Реле давления

Опубликовано 07.09.82. Бюллетень33Дата опубликования описания 17.09.82 ло делам изобретений и вткрытий,Л. Г. Красневский, И. Г. Шейнкер, М.,Л. СолнцейГ Ф. Л.йкаев Институт проблем надежности и долговечйор 9 машин, . АН Белорусской ССР. и Минский дважды одена РРнина" и ордена Октябрьской Революции автомобльныщ:вавод",;(54) РЕ,ЛЕ ДАВ,ЛЕНИЯ Изобретение относится к автоматике и используется для преобразования пневматических (гидравлических) сигналов давления в дискретный электрический сигнал.Известно реле давления, содержащее сильфонный чувствительный элемент, подключенный к входному каналу, и электрический выключатель 11. Недостатками известного устройства являются большие габариты и недостаточная надежность электрического переключателя с открытыми контактами. Наиболее близкое к предлагаемому реле давления содержит установленный в корпусе магнитоуправляемый контакт, соединенный с выходным каналом, постоянный магнит, установленный на подпружиненной подвеске, и привод постоянного магнита, выполненный в виде сильфона и подключенный к входному каналу 12).Применение сил ьфонного привода увеличивает габариты реле, а также ограничивает его быстродействие.Цель изобретения - повышение быстродействия реле давления,Указанная цель достигается тем, что в реле давления, содержащем установленный в корпусе магнитоуправляемый контакт, соединенный с выходным каналом, постоянный магнит, установленный на подпружиненной подвеске, и привод постоянного магнита, подключенный к входному каналу реле, привод выполнен в виде клапана с шаровым затвором, соединенным с помощью штока с подпружиненной подвеской постоянного магнита. На фиг. 1 показана схема реле давления;на фиг. 2 - узел привода магнита реле.Реле содержит корпус 1, в котором неподвижно установлен геркон 2 на стойках 3 и 4. На одном конце рычага 5 с осью 6 поворота, связанной со стойкой 3, закреплен постоянный магнит 7. Другой конец рычага 5 связан с пружиной 8, натяжение которой регулируют гайкой 9. В основании 10 размещен привод магнита 7 в виде двух 2 о позиционного клапана с шаровым затвором 11 и штоком 12, помещенными в концентричных отверстиях 13 и 14. Отверстие 13 закрыто крышкой 15 с входным отверстием 16, кромка 17 которого служит сед 9573073лом для затвора 11. Отверстие 14 являетсявыходным отверстием клапана, В основании10 имеет дренажное отверстие 18. Контакть 1 геркона 2 подключены к штепсельномуразъему 19. Между затвором 11 и стенкамиотверстия 13 имеется кольцевая щель 20,а между штоком 12 и стенками отверстия4 - кольцевая щель 21, Площадь кольцевой щели 2 больше площади щели 20, апоследняя меньше площади входного отверстия 16.1 ОРеле работает следующим образом.В исходном положении пружина 8 отводит рычаг 5 с магнитом 7 вниз до упорав шток 12, который опирается на затвор11, лежащий на седле 17 крышки 15. Геркон 2 разомкнут.15При подаче в отверстие 16 жидкости илигаза затвор 11 остается в исходном положении до тех пор, пока усилие от давлениярабочей среды, действующее на него, непревысит усилия от пружины 8, передаваемого рычагом 5 и штоком 12. Утечки рабочей среды в случае негерметичной посадки затвора 11 на седло 17 проходят черезщели 20 и 21 во внутреннюю полость корпуса 1, откуда сбрасываются в дренажноеотверстие 18. Подпружиненный затвор 11 25работает на данном режиме как предохранительный клапан, настройка которого определяется усилием пружины 8,При повышении давления сверх величины, соответствующей настройке, затвор11 отрывается от седла 17, Рабочая средазочерез отверстие 16 поступает в полость подзатвором и далее через щели 20 и 11 и отверстие 18 в дренаж. За счет дросселирования потока в щелях 20 и 21, соотношения площадей которых выбраны указан- з 5ным выше образом, в полости под затворомсоздается избыточное давление, близкое кдавлению в отверстии 16, а в полости надзатвором 11 - незначительное избыточноедавление. В полости корпуса 1 избыточноедавление отсутствует ввиду больших разме Оров дренажного отверстия 18. При этомусилие, с которым рабочая среда действуетна затвор 11, возрастет, поскольку, результирующий перепад давления на затвор 11ненамного меньше давления в отверстии 4516, а площадь, на которую он воздействует,значительно больше площади отверстия 16.Дополнительное избыточное давление в полости над затвором 11 создает выталкивающее усилие на штоке 12 и повышаетбыстродействие срабатывания реле.В результате указанного увеличения усилий со стороны рабочей среды равновесиесил на элементах привода нарушается изатвор 11 вместе со штоком 12 перемещается вверх, пока давление рабочей среды неприжмет затвор 11 к кромке отверстия 4.