Датчик частоты вращения вала

Датчик частоты вращения вала

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение касается автоматического реулирования, в частности датчиков частоты вращения вала для автоматического регулирования, например, в системах двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения - упрощение, снижение габаритов и веса, повышение ресурса и точности и снижение энергозатрат датчика. Датчик частоты вращения вала содержит корпус 1, входной канал 2, основной подпружиненный чувствительный элемент - мембрану 3, первую 4, выходную 5 полости, дроссель 6, вал 7 с концом 8, узел формирования перепада давления на дросселе в виде плоского золотника 9 и дополнительного чувствительного элемента-сильфона 10, вторую полость 11, третью полость 12, отверстие 13, ограничитель хода - упор 14, ограничитель 15, шток 16, магниты 17. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

„„SU„„1522175 A 1 (51)4 G 05 D 13/34

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К А BT0PCHGMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

2 упрощение, снижение габаритов и веса, повышение ресурса и точности и снижение энергозатрат датчика, Датчик частоты вращения вала содержит корпус 1, входной канал 2, основной подпружиненный чувствительный элемент — мембрану 3, первую 4, выходную 5 полости, дроссель 6, вал

7 с концом 8, узел формирования перепада давления на дросселе в виде плоского золотника 9 и дополнительного чувствительного элемента — сильфона 10 вторую полость 11, третью полость 12, отверстие 13, ограничитель хода — упор 14, ограничитель

15, шток 16, магниты 17. 2 ил. (21) 4396501/24-24 (22) 25.03.88 (46) 15.11.89. Бюл. Ф 42 (75) Г.Б.Осадчий (53) 621.646.3(088.8) (56) Черкасов Б.А. Автоматика и регулирование воздушно-реактивных двигателей. M.: Машиностроение, 1974, с. 261-262, рис.7.2б. (54) ДАТЧИК ЧАСТОТЫ ВРАЩЕНИЯ ВАЛА (57) Изобретение касается автоматического регулирования, в частности датчиков частоты вращения вала для автоматического регулирования, например, в системах двигателей внутреннего сгорания. Цель изобретения— р п

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

l 522 l 75

Изобретение относится к автоматическому регулированию, в частности к датчикам частоты вращения вала для автоматического регулирования, например в системах двигателей внутреннего сгорания.

Цель изобретения — упрощение, снижение габаритов и веса, повышение ресурса и точности и снижение энерго- 10 затрат датчика.

На фиг.l дана схема предлагаемого датчика частоты вращения; на фиг.2— разрез А-А на фиг.l.

Датчик частоты вращения содержит 15 корпус 1 с входным каналом 2, основной подпружиненный чувствительный элемент 3, образующий с корпусом первую 4 и выходную 5 полости, соединен- . ные между собой через дроссель 6, 20 вал 7, конец 8 которого расположен в корпусе, узел формирования перепада давлений на дросселе, состоящий иэ плоского золотника 9, закрепленного на конце 8 вала 7, и дополни- 25 тельного подпружиненного чувствительного элемента 10, закрепленного на плоском золотнике 9 и образующего с золотником вторую полость 11, а с корпусом — третью полость 12. 30

Полость 11 соединяется через отверстие 13 в плоском золотнике или с входным каналом 2, или с первой полостью 4, а третья полость 12 соединена с выходной полостью 5. Дополнительный подпружиненный чувствительный элемент — сильфон имеет ограничители хода — упор 14, выполненный регулируемым, и ограничитель 15, выполненный нерегулируемым. Вместо 40 сильфона может быть использованы мембрана или поршень. Основной подпружиненный чувствительный элемент также может быть выполнен в виде мембраны, сильфона или поршня и связан штоком 16 с исполнительным органом (не показан). Для поджатия золотника 9 к уплотняющей поверхности корпуса 1 в них могут быть установлены магниты 17, обращенные

50 разноименными полюсами навстречу друг другу. Для исключения износа упора 14 между ним и сильфоном 10 может быть установлен подшипник качения, упорный (не показан). Вместо плоского золотника 9 может быть установлен цилиндрический золотник, в этом случае наличие магнитов необязательно.

