Распределитель потока

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК к 4 05 О 7/01 ТЕНИ О О проек автома о-констика" тво СС 1, 1986 тво СС 1, 1990 с- з 4 М ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ИСАНИЕ ИЗ БРОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(57) Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может бытьиспользовано для ввода ингибиторов гидраИзобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано для ввода ингибиторов гидратообразовэния и коррозии на скважинах и других объектах нефтяной и химической промышленности, особенно где отсутствуют источники энергии.Известен распределитель потока жидкости, содержащий корпус с расположенными в нем гидравлическим шестеренчатым двигателем и механизмом распределения потока, выполненным в виде водила, жестко соединенного с валом шестеренчатого двигателя, с наклонным к оси вращения вала кулачком, и клапанного распределителя с клапанами, подпружиненные толкатели которых установлены с возможностью взаимодействия с кулачком.Однако наличие шестеренчатого двигателя в распределителе делает невозможным распределение водных или спиртовых тообразован других обье промышленнвышение над ка.Распреде 1 с входным ром размещ цилиндра 2 через шток с распредели клапанов 33 наклонным в чем приводн шестерню с аппаратв ви первого и вт ия и коррозии на скважинах и ктах нефтяной и химической ости, Цель изобретения - поежности распределителя потолитель потока содержит корпус и выходным каналами, в котоен гидродвигатель в виде гидропоршень которого соединен зубчатой рейкой 5, клапанный тель в виде подпружиненных , связанных через толкатели с ращающимся кулачком 30, приой вал 26 кулачка связан через зубчатой рейкой 5, и командоде коаксиально расположенных орого клапанов. 1 з,п. ф-лы,4 ил. растворов, например, ингибиторов натах газовых скважин, из-за повышенногноса трущихся поверхностей,Известен распределитель потоа жидкости, содержащий расположенные в корпусе гидравлический двигатель и механизм распределения потока в виде водила с наклонным кулачком, а также клапанный распределитель с подпружиненными клапанами, толкатели которых установлены с возможностью взаимодействия с кулачком. Гидравлический двигатель выполнен в виде гидроцилиндра с поршнем, связанным с зубчатой рейкой, причем подпоршневая полость двигателя содержит командоаппарат в виде золотника с серьгой и его привода, состоящего из установленной враспор продольно изогнутой пружины и штанги переключения пружины, закрепленной на поршне.Однако надежность работы золотников с такими жидкостями, как например, ингибиторы, также оказывается недостаточной.Целью изобретения является повышение надежности распределителя.С этой целью командоаппарат в виде коаксиально расположенных первого и второго клапанов, причем штоковая полость гидроцилиндра соединена через первый клапан с бесштоковой полостью, которая соединена через полый шток второго клапана с перепускным каналом, а между бесштоковой полостью и перепускным каналом установлен элемент задержки открытия первого клапана в виде поршня, подпружиненногоо со стороны перепускного канала. Кроме того, перед входным каналом установлен регулируемый дроссель, вход которого соединен с перепускным каналом через переливной клапан.Исключение золотниковой пары повышает срок службы распределителя, уменьшает затраты на обслуживание.Кроме того, введение элемента задержки открытия первого клапана создает условия герметичного закрытия выходного клапана, что обеспечивает работоспособность устройства на несжимаемых жидкостях.На фиг. 1 представлен распределитель потока, разрез; на фиг. 2 - разрез по А - А на фиг. 1; на фиг. 3 - узел - элемент задержки открытия первого клапана; на фиг, 4 - узел- второй клапан, разрез.Распределитель потока содержит корпус 1 с входным (" Вход" ) и выходными ("Выход") каналами, гидродвигатель, выполненный в виде гидроцилиндра 2 с поршнем 3, соединенным штоком 4 с зубчатой рейкой 5. Полость гидроцилиндра 2 делится поршнем 3 на штоковую Б и бесштоковую В полости. Поршень 3 с нижнего торца имеет седло 6 (из резины).