Регулятор соотношения расходов

Йоез Советскйх Социалистических Республив,ЧП с присоед ием заявкиПриоритетОпубликовано 19.Ч 111,1971. Бюллетень2 Комитет ао велев иваб 1 атеиий и аткрвттий при Совете Министров ССРУДК 621.7.048,3(088.8) ликования описания 12.Х.1971 Дата оп АвторизобретенияЗаявитель Б. Я. Ладензон Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт промышленных гидроприводов и гидроавтоматикиГУЛЯТОР СООТНОШВНИ СХОД Изобретение относится к регуляторам соотношения расходов и может быть использовано для автоматического управления в гидравлических системах.По основному авт. св.266403 известен ре гулятор соотношения расходов. Этот регулятор осуществляет последовательное выравнивание давлений в ц (а)3) потоках жидкости (на выходах из. постоянных дросселей). Недостатком известного регулятора является по грешность, возникающая на золотнике из-за влияния неуравновешенных гидродинамических сил. При схеме последовательного сравнения и уравнивания давлений в первом и втором потоке, втором и третьем, третьем и 15 четвертом и т. д происходит суммирование ошибок, возникающих на каждом отдельном золотнике.Целью изобретения является устранение указанного недостатка. 20С этой целью выход одного из переменных дросселей первого золотника последовательно соединен с входами одноименных переменных дросселей последующих золотников, а выходы второго переменного дросселя каждого золот ника и первого переменного дросселя последнего золотника соединены с соответствующими входами исполнительных механизмов. Одна из полостей управления первого золотника соединена с выходом первого постоянно- ЗО го дросселя и одноименными полостями управления остальных золотников.Предложенный регулятор изображен на фиг. 1, 2, где 1 - 3 - золотниковые секции; 4, 5 - концевые секции; 6 - 8 - золотники; 9 - 10 - пробки; 11, 12 - герметирующие кольца;13 - шпильки; 14 - 16 - герметирующие кольца; 17 - 20 - постоянные дроссели; 21 - 32 - каналы; 33 - 38 - подводящие канавки; 39 - 44 - переменные дроссели; 45 - 47 - отводящие канавки; 48 - 51 - исполнительные механизмы; 52 - 54 - управляющие торцовые полости; 55 - 60 - торцовые полости; 61 - 63 канавки; 64 - 67 - каналы; 68 - 73 - торцовые полости.Работает регулятор следующим образом.Весь поток рабочей жидкости от насоса (или от другого источника) поступает к входному отверстию регулятора и далее, разветвляясь, по четырем каналам 21 - 24 подводится к входным постоянным дросселям 17 - 20, пройдя их, поступает по каналам 25 - 28 в подводящие канавки 33 - 38 золотников.Золотники 6 в выполнены ступенчатыми для повышения чувствительности.При положении золотников 6 - 8, изображенном на фиг, 2, первый поток из подводящей канавки 33 через переменный дроссель 39 проходит в полость 60, а затем по каналу 29 поступает в подводящую канавку 35. Из под) З 1,"а, водящей канавки 35 через переменный дроссель 41 первый поток проходит в канавку 62, а затем по каналу 30 поступает в подводящую канавку 37. После этого из подводящей канавки 37 через переменный дроссель 43 первый поток проходит в канавку 63 и далее (через входное отверстие) по отводящему каналу 31 направляется в рабочую полость первого исполнительного механизма 48. Второй поток из канавки 34 через переменный дроссель 40 проходит в отводящую канавку 45 и далее через отверстие по каналу 64 направляется в рабочую полость второго исполнительного механизма 49. Третий поток из подводящей канавки 36 через переменный дроссель 42 проходит в отводящую канавку 46 и далее через отверстие по каналу 65 направляется в рабочую полость третьего исполнительного механизма 50. Четвертый поток из подводящей канавки 38 через переменный дроссель 44 проходит в отводящую канавку 4/ и далее через отверстие по каналу 32 направляется в рабочую полость четвертого исполнительного механизма 51.