Вибратор
Иллюстрации
Реферат
Использование: в строительстве - уплотнение несвязанных грунтов, рыхление слежавшихся и мерзлых грунтов, уплотнение бетонных смесей, в машиностроении в качестве привода к вибротранспортерам и вибробункерам. Сущность изобретения: регулятор частоты колебаний выполнен в виде подвижной в осевом направлении втулки с винтом. В поршне выполнено ступенчатое осевое отверстие. Поршень образует с торцом корпуса со стороны плунжера буферную полость Плунжер выполнен ступенчатым и расположен большей ступенью в большей ступени осевого отверстия и образует приводную полость. Золотник выполнен ступенчатым с осевым и радиальными каналами, меньшей ступенью расположен в осевом канале поршня и поджат к торцу плунжера винтом через втулку. Втулка установлена в аккумулирующей полости на большей ступени золотника и регулирует проходное сечение канала, сообщающего приводную и аккумулирующую полости. Двухсторонний .клапан выполнен автоматически управляемым разностью давления между рабочей и аккумклирующей полостями . 1 ил. с VO
СО103 СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСГ1УБЛИК (5!)5 F 15 В 21/12
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ
ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И OTKPblTMRM
ПРИ ГКНТ СССР
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4729256/29 (22) 14.08.89 (46) 07.11,92. Бюл. ¹ 41 (71) Винницкий политехнический институт (72) Е,M.Èâàíîâ и В.С.Педан (56) Авторское свидетельство СССР
N- 706580, кл. F 15 В 21/12. 1979, Авторское свидетельство СССР
¹ 1333899, кл. F 15 В 21/12, 1987, Авторское свидетельство СССР
¹ 1723365, кл, Г 15 В 21/12, 1988. (54) ВИБРАТОР (57) Использование: в строительстве — уплотнение несвязанных грунтов, рыхление слежавшихся и мерзлых грунтов, уплотнение бетонных смесей, в машиностроении в качестве привода к вибротранспортерам и вибробункерам. Сущность изобретения; регулятор частоты колебаний выполнен в виде
Изобретение относится к устройствам для возбуждения колебаний и может быть использовано в вибрационных системах или в качестве привода различных машин и механизмов используемых в различных областях народного хозяйства. Например, в строительстве — уплотнение несвязных грунтов, рыхление слежавшихся и мерзлых грунтов, уплотнение бетонных смесей, машиностроение — в качестве привода к вибротранспортерам и вибробункерам, для очистки фильтроэлементов и т.п. работ, Известен а втоколебател ьн ый гидровибратор(см, а,с, № 706580, кл, F 15 В 21/12, Б. № 48 от 30.12.79 г,). содержащий корпус с установленным в нем подпружиненным поршнем, золотник, расположенный концентрично внутри поршня. с выполненным. Ж 1774077 А1 подвижной в осевом направлении втулки с винтом. В поршне выполнено ступенчатое осевое отверстие. Поршень образует с торцом корпуса со стороны плун>кера буферную полость. Плунжер выполнен ступенчатым и расположен большей ступенью в большей ступени осевого отверстия и образует приводную полость. Золотник выполнен ступенчатым с осевым и радиальными каналами, меньшей ступенью расположен в осевом канале поршня и поджат к торцу плунжера винтом через втулку. Втулка установлена в аккумулирующей полости на большей ступени золотника и регулирует проходное -сечение канала, сообщающего приводную и аккумулирующую полости.
Двухсторонний. клапан выполнен автомати- Я чески управляемым разностью давления между рабочей и аккумклирующей полостя- . ми. 1 ил. продольным сквозным пазом для сообщения в одном из крайних положений поршня напорной магистрали со сливной.
Недостатком известного гидровибратора является его низкая долговечность обусловленная наличием пружин, которые из-за больших знакопеременных нагрузок при высоких частотах претерпевают усталостное разрушение.
Так как отсутствует устройство регулировки усилия пружин, то вибратор может работать только при давлении. определяемом усилием пружины. В случае снижения давления из-за утечек в системе гидровибратор работает неустойчиво.
Известен виброузел (см, а.с. ¹ 1333899, кл. F 15 В 21/12, В 06 В 1/18, Б. N 32 от
30.08.87 г.), содержащий поршень с клапа1774077 ном, установленный в рабочей полости корпуса и связанный с исполнительным механизмом, тягу с пружиной кинематически связанную с поршнем, каналы подвода дав- . ления и слива, дроссельный Манал, седло клапана в виде конической фаски на корпусе, в котором выполнена аккумулирующая полость, сообщенная с каналом подвода давления и кольцевой выточкой связанной .со сливом, а через дроссельный канал с ра.бочей полостью, При этом, пружина размещена в аккумулирующей полости, а тяга установлена по оси с клапаном.