На нижнем торце гидроцилиндра 2 смонтирован стакан 7, в полости которого находится подвижная каретка 8 с пружиной 9. На верхнем торце кареки 8 смонтирован первый клапан 10 командоаппарата. В верхнем конце стакана 7 выполнено клапанное седло 11. В полости каретки 8 расположена пустотелая тяга 12, оканчивающаяся сверху вторым клапаном 13 командоаппарата, расположенным коаксиально первому клапану 10.Клапан 13 снизу имеет фигурный выступ для упора в верхний торец 14 каретки 8. Тяга 12 снизу снабжена упором 15 (регулятор рабочего хода) для взаимодействия с нижним торцом каретки 8. Снизу стакан 7 закрыт крышкой 16, имеющей выход, соединенный с перепускным каналом 17. Бесштоковая полость В соединена с перепускным каналом 17 через элемент задержки открытия первого клапана 10,состоящий из цилиндра 18, поршня 19, пру 5 жины 20.Штоковая Б и бесштоковая В полостисоединены со входным каналом "Вход" каналами 21 и 22 через регулируемый дроссель 23.10 Между входом и выходом гидродвигателя установлен переливной клапан 24, входкоторого через канал 25 подключен ко "Входу" и дросселю 23, а выход соединен с выходом гидродвигателя и перепускным15 каналом 17, Клапанный распределитель выполнен в полости корпуса 1 и состоит изустановленного на подшипниках приводного вала 26, имеющего шестерню 27, находящуюся в зацеплении с зубчатой рейкой 520 гидродвигателя,Правый конец вала 26 имеет водило 28и закреплен в корпусе 1 с помощью промежуточной опоры 29, которая разделяет полость корпуса на камеры Г и Д и имеет25 каналы для жидкости.Водило 28 имеет наклонный вращающийся кулачок 30, вершина которого лежитв точке пересечения его собственной оси сосью вращения вала 26 (точка Е);30 По окружности вращения кулачка 30 выполнены подпружиненные клапаны, состоящие из тол кателей 31, пружин 32 и шариков33.Перепускной канал 17 соединен с каме 35 рой Д.Распределитель работает следующимобразом.В исходном состоянии все полости распределителя заполнены жидкостью.40 Жидкость со "Входа" через дроссель 23по каналам 21 и 22 под рабочим давлениемподается сразу в штоковую Б и бесштоковую В полости гидродвигателя, так как вэтот момент первый клапан 10 и седло 1145 находятся в разомкнутом состоянии. Вследствие того, что клапан 13 замкнут с седлом6, полость В разобщена с выходом - каналом 17 -и давление в полости В достигает входного. Всилу того, что диаметр (площадь сечения)50 тяги 12 меньше диаметра (площади сечения)штока 4, при равенстве давления рабочейсреды в полостях Б и В поршень 3 со штоком4 начинает двигаться вверх, а поршень 19элемента задержки смещается вправо, сжи 55 мая пружину 20. При движении штока 4 рейка 5 вращает шестерню 27 и следовательно,вал 26. При этом приходит в движение водило 28, кулачок 30 которого совершает качание вокруг точки Е без вращения, Полныйход штока 4 поворачивает вал 26 на 360, т,е,кулачок 30 совершает полное качание вокруг точки Е, поочередно надавливая на толкатели 31, которые, сдвигаясь вправо,отрывают от седла шарики 33, при этом жидкость, выдавленная штоком 4 из камеры Г, 5поступает в камеру Д и через клапаны на"Выход" из распределителя. Таким образом, за полное свое качание кулачок 30 поочередно надавит все толкатели 31 и введетпорции жидкости в каждый выходной канал. 10Причем порции введенной жидкости по объему пропорциональны времени и величинеоткрытия клапана (шарика 33),Тяга 12 (клапан 13) вместе.с поршнем 4идет вверх до тех пор, пока упор 15 тяги 12 15не упрется в нижний торец каретки 8. В этовремя клапан 13 останавливается, а поршень 3 продолжает движение вверх, т,е.происходит размыкание клапана 13 с седлом 6. В образующуюся щель между клапаном 13 и седлом 6 жидкость устремляется изполости В по внутреннему каналу тяги 12 навыход из гидродвигателя и далее по перепускному каналу 17 поступает в камеру Д ичерез клапаны (шарики 33) на "Выход" из 25распределителя. Следовательно, давлениев полости В падает до "выходного" и каретка 8 устремляется вверх под действием пружины 9, при этом клапан 10 смыкается сседлом 11. Одновременно поршень 19 элемента задержки открытия клапана 10 поддействием пружины 20 также смещаетсявлево, вытесняя жидкость в полость В (т.