Датчик частоты вращения работает следующим образом.

В исходном положении, когда полость 11 через отверстие 13 золотника 9 соединена с входным каналом

2 высокого давления, сильфон 10 под действием давления Р перемещается в вправо до тех пор, пока не сядет на упор 14. При последующем повороте золотника 9 полость 21 отсоединяется от канала 2 и соединяется через отверстие 13 с полостью 4, в результате чего сильфон 10 под действием пружины и своей жесткости перемещается влево и вытесняет иэ полости 11 поступившую до этого момента жидкость. При дальнейшем повороте золотника 9 сильфон

10 перемещается опять вправо, запасая определенный объем жидкости, и так далее повторяются циклы увеличения и уменьшения объемов полости ll в результате чего пропорциональнс частоте вращения вала возрастает расход жидкости из канала 2 в полость 4, из которой она через дроссель 6 поступает в выходную полость 5.

Таким образом, полости датчика вместе с золотником 9 обеспечивают поступление жидкости из канала 2 на выход, редуцируя в полости 4 давление, пропорциональное частоте вращения вала. При этом на дросселе 6, а значит и на основном .чувствительном элементе — мембране 3 создается определенный перепад давлений, который изменяет положение мембраны. перемещая ее вправо. Величина перемещения мембраны, а значит и штока 16 зависит от усилия пружины мембраны, величины дросселя 6, эффективной площади мембраны и частоты вращения золотника 9, причем с увеличением частоты вращения величина перемещения мембраны увеличивается, С увеличением частоты вращения время на вытеснение жидкости иэ полости 4 через дроссель 6 уменьшается, уменьшается и величина перемещения мембраны вправо. Таким образом, мембрана колеблется около положения равновесия, которое зависит от частоты вращения золотника 9.

При увеличении частоты вращения положение равновесия смещается вправо, а при уменьшении частоты вращения влево, Для обеспечения высокой точ«ости контроля частоты вращения <пере:лещения штока 161 необхоп«:,о ..чичииат, 75

Давление в канале 2 должно бьггь достаточным для перемещения сильфона

10 вправо, а жесткость сильфона 10 с пружиной должна быть достаточной для вытеснения всей жидкости иэ полости 11 в полость 4.

Регулируемым упором 14 можно изменять наклон характеристики за счет изменения порции жидкости, принимаемой сильфоном 10 при его движении вправо.

Составитель Н,Гондаксазова

Техред А.Кравчук КоРРектоР O.Кравцова

Редактор Т.Парфенова

Заказ 6961/44

Тираж 738

Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r.Óæãîðoä, ул. Гагарина,1 !1

5 15221 величину дросселя 6, эффективную площадь мембраны 3 и сильфона 10 и его ход, а также жесткость пружины мембраны 3. В случае, если регулирование

5 частоты вращения (перемещения штока

16) происходит, когда сильфон 10 не успевает садиться иа упор 14, необходимо учитывать жесткость сильфона 10 и его пружины, так как в этом случае интегральный расход жидкости уже будет зависить от жесткости системы сильфон )0 — его пружина.

Формула изобретения

Датчик частоты вращения вала, содержащий корпус с входным каналом, установленные в корпусе основной подпружиненный чувствительный элемент, образующий с корпусом первую и выходную полости, соединенные между собой через дроссель, конец вала узел формирования перепада давлений на дросселе, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью упрощения, снижения габаритов и массы, повьппения ресурса и точности и снижения энергозатрат датчика, узел формирования перепада давлений на дросселе состоит из плоского золотника, закрепленного на конце вала, и дополнительного подпружиненного чувствительного элемента, закрепленного на плоском золотнике и образующего с ним вторую полость, а с корпусом— третью полость, причем вторая полость соединена через отверстие в плоском золотнике с входным каналом или с первой полостью, а третья полость соединена с выходной полостью.