Недостатком известного виброузла является отсутствие укстройства автоматического отвода отстатков энергоносителя из рабочей полости во время посадки клапана на седло и устройства регулирования частоты колебаний.
Из-за усталостного разрушения пружины возврата виброузел становится ненадежным в работе.
В виду того, что пружина возврата определяет усилие запуска вибратора, то при . снижении давления в системе виброузел работает неустойчиво.
Из известных конструкций наиболее близким по технической сущности является вибростенд (в дальнейшем именуется вибратор, см. полож, реш. по заявке Rb
4622333/31 — 29 (176517), содержащий корпус с приводной и аккумулирующей полостями и каналами подвода и отвода энергоносителя, ступенчатый клапан в дальнейшем именуется поршень с клапаном), установленный в.корпусе с образованием рабочей полости. плунжер с осевым каналом подвода энергоносителя, золотник, связывающий приводную и аккумулирующую полости, управляемый двухсторонний клапан, установленный в линии связи рабочей полости с каналом отвода энергоносителя.
К недостаткам известного вибратора слЕдует. отнести жесткое крепление плунжера кднищу цилиндрической направляющей, снижающее надежность работы вибратора, так как при больших знакопеременных нагрузках происходит разрушение в месте соединения плунжера с направляющей.
Надежность вибратора снижается жес. тким соединением ступенчатого клапана и . золотника, что требует большой точности изготовления деталей. В противном случае произойдет заклинивание золотника или . поломка толкателя соединяющего клапан с золотником.
В вибраторе отсутствует устройство регулирования частоты колебаний, а это сказывается на качестве уплотняемого материала.
Вибратор может работать только при строго заданном давлении, определяемом настройкой управляемого двухстороннего клапана, что не всегда удобно, так как снижение рабочего давления в системе вызывает остановку вибратора.
Целью изобретения является обеспечение надежности работы и регулирования частоты колебаний, Поставленная цель достигается тем, что известный вибратор, содержащий корпус с приводной и аккмулирующей полостями и каналами подвода и отвода энергоносителя, поршень с клапаном, установленный в корпусе с образованием рабочей полости, плунжер с осевым каналом, сообщающим приводную полость с каналом подвода энергоносителя, золотник, связывающий приводную и аккулирующую .полости, управляемый двухсторонний клапан, установленный в линии связи рабочей полости с каналом отвода энергоносителя, снабжен регулятором частоты колебаний, выполненным в виде подвижной в осевом направлении втулки с винтом, кроме того в поршне выполнено ступенчатое осевое отверстие, а сам поршень образует с торцом корпуса со с ороны плунжера буферную полость, плунжер выполнен ступенчатым и.расположен своей большей ступенью в большей ступени осевого отверстия с образованием приводной полости, золотник выполнен ступенчатым с осевым и радиальными каналами, меньшей ступенью расположен в осевом канале поршня и поджат к торцу плунжера винтом регулятора через втулку, установленную в аккумулирующей полости на большей ступени золотника с возможностью регулирования проходного сечения канала, сообщающего приводную и аккумулирующую полости, а двухсторонний клапан выполнен автома1ически управляемым разностью давления между рабочей и аккумулирующей полостями.
На чертеже представлена конструкция предлагаемого вибратора.
Вибратор содержит корпус 1 в рабочей полости 2 которого размещен поршень 3 с клапаном и выполненную в корпусе 1 аккумулирующую полость 4. Корпус 1 закрыт крышкой 5 с образованием между крышкой
5 и поршнем 3 буферной полости 6. В ступенчатом канале поршня 3 с образованием приводной полости 7 размещен ступенча55
50 тый плунжер 8, в котором выполнен канал 9.
Соосно плунжеру 8 в ступенчатом канале поршня 3 размещен золотник 10, в котором выполнены отверстия 11, канал 12 и паз 13.
На свободный конец золотника 10 большего диаметра посажена гильза 14, поджимае1774077
25
30 мая винтом 15. В корпусе 1 размещен двухсторонний клапан 16 автоматически управляемый разностью давления между рабочей
2 и аккумулирующей полостями, Надклапанная полость 17 этого клапана соединена с аккумулирующей полостью4. а подклапанная 18 с рабочей полостью 2 и отверстием
19 соединенным с атмосферой (сливом).