е.возвращается в исходное состояние);Наступает такое состояние устройства, 35при котором рабочая жидкость со "входа"может попасть только в штоковую полостьБ, Поэтому под давлением этой рабочей среды, которая давит на поршень 3 сверху, поршень устремляется вниз, выдавливая 40жидкость по внутреннему каналу тяги 12 иперепускному каналу 17 в камеру делителяД, которая через клапаны поступает на "Выход" распределителя. При этом движениивниз шток 4 рейкой 5 поворачивает вал 26 и, 45соответственно кулачок 30, в обратную сторону на 360 (или кратно 360 ). При этомжидкость аналогично описанному выше поочередно вдавливается в каждый выходнойканал (" Выход" ), 50По ходу движения поршня 3 вниз клапан 13 также смещается вниз до тех пор,пока своим фигурным выступом не упретсяв верхний торец 14 каретки 8. В этот моментклапан 13 закроется и будет сдавливаться 55резиновое седло 6.Жидкость в бесштоковой полости В начинает сжиматься (давление растет). Поскольку полость В оказывается замкнутой,.возрастающее давление жидкости давит на поршень 19 элемента задержки и смещает его вправо, сжимая пружину 20. Таким образом элемент задержки позволяет клапану 13 закрыться полностью (герметично),Поршень, продолжая смещаться вниз, упирается нижним выступом в клапан 13, который, в свою очередь, давит на торец 14 каретки 8 и смещает каретку 8 вниз, преодолевая сопротивление пружины 9, При этом клапан 10 отрывается от седла 11. (Сработала линия задержки открытия клапана 10). В. этот момент полость В сообщается с каналом 22 и в ней опять поднимается давление до "входного".В силу указанной выше дифференциальности, поршень 3 начинает вновь двигаться вверх и весь процесс повторяется. Данная последовательность выполняетсядо тех пор, пока на вход подается жидкость.С целью ограничения количества движений поршня, т,е. увеличения срока службы распределителя за счет уменьшения интенсивности износа всех его элементов, поршневой клапан - переливной клапан 24 - настраивается таким образом, чтобы поршень 3 двигался со скоростью 1 - 2 двойных ходов в минуту, а остальной поток жидкости шел через клапан 24 непосредственно в камеру Д по перепускному каналу 17.Формула изобретения 1. Распределитель потока, содержащий корпус с входным и выходными каналами, в котором размещены гидродвигатель в виде гидроцилиндра, поршень которого соединен через шток с зубчатой рейкой, а штоковая полость сообщена с входным каналом, а также клапанный распределитель в виде подпружиненных клапанов, связанных через толкатели с наклонным кулачком, размещенным в камере, которая соединена через подпружиненные клапаны с выходными каналами, причем приводной вал наклонного кулачка связан через шестерню с зубчатой рейкой, и командоаппарат, связанный через перепускной канал с камерой, о т л и ч а ющ и й с я тем, что с целью повышения надежности распределителя, командоаппарат выполнен в виде коаксиально расположенных первого и второго клапанов, причем штоковая полость гидроцилиндра соединена через первый клапан с бесштоковой полостью, которая соединена через полый шток второго клапана с перепускным каналом, а между бесштоковой полостью и перепускным каналом установлен элемент задержки открытия первого клапана в виде поршня, подпружиненного со стороны перепускного канала,2, Распределитель потока по п. 1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что перед входным1727113 каналом установлен регулируемый дроссель, вход которого соединен с перепускным каналом через переливной клапан. л 3 уЛ9 1727113 5 Составитель Л,БараблинаТехред М.Моргентал Корректор С.Лыж актор Н.Каменская Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 аказ 1278 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям.при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5