Как видно из изложенного, под левые торцы золотников 6 - 8 подается давление только первого потока от канала 25 после постоянного дросселя 17, Это давление действует как на площади малых левых торцов золотников (т. е, в торцовых полостях 5 а - 57), так и на кольцевые площади поршней золотников (т. е, в торцовых полостях 58 - 60), т. е. на суммарные площадки поршней золотников слева.Под правый торец золотника 6 подается давление второго потока от канала 26 после постоянного дросселя 18. Это давление действует на всю площадь поршня золотника 6 справа, Под правый торец золотника 7 подается давление третьего потока от канала 27 после постоянного дросселя 19, Это давление действует на всю площадь поршня золотника 7 справа. Под правый торец золотника 8 подается давление четвертого потока от канала 28 после постоянного дросселя 20. Это давление действует на всю площадь поршня золотника 8 справа.Таким образом, на торцы золотника 6 действуют с одной стороны давление первого потока, а с другой - давление второго потока и, следовательно, сам золотник приходит в равновесие только при равенстве этих давлений, Так же точно приходит в равновесие золотник 7 при равенстве давлений первого и третьего потоков, а золотник 8 - при равенстве давлений первого и четвертого потоков.Следовательно, давление в каждом из потоков на участке после постоянного дросселя становится равным давлению первого потока (также на участке после его постоянного дросселя 17).Выравнивание давлений во всех потоках на участках после постоянных дросселей (т. е, в каналах 25 - 28) осуществляется благодаря тому, что золотники 6 - 8, приходя в равновесие под действием этих давлений (действую 5 10 15 20 25 30 35 40 4щих на торцы золотников), соответствующим образом открывают проходные сечения переменных дросселей 39 - 44.При равных давлениях в рабочих полостях исполнительных механизмов 48 - 51 (т. е. при равных внешних рабочих нагрузках) золотники 6 - 8 занимают такое положение, при котором сумма сопротивлений переменных дросселей 39, 41, 43 равна сопротивлениям дросселей 40, 42 и 44,В результате этого давления во всех потоках после постоянных дросселей 17 - 20 (т. е. в каналах 25 - 28) также равны между собой, Таким образом, и перепады давлений в постоянных дросселях (поскольку давление перед ними, т, е. в канале подвода, общее) равны между собой, а следовательно, при равных проходных сечениях (частный случай) постоянных дросселей будет обеспечено равенство расходов через них, т, е. равенство расходов в ветвях (отводах),При увеличении нагрузки, например, на штоке исполнительного механизма 48 растет давление в его рабочей полости и, следовательно, во всей ветви, связанной с этим исполнительным механизмом, в том числе в канале 25 и в управляющем канале 66. Под возросшим давлением в торцовых полостях 55 - 60 золотники 6 - 8 смещаются вправо, уменьшая сопротивления переменных дросселеи 39, 41, 43 и увеличивая переменные дроссели 40, 42, 44, в связи с чем возрастают давления в каналах 25, 27, 28.Смещение золотников 6 - 8 происходит до тех пор, пока давления под их торцами не выравняются, что соответствует равенству давлений во .всех потоках в каналах 25 - 28 после постоянных дросселей 17 - 20, Таким образом, несмотря на то, что давления в первых ветвях (отводах) регулятора становятся неодинаковыми (давление в канале 31 увеличивается), устройство автоматически обеспечивает поддержание одинаковых перепадов давлений во всех постоянных дросселях 17 - 20 (т. е, происходит выравнивание давлений на входе всамо уравнительное устроиство, так как каналы 25, 26, 28, 64 после постоянных дросселей являются входными по отношению к уравнительному устройству).При возрастании давления в рабочей полости исполнительного механизма 49 растет дав. ление во всей ветви, связанной с этим исполнительным механизмом, а следовательно, в канале 26, в управляющем канале 66 и полостях 71 и 52.