При этом затвор 11 перекрывает путь истечению рабочей средь из отверстия 13 в отверстие 14, т. е. выполняет функции обратного клапана, Вместе с затвором 11 вверх движется шток 12, который, преодолевая усилие пружины 8, поворачивает рычаг 5 с магнитом 7 в верхнее положение, показанное пунктиром, Магнит 7 устанавливается против геркона 2 и последний замыкается под действием магнитного поля,В описанном выше процессе срабатывания реле затвор 11 в положении посадки на седло 17 работает как предохранительный клапан, во время движения вверх как шаровой поршень гидроцилиндра, а в положении посадки на кромку отверстия 14 - как обратный клапан.Отпускание реле (размыкание геркона 2) происходит в обратном порядке. При понижении давления среды до величины, соответствующей настройке реле, пружина 8 поворачивает рычаг 5, а рычаг 5 перемещает шток 12 и затвор 11 вниз до посадки последнего на седло 17. Магнит 7 отходит от геркона 2, и последний размыкается. В момент отрыва затвора 11 от кромки отверстия 114 рабочая среда через щель 20 вновь поступает в пространство над затвором 11 и через щель 21 - на дренаж. При этом усилие на затворе 11 от давления среды несколько возрастет (аналогично процессу срабатывания), так что давление, при котором затвор 11 опустится на седло 17, определяется диаметром затвора 11, усилием пружины 8 и отношением площадейщелей 20 и 21 и отверстия 16.Таким образом, отключение происходит в два этапа. Сначала затвор1 опускается на небольшое рпсстояние и открывает проход в отверстие 14 на величину, соизмеримую с величиной щели 20. Этого перемещения недостаточно для отхода магнита 7 от геркона 2, и реле остается включенным. При дальнейшем понижении давления происходит опускание затвора 11 вниз до посадки на отверстие 16 и замыкание геркона 2,В случаях, когда реле используется только для сигнализации о наличии давления в контролируемой гидролинии (например, для сигнализации о срабатывании гидроцилиндра и т. д.), абсолютная величина давления не имеет значения. Тогда усилие пружины 8 может быть заведомо меньше усилия на затворе 11 от рабочего давления, а отверстие 16 смещено относительно осей отверстия 13 и затвора 11. При поступлении рабочей среды под давлением в отверстие 16 и далее в отверстие 13 затвор 11 сразу поднимается вверх до посадки на отверстие 14 и реле срабатывает. Отпускание реле происходит при снятии давления. Как при срабатывании, так и при отпускании перепад давления действует на всю площадь поперечного сечения затвора 11. При этом процесс срабатывания и отпускания, конструкция реле и его регулировка упрощаются.Возможны различные варианты исполнения реле, Например, оно может быть нормально замкнутым, для чего геркон 2 нужно разместить против исходного положения магнита 7, как показано пунктиром на фиг. 1. Можно также устанавливать два геркона (фиг. 1) или пакет герконов и несколько магнитов на рычаге 5, применять переключающие герконы и т. д. Для согласования усилия на затворе 1 и пружины 7 посредством подбора плеч рычага 5, шток 12 вместе с остальными деталями привода может располагаться слева от магнита, как показано пунктиром на фиг. 1. Вместо рычага 5 с осью 6 и пружины 8 с натяжным устройством может применяться плоская пружина подвески магнита 7. Наконец, очевидно, что в ряде случаев целесообразно размещение привода магнита непосредственно в контролируемом узле. При этом реле не имеет собственного основания 10 и крышки 15, а устанавливается на корпусе контролируемого узла, показанном на фиг.штрих-пунктиром.Таким образом, предлагаемое реле по сравнению с известными имеет меньшие габариты, большее быстродействие и в свя- зи с этим может использоваться в системах 2 6управления для выполнения функций, реализация которых с помощью обычных реле затруднительна, что определяет эффективность изобретения,Формула изобретенияРеле давления, содержащее установленный в корпусе магнитоуправляемый контакт, соединенный с выходным каналом,постоянный магнит, установленный на подпружиненной подвеске, и привод постоянного магнита, подключенный к входному каналу реле, отличающееся тем, что, с цельюповышения быстродействия, привод выполнен в виде клапана с шаровым затвором,соединенным с помощью штока с подпружиненной подвеской постоянного магнита.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Агейкин Д. И. и др. Датчики контроля и регулирования Справочное пособие.М., 1965, с. 654, рис. Ч. 137.2. Рабкин Л. И. и др. Магнитоуправляемые герметизированные контакты. М.,Связь, 1976, с. 65, рис. 7,2 б (прототип).Составитель Н. ЛаниТехред А. БойкасТираж 761И Государственного комитетаделам изобретений и открытМосква, Ж - 35, Раушская набП Патент, г. Ужгород, ул. П Редактор А. ОгарЗаказ 6612/43ВНИИПпо113035,филиал ПП Корректор Г. ОгПодписноеСССРйд. 4/5роектная, 4