Демпфирующее устройство для манометрических приборов

Демпфирующее устройство для манометрических приборов

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ДЕМПФИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ МАНОМЕТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ, содержащее корпус с подсоединительными торцовыми штуцерами, внутри Которого расположен подпружиненный с торцов клапан из пористого материала, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения инерционности, в нем внутреняя контактирующая с клапаном цилиндрическая поверхность корпуса снабжена по краям уплотнительными кольцами и тремя кольцевыми проточками так, что крайние, проточки находятся на равном расстоянии от средней проточки, внешняя поверхность канала на уровне средней проточки снабжена пластинчатыми «фиксаторами входящими в среднюю проточку, в клапане со стороны каждого из торцов выполнены внутренние к,аналы с выходными отверстиями на уровне крайней, дальней от соответствующего торца проточки, при этом, торцы клапана снабжены цилиндрическими выступами, а в штуцерах со стороны клапана выполнены соответствующие углубления, причем расстояние t между торцом штуцера и торV цом клапана, расстояние В2 от средней проточки, до крайней и расстояние Э ° крайней проточки корпуса до свободного торца соответствующего уплотнительного кольца связаны соотнсянением г. О 4 оо

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ЗШ01Ь1906

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3503808/18-10 (22) 20.10.82 (46) 30.12.83. Бюл. М 48 (72) Г.И. Берестнев, A.Ã. Гимадиев, Б.И. Смирнов и В.П. Шорин (71) Куйбышевский ордена Трудового

Красного-Знамени авиационный институт им. акад. С.П. Королева (53) 531.787(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Р 621981, кл. G 01 L 19/06, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

9 581401, кл. G 01 L 19/06, 1977. (54)(57) ДЕМПФИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ

МАНОМЕТРИЧЕСКИХ ПРИБОРОВ, содержащее корпус с подсоединительными торцовыми штуцерами, внутри которого расположен подпружиненный с торцов клапан из пористого материала, о т л и— ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности и уменьшения инерционности, в нем внутреняя контактирующая с клапаном цилиндрическая поверхность корпуса снабжена по

„.SUÄÄ 1064173 A краям уплотнительными кольцами и тремя кольцевыми проточками так, что крайние проточки находятся на равном расстоянии от .средней проточки, внешняя поверхность канала на уровне средней проточки снабжена пластинчатыми фиксаторами входящими в среднюю проточку, в клапане со стороны каждого из торцов выполнены внутренние каналы с выходными отверстиями на уровне крайней, дальней от соответствующего торца проточкй, при этом торцы клапана снабжены цилиндрическими выступами, а в штуцерах со стороны клапана выполнены соответствующие углубления, причем расстояние 1„ между торцом штуцера и тор- @ цом клапана, расстояние 82 от средней проточки до крайней и расстояние 3 от крайней проточки корпуса до свободного торца соответствующего уплотнительного кольца связаны соотношением е„ъе, ъе,.

Ф

1064173

25

Изобретение относится к демпфирующим устройствам для сглаживания пульсаций давления жидкостей и газов, которые встраиваются в трубопровод перед измерительным прибором.

Известно устройство для датчиков 5 давления, содержащее демпфер и в параллельно подсо диненном трубопроводе два встречновключенных обратных клапана (1 g.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является демпфирующее устройство для манометрических приборов, содержащее корпус с подсоединенными штуцерами, внутри ко- 15 торого размещен демпфирующий элемент из пористого материала и два подпружиненных обратных клапана!2 3.

Недостатками известных устройств являются большая остаточная инерционность, обусловленная прижатием клапана к седлу до момента достиже- ния давления в полости прибора нового установившегося значения, а также низкая надежность, связанная с резкими ударами клапана о седло на переходных режимах.

Цель изобретения — уменьшение инерционности и увеличения надежности устройства.

Поставленная цель достигается тем, что в демпфирующем устройстве для манометрических приборов, содержащем корпус с подсоединительными торцовыми штуцерами, внутри которого расположен подпружиненный 35 с торцов клапан с элементом из пористого материала, внутреняя контактирующая с клапаном цилиндрическая поверхность корпуса снабжена по краям уплотнительными кольцами и тремя. кольцевыми проточками так, что крайние проточки находятся на равном расстоянии от средней проточки, внешняя поверхность клапана на уровне средней проточки снабже- 45 на пластинчатыми фиксаторами, входящими в .среднюю проточку, в клапане со стороны каждого иэ торцов выполнены внутренние каналы с выходными отверстиями на уРовне крайней, дальней от соответствующего торца проточки, при этом торцы клапана снабжены цилиндрическими выступами, а в штуцерах со стороны клапана выполнены соответствующие углубления, причем расстояние 1 между торцом штуцера и торцом клапана, расстояние Р2 от средней проточки до крайней и расстояние В 3 от крайней проточки корпуса до свободного торца соответствующего уплотнительного кольца свя- 60 заны соотношением

3,, 0 7,0

На фиг. 1. показано демпфирующее устройство, разрез; на фиг. 2 - сечение A A на фиг.1; на фиг. 3 — вид

Б на фиг. 1; на фиг. 4 — переходные характеристики устройства без клапа нов,с клапанами. и клапана с фиксаторами.

Устройство состоит из корпуса 1, на внутренней поверхности которого выполнены три кольцевые канавки 2-4.

