Преобразователь механическогоперемещения b гидравлический сигналв системе регулирования турбомашины

Оп ИСАНИ ЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпо делам изобретений и открытий(72) Авторы изобретения В. Н. Веллер и В: С. Литвинов Всесоюзный дважды ордена Трудового Красного Знамени теплотехнический научно-исследовательский институт им. ф, Э. Дзержинского(54) ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ МЕХАНИЧЕСКОГО ПЕРЕМЕЩЕНИЯВ ГИДРАВЛИЧЕСКИЙ СИГНАЛ В СИСТЕМЕ РЕГУЛИРОВАНИЯТУРБОМАШИНЬ 1 Изобретение относится к средствам автоматизации турбомашин.Известны преобразователи механического перемещения в гидравлический сигнал в системе регулирования турбомашины, содержащие корпус с импульсной и сливными камерами и с подводящим патрубком, имеющим цилиндрическое и кольцевое сопла равной торцовой площади, направленные в противоположные стороны, и взаимодействующие с соплами две мембраны, жестко связанные между собой 1. В этих преобразователях одна из мембран нагружена давлением жидкости из предыдущего звена усиления, и при изменении этого давления перемещение мембран приводит к изменению слива из подводящего патрубка и к изменению сигнала на выходе преобразователя. Эти преобразователи не могут обеспечить достаточно широкого диапазона регулирования,Известен также преобразователь механического перемещения в гидравлический сигнал в системе регулирования турбомашины, содержащий корпус с импульсной и слив- ными камерами и с подводящим патрубком,имеющим цилиндрическое и кольцевое сопла равной торцовой площади, направленные в противоположные стороны, и взаимодействующие с соплами две мембраны, жестко связанные между собой и с входным штоком 2, Для расширения диапазона регулирования в цилиндрическое сопло помещен с малым зазором уравновешивающий подвижный элемент, опертый на жесткий центр мембран и выполненный, например, в виде шара.Недостатком известного преобразователяследует считать несколько ограниченный диапазон регулирования, особенно в зоне малых расходов жидкости.Цель данного изобретения - расширениедиапазона регулирования,15 Для достижения поставленной цели преобразователь дополнительно содержит третью мембрану, жестко связанную с первыми двумя, и дополнительные цилиндрическое и кольцевое сопла равной торцовой площади установленные со стороны сливных камер напротив соответствующих основных .сопл и взаимодействующие соответственно с первой и третьей мембранами.5ю и гф и зе 35 ао 45 зо И 3В дополнительном цилиндрическом сопле размещена цилиндрическая вставка с кольцевыми канавками, жестко связанная с входным штоком.На чертеже показана схема конструкции преобразователя.В корпусе 1 преобразователя параллельно установлены неупругие мембраны 2, 3 и 4 с закрепленными на них жестко связанными между собой жесткими центрами 5, 6 и 7. Между мембранами 2 и 3 расположены друг против друга неподвижные цилиндрическое и кольцевое сопла .8 и 9 соответственно, связанные с подводящим патрубком 10. Сопла 8 и 9 имеют равные торцовые площади для компенсации влияния начального давления рабочей жидкости на жесткие центры 5 и 6. В корпусе 1 по другую сторону мембран 2 и 4, т. е. со стороны сливных камер 11 и 12, установлены дополнительные сопла 13, цилиндрическое - против сопла 8. и 14 кольцевое - против сопла 9. Торцовые площади сопл 13 и 14 равны между собой, что исключает их влияние на равновесие подвижной системы. В мембранах 2, 3 и 4 выполнены отверстия для обеспечения полной разгрузки. В этом случае мембраны могут быть заменены лентами или тросиками. Для уменьшения паразитного слива жидкости через сопло 13 в нем размещена цилиндрическая вставка 15, на наружной поверхности которой выполнены кольцевые профильные канавки. Вставка 15 жестко связана с жестким центром 5 мембраны 2 и с входным штоком 16 электрической или иной системы, управляющей преобразователем.Давление жидкости, преобразованное в дроссельных отверстиях сопл, передается в линию управления через импульсную камеру 17. Шток 16 центрируется в расточке корпуса с помощью глухой мембраны 18, которая находится практически под нулевым избыточным давлением.Между выступами канавок вставки 15 и внутренней поверхностью сопла 13 имеется достаточно большой зазор, который в то же время в несколько раз меньше максимального перемещения жестких центров 5 иб,Жидкость к этому зазору поступает из сравнительно свободного пространства корпуса 1 с относительно малыми скоростями и, кроме того, корпус 1 является как бы отстойником движущейся жидкости. Все это уменьшает возможность попадания засорений в зазор.