Свободный конец плунжера S меньшего диаметра, шарнирно закреплен в ступенчатой расточке 20 крышки 5 и герметично уплотнен по торцу с возможностью самоустанавливаться, Расточка 20 соединена с каналом 21 подвода энергоносителя. В корпусе 1 выполнены отверстия 22 соединяющие рабочую полость 2 и отверстия 23 соединяющие буферную полость 6 с атмосферой (сливом), Вибратор работает следующим образом, Энергоноситель по каналам 21 и 9 поступает в приводну полость 7. Под давлением энергоносителя поршень 3 своей конической частью (клапаном) садится в седло (клапан и седло на чертеже не обозначены), Одновременно, плунжер 8 прижимается к торцу расточки 20, так как его большая ступень находится в приводной полости 7. В этом случае отверстия 11 открываются и энергоноситель по каналу 12 и через щель 13 поступает в аккумулирующую полость 4. По мере повышения давления в полости 4, двухсторонний клапан 16 перекрывает подклапанную полость 18, отсоединяя рабочую полость 2 от атмосферы (слива), Как только усилие, действующее на поршень 3 со стороны аккумулирующей полости 4, превысит усилие срабатывания вибратора, определяемое разностью площадей отверстий D и 01. при условии, что
D=(1,1...1,2) D>, поршень 3 начнет перемещаться. Через образовавшийся зазор между конусом поршня и седлом энергоноситель из аккумулирующей полости 4 устремится в рабочую полость 2, Под действием энергоносителя уже на всю площадь поршня торца поршня 3, последний совершает рабочий ход. В начале хода поршня 3 радиальные отверстия 11 закрываются. Поступление энергоносителя в аккумулирующую полость 4 прекращается. В конце хода поршня 3 рабочая полость 2 соединяется с отверстиями 22 и энергоноситель идет в атмосферу (на слив). Двигаясь дальше поршень 3 перекрывает отверстия 23, сжимая запертый в полости 6 энергоноситель. После полной остановки. под действием энергоносителя. поступающего оо каналу 21 в полость 20 и далее, по ка алу 9 в полость 7, .поршень 3 возвращается в исходное положение, В конце обратного хода поршня 3, при посадке клапана на седло, сжатый в полости 2 энергоноситель открывает двухсторонний клапан 16. В результате рабочая полость 2 через подклапанную полость 18 и отверстие 19 соединяется с атмосферой (сливом), Избыток энергоносителя уходит в атмосферу (на слив), чем обеспечивается гарантированная посадка запорного элемента на седло и устойчивая работа вибратора, После открытия отверстий 11, аккумулирующая полость снова соединяется с каналом подвода энергоносителя 21 и цикл повторяется.
Частота колебаний регулируется изменением величины проходного сечения паза
13.
Нормальная работа вибратора гарантируется при условии 0=-(1,1...1,2)D>, D1=
=(1,2...1,3) D ; D=1,2 D< и Dz=1.05 Эз.
Формула изобретения
Вибратор, содержащий корпус с приводной и аккумулирующей полостями и каналами подвода и отвода энергоносителя, поршень с клапаном, установленный в корпусе с образованием рабочей полости, плунжер с осевым каналом, сообщающим приводную полость с каналом подвода энерго носителя, зол отни к. связы вающий приводную и аккумулирующую полости, управляемый двусторонний клапан, установленный в линии связи рабочей полости с каналом отвода энергоносителя, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью обеспечения надежности в работе и регулирования «ас.тоты колебаний, он снабжен регулятором частоты колебаний, выполненным вви,де подвижной в осевом направлении втулки с винтом, в поршне выполнено ступенчатое осевое отверстие, при этом поршень образует с торцом корпуса со стороны плунжера буферную полость, плунжер выполнен ступенчатым и расположен своей большей ступенью в большей ступени осевого отверстия с образованием приводной полос и, золотник выполнен ступенчатым с осевым и радиальными каналами,. меньшей ступенью расположен в осевом канале поршня и поджат к торцу плунжера винтом регулятора через втулку, установленную в аккумулирующей полости на большей ступени золотника с возможностью регулирования проходного сечения канала, сообщающего приводную и аккумулирующую полос1и, а двусторонний клапан выполнен автоматически управляемым разностью давления между рабочей и аккумулирующей полостями.
177407 !
lj
r к
, Составитель В. Педан
Редактор С. Кулакова Техред Ч.Моргентал Корректор Н, Буяor.
Заказ 3915 Тира к Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГЕНТ СССР
113035, Москва, Ж-"5, Раушская наб., 4/5
Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул.Гагарина, 101