за счет перемещения ползуна в корпусе для изменения соотношения плеч «а» и «Ь» двуплечего рычага, определяемого соотношением плошадей поршневой (F„) и штоковой (Г,„) камер потребителя 8 и параметрами сумматора у("(ройства защиты 9 (фиг. 2).

Ec, I«с :мм;-I (op BbIIIDJ" HOH на порп(нях с р30ными площадями, то указанные соотношения должны оыть равны ь ., г

Если площадь поршневой камеры потребителя больше площади штоковой камеры, то устройство защиты 9 должно устанавливаться перед потребителем, как показано Ila фиг. 2, а поэтому направление течения жидкости через преобразователь изменяется при изменении направления движения штока потребителя.

В этом случае B преобразоватсле могут быть применень. клапаны двухстороннего действия, как показано на фиг. 1, в каждом из которых щ на,,— и подклапанные полости, расноложе!шые с Одной из сторон клапана, соединены соответственно с под- и надклананными полостями, p«(1Ioло>кенными с другой его стороны, и со(>ТВЕТСТВУГOUJИМИ ПОЛОСТЯМИ C) .Ë I3TOPH МСТРОЙства защиты. 35

Если же площади поршневой и штоковой камер потребителя равны между собой, Io в преобразователе могут быть применены клапаны Одностороннего действия, гdõ как в этОм случае устройство защиты целссообразно уста40 навливать до регулятора потребителя, т. е. на участке с неизменным направлением течения жидкости.

Работа пневмопреобразователя расхо !Ов в случае, когда система герметична и жидкость движется, например, в направлении, показанном на фиг. 1 сплошными стрелками, происходит следующим образом. Жидкость, поступающая из насоса, проходит через пнсвмопреобразователь и заполняет поршневую полость потребителя, а из штоковой полости также через преобразователь вытесняется в бак. При этом нормально закрытые 1 и 2 клапаны пресбразователя открываются на соответству ющую расходу жидкости величину, причем перемещение их затворов 3, а следовательно, и площади проходных щелей клапанов пропорциональны плечам двуплечего рычага 5, с которыми они соединены.

В связи с неизменностью при работе потребителя площадей его камер и плеч двуплечего рычага 5 не изменяется и соотношение скоростей течения жидкости чере" клапаны, а 60 следовательно, и соотношение создаваемых при этом перепадов давлений на клапанах ЛР(,ЛР, зависящих практически только от скоростей течения жидкости.

Каналы, в которых возникают перепады

ЛР,, ЛР„являются выходами преобразовате;Is!. В частном случае, когда плечи рычага и площади камер потребителя соответственно равны, равны все время и перепады давлений на клапанах.

При изменении направления течения жидкости работа преобразователя расходов и соотношение между перепадами давлений на клапанах не изменяются.

Таким образом, предлагаемый преобразователь расхода создает равные или кратные перепады давлений в напорной и сливной магистралях. Эти перепады иоступают затем с разными знаками в устройство защиты 9, где они создают взаимно инверсные сигналы, не приводящие к воздействию устройства защиты на системуу.

Если же на участке между преобразователем и потребителем включительно герметичность системы нарушается, то соотношение между расходами жидкости в напорной и сливной магистралях изменяется за счет внешней утечки жидкости. Соотношение же площадей проходных щелей клапанов при этом не изменяется, что приводит к резкому увеличению отношения перепада давлений в напорной магистрали к перепаду давления в сливной магистрали, а следовательно, к появлению в устройстве защиты сигнала о разгерметизации системы и перекрытию магистралей. В частности, в случае полного разрушения какой-либо из магистралей расход через клапан в сливной магистрали и перепад давлений на нсм будут равны нулю, а перепад давлений на клапане в напорной магистрали удвоится по сравнению с перепадом в герметичной системе и при том же расходе жидкости через него за счет уменьшения рабочей щели клапана.

В результате перепад давлений, воспринимаемый устройством защиты, создается вдвое больше, чем у известных преобразователей.

Су щественное уменьшение гидросопротивления преобразователя расходов по сравнению с известными позволяет уменьшить потребные мощности источников энергии, а также создает возможность применения устройств защиты на участках с большими (до 100 л/мин) расходами, что практически невозможно осуществить с известными преобразователями.

Формула изобретения

1. Преобразователь расходов, содержащий корпус, в котором установлены нормально закрытые клапаны, расположенные в напорном и сливном каналах, подключенных к выходам преобразователя, отличающийся тем, ". что, с целью уменьшения гидросопротивления преоб596831

h потребцпелю сриа /

ff иасоспоа стаггццц

Риг. 2

Составитель О. Гудкова

Техред О. Луговая Корректор П. Макаревич

Тираж 872 Подписное

Редактор Л. Бабич

Заказ i 122/40

HHIIHHH Государственного комитсга Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий! 13035, Москва, )К-35, Раушская наб. д. 4,5

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 разователя, он содержит двуплечий рычаг, скрепленный через опору с корпусом, а плечи рычага шарнирно связаны с затворами нормально закрытых клапанов.

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что опора рычага выполнена подвижной относительно корпуса. б

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Спр. «Автоматические приборы, регуляторы и управляющие машины», 1968, Л., Машиностроение, стр. 119.

2. Патент США № 35873 93, кл. F 16 к 37/00, 1971.