В канавку 3 входят четыре пластинчатых фиксатора 5. Пластинчатые фиксаторы 5 крепятся на внешней поверхности клайана б. Клапан 6 состоит из ступенчатого цилиндра 7 с четырьмя внутренними попарно смещенными в осевом направлении каналами

8 и 9. Внутри ступенчатого цилиндра

7 установлен и закреплен завальцовкой дросселирующий элемент 10, например, из пористого материала МР.

Клапан б подпружинен с двух сторон пружинами 11 и 12, которые упираются в бурты на входном 13 и выходном 14 штуцерах. На внутренней стороне штуцеров 13 и 14 выполнены глухие углубления 15, а торцы клапана снабжены соответствующими цилиндрическими выступами 16 . Внутри корпуса 1 установлены и закреплены входное 17 и выходное 18 уплотнительные кольца прямоугольного сечения, например, из фторопласта. Для обеспечения полного срабатывания устройства геометрические размеры между элементами конструкции должны удовлетворять соотношению

0„ 0 7 03, где 0< — расстояние между торцом штуцера и торцом клапана; расстояние от средней проточки до крайней;

13 — расстояние от крайней проточки корпуса до свободного торца соответствующего уплотнительного кольца.

Устройство работает следующим образом.

При станциьнарном режиме работы, когда среднее давление Р в полости

19 равно. среднему давлению в контролируемой полости 20, клапан 6 находится в среднем положении и фиксируется пластинчатыми фиксаторами 5 в канавке 3 корпуса 1. При этом каналы

8 и 9 закрыты и манометрический прибор сообщается с источником контролируемого давления через Каналы во вхоу ном 13 и выходном.14 штуцерах и дросселирующий элемент 10, в котором происходит гашение пульсаций контролируемого давления. При резком увеличении.среднего давления в источнике из-за значительного сопротивления дросселирующего элемента 10 появляется резкий перепад давления на демпфирующем клапане 6 (между полостями

19 и 20), превышающий перепад давления d P

1064173 осевого усилия, обусловленного избыточным перепадом давления на клапане б, пластинчатые фиксаторы 5 сжимаются краем канавки 3 и освобождают клапа1; б от фиксации, который быстро перемещается до упора в-выходной шту- 5 цер 14, сжимая пружину 11. Цилиндрический выступ 16 цилиндра 7 входит с небольшим зазором в глухую расточку 15 выходного штуцера 14. За счет выдавливания жидкости из глухой расточки 15 выходного штуцера 14, по зазору происходит демпфирование удара демпфирующего клапана о выходной штуцер 14. Как только демпфирующий клапан 6 достигнет упора, пластинчатые фиксаторы 5 разожмутся и войдут в канавку 4 корпуса 1 и зафиксируют демпфирующий клапан 6 в новом положении, причем радиальные отверстия ступенчатого цилиндра 7 пересекут выходное уплотнительное кольцо 18 и каналы 9 откроются. При этом манометрический прибор сообщается с полостью 20 не только через дросселирующий элемент 10, но и через каналы

9. Происходит быстрая передача давле-25 ния к измерительному прибору. Пружи,на 11 подобрана такой, что усилие ее сжатия N„ при фиксировании демпфирующего клайана б в кольцевой канавке 4 корпуса 1 превышает осевое усилие фик- З0 сирования N на величину, равную пр- "ф = рдоп где +Fpon допустимая погрешность 35 определения выхода на новый установившийся режим (например, 1Р О„ может быть равна максимальной абсолютной погрешности измерительного при-" бора); 40

F<„ — площадь поперечного сечения клапана.

Поэтому после выравнивания давления в полостях 19 и 20 с точйостью до Ь Р д„усилие Н„р пружины 11 превысит усилие фиксации Бф пластинчатых фиксаторов 5 и возвратит фиксирующий клапан б в среднее положение.

При этом фиксаторы разожмутся и войдут в кольцевые каналы 3 корпуса 1.

При резком спаде давления происходит аналогичная работа демпфирующего клапана 6, только лишь с тем отличием, что демпфирующий клапан б движется в другом направлении и фиксируется пластинчатыми фиксаторами

5 в кольцевой канавке 3 корпуса 1.

Переходный процесс в измерительной магистрали при резком нарастании давления показан на фиг. 4. Кривая

21 соответствует переходному процессу в магистрали с устройством без клапанов; кривая 22 — с устройством, содержащим подпружиненные обратные клапаны; кривая 23 — с устройством, содержащем клапан и пластинчатые фиксаторы.

Уменьшение инерционноСти предлагаемого устройства с клапаном б и фиксаторами 5 по сравнению с устройством, содержащим подпружиненные обратные клапаны, объясняется тем, что клапан после срабатывания удерживается благодаря фиксаторам в открытом для передачи давления состоянии практически до нового установившегося значения измеряемого давления. Если устройство с подпружиненными клапанами снижает время переходного процесса устройства без клапанов не более чем в 2-2,5 раза (71 /Т

1,...2,5), предлагаемое устройство с демпфирующим клапаном и фиксаторами — в 10 и более раз (Ф )/ХЗ ЛО).

Кроме того, закрытие подпружиненных клапанов в устройстве-прототипе происходит под большим силовым воздействием пружин, что приводит к сильному удару о седло.и, тем самым, снижению надежности. устройства. В предлагаемом устройстве за счет демпфирования клапана в глухих расточках входных и выходных штуцеров исключаются резкие удары клапана о штуцеры.

1064173

БНИИГИ . Заказ 10511/44

Тираж 873 Подписное

Филиал ППП "Патент",г. Ужгород,ул.Проектная,4