Применение вставки 15, с одной стороны, позволяет уменьшить слив жидкости через сопло 13, сохранив его уравновешивающее значение, а с другой - исключить возможные заедания подвижной части. Даже при попадании загрязнения в зазор, оно при перемещении жесткого центра 5 и движения жидкости смывается в канавки и тем самым перестает влиять на перемещение подвижной части системы. Одновременно сохранению подвижности способствует применение достаточно большого зазора между вставкой 15 и соплом 13. В зазоре не могут задерживаться частицы меньше зазора и при жестком соединении вставки 15 с жестким центром 5 исключает трение между вставкой и соплом. То, что шток 16 проходит через сливную камеру 11, исключает необходимость установки каких-либо сальников в месте выхода штока 16 из корпуса 1.Работа преобразователя осуществляется следующим образом. Управление преобразователем производится путем перемещения штока 16. При крайнем нижнем положении подвижной системы открыты кольцевое и цилиндрическое сопла 9 и 13, Жидкость подается по патруб.ку 10 под давлением Р, дросселируется в сопле 9 и поступает в импульсную камеру 17 с максимальным давлением Р. Часть жидкости сливается через сотпло 13, проходное сечение которого уменьшено благодаря вставке 15. При перемещении жестких центров 5 и 6 вверх до упора закрываются сопла 9 и 13 и открываются сопла 8 и 14. При этом резко сокращается подвод жидкости в импульсную камеру и открывается слив из нее, что приводит к значительному уменьшению давления до Р,ци. При промежуточных положениях жестких центров 5 и 6 соответственно будут и промежуточные значения давления Р. Разность (Рмдкс Рмин) и бу дет диапазоном регулирования. Благодаря тому, что при крайнем нижнем положении подвижной системы закрыто кольцевое сопло 14, увеличивается Рмлкс, а при крайнем верхнем положении подвижной системы не только закрывается подводящее кольцевое сопло 9, но и открывается кольцевое сливное сопло 14, и резко уменьшается Р,Дополнительное преимущество такого преобразователя в том, что зависимость давления Рх от перемещений штока 16 близка к линейной, что упрощает формирование закона управления системой регулирования.Преобразователь может быть спроектирован так, что ни один его внешний фланец не будет находиться под высоким давлением.В связи с полной уравновешенностью подвижной системы от внешних усилий повышается точность преобразования перемещения штока 16 в изменение регулируемого давления и независимость этого перемещения от изменении исходного давления Ро.Применение дополнительных кольцевого и цилиндрического сопл увеличивает разность (Рас, - Рф и тем самым увеличивает перестановочное усилие последующего элемента системы регулирования.Отсутствие нагруженных мембран повышает надежность работы преобразователя.Применение преобразователя повышает надежность и точность работы систем регулирования, особенно в аварийных условиях.. Калашниковкас КоррекПодпи едактор Т. Глазовааказ 10163/42 р Н. Швыдке ПИ Государственно делам изобретениМосква, Ж - 36, Р П Патент, г. Уж ВНИ го комитета СССй и открытийаущская наб., д.город, ул. Проект 1130 Филиал5я, 4 1. Преобразователь механического перемещения в гидравлический сигнал в системе регулирования турбомашины, содержащий корпус с импульсной и сливными камерами с подводящим патрубком, имеющим цилиндрическое и кольцевое сопла равной торцовой площади, направленные в противоположные стороны, и взаимодействующие с соплами две мембраны, жестко связанные между собой и с входным штоком, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона регулирования, преобразователь дополнительно содержит третью мембрану, жестко связанную с первыми двумя, и дополнительные цилиндрическое и кольцевое сопла равной торцовой площади, установленные со стороны сливных камер напротив соответствующих основных сопл и взаимодействующие соответственно с первой и третьей мембранами.2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что в дополнительном цилиндрическом сопле размещена цилиндрическая вставка с кольцевыми канавками, жестко связанная с входным штоком. 1 в Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Веллер В. Н. и др. Водяная системарегулирования паровых турбин. М Энергия, 1970, с, 151.2. Авторское свидетельство СССР 1 з Мо 529305, кл. Г 15 В 3/00, 1974.