Под возросшим давлением в полости 52 зо. лотник 6 смещается влево, уменьшая сопротивление переменного дросселя 42 и увеличивая сопротивление дросселя 39, что приводитк увеличению давления в канале 25.А это, в свою очередь, вызывает увеличение давления в полостях под левыми торцами золотников (по каналу 67), В результате золотники 7 и 8 смещаются вправо, увеличивая сопротивления переменных дросселей 42 и 44, 312236что ведет к увеличению давлений в каналах б 4 и 28,Смещение золотников б - 8 происходит до тех пор, пока давления под их торцами не выравняются, что соответствует равенству давлений во всех потоках в каналах 25 - 28 после постоянных дросселей 17 - 20. Таким образом, и при таком сочетании давлений в каналах 81, б 4, б 5 и 82 (давление в отводящем канале б 4 больше, чем в остальных) обеспечивается автоматическое поддержание равных перепадов давлений на всех постоянных дросселях, а следовательно, и равенство расходов в ветвях, т. е. синхронизация исполнительных механизмов. При увеличении давления в рабочей полости исполнительного механизма 50 (или 51) устройство срабатывает также, как в случае увеличения давления в исполнительном механизме 49.Анализ любого другого сочетания внешних нагрузок (давлений) в каналах Л, б 4, б 5 и 82 показывает, что уравнительное устройство обеспечивает равенство давлений на входе в него (т. е. в каналах 25 - 28 после постоянных дросселей делителя), поскольку золотники б - 8 могут находиться в равновесии только при равенстве давлений под их торцами, что соответствует необходимому сочетанию сопротивлений переменных дросселей 39, 41, 43, 40, 42, 44, которыми и обеспечивается поддержание равных давлений после постоянных дросселей,Как видно из приведенного описания, предлагаемый регулятор обеспечивает выравнивание давлений в независимых потоках таким образом, что исключаются какие бы то ни было перетоки (утечки) жидкости из одного потока в другой, поскольку во всех смежных полостях и канавках (где бы эти перетоки были вредны) устанавливаются одинаковые давления. Уравнительное устройство регулятора можетбыть выполнено для любого числа потоков, достаточно лишь набрать необходимое число рабочих секций. В предлагаемом уравнительном5 устройстве на первом золотнике б сравниваются давления первого и второго потоков (ипроисходит их уравнивание); на втором золотнике 7 сравниваются давления первого итретьего потоков (и происходит их уравнива 10 ние); на третьем золотнике 8 сравниваютсядавления первого и четвертого потоков (и происходит их уравнивание) и т. д. Иными словами, давления всех последующих потоковсравниваются только с одним, а именно с15 давлением первого потока и уравниваются сэтим давлением.Поэтому при увеличении числа потоков непроисходит накапливания ошибки,Предложенная схема позволяет компоно 20 вать устройство из отдельных золотниковыхсекций. Компоновка из отдельных секцийпредпочтительна и весьма целесообразна, таккак позволяет в зависимости от числа потоковлегко набирать блок устройства из одинако 25 вых элементов,Предмет изобретенияРегулятор соотношения расходов по авт,св.М 266403, отличающийся тем, что, с целью поЗ 0 .вышения точности регулирования, выход одного из переменных дросселей первого золотника последовательно соединен с входами одноименных переменных дросселей последующих золотников, а выходы второго переменного З 5 дросселя каждого золотника и первого переменного дросселя последнего золотника соединены с соответствующими входами исполнительных механизмов, причем одна из полостей управления первого золотника соединена с вы ходом первого постоянного дросселя и одноименными полостями управления остальных золотников.ипография,нов аказ 2761/14 Изд Мо 1141 Тираж 473 ПодписноеЦНИИПИ Комитета по делам изобретений и открытий при Совете Министров СССРМосква, Ж, Раушская наб., д. 4/5С 2