Пружинный механизм
Иллюстрации
Реферат
ОПИСАНИЕ
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ рц 5I4l42
Союз Ьввтскив бациалистичввкие
Рвслублии (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.69.72 (21) 1831781/08 с присоединением заявки М (23) Приоритет
Опубликовано 15.05.76. Бюллетень Xå 18
Дата опубликования описания 17.06.76 (51) М. Кл.-" Г 16К 17/О4
F 16К 31/163
Гасударственный комитет
Саеета Министров CCCP по лолам иеобретений и открытий (53) ЪД1х 621.646 (088.8) (72) Автор изобретения
В. М. Красильщиков (71) Заявитель (54) П РУЖИ Н Н Ъ|й МЕХА Н ИЗМ
Изобретение относится к прикладной механике, в частности к пружинным устройствам и может найти применение в различных областях техники, например в пневмогидроприводах трубопроводной арматуры.
Известны приводы одностороннего действия, в которых используются пружины с постоянной жесткостью и постоянным общим ходом, где для обеспечения работоспособности требуется незначительное постоянное установочное усилие (до 10 /о рабочего усилия) — усилие, необходимое для возврата подвижных деталей в исходное положение, и кратковременное значительное рабочее усилие — усилие, необходимое для отрыва рабочего органа (золотника) от уплотнения при подаче среды на рабочий орган.
Для выполнения таких требований снижают жесткость пружин, что связано с резким увеличением ее габаритов, как по высоте, так и по среднему диаметру. С увеличением хода пружины особенно значительно растут ее габариты.
К недостаткам относится также сильный динамический удар под|вижных деталей в упоры в крайних положениях и уменьшение скорости срабатывания пневмогидропри водов из-за большого установочного усилия пружины, Посадка рабочего органа (золотника) на уплотнение седла корпуса осуществляется за счет динамических и инерционных сил, достигающих своего максимума в,конце хода рабочего органа (золотника), из-за чего в свою очередь приходится уменьшать величину (диаметр) отверстия,штуцера привода до 1,5 мм для пневмопри водов, в результате чего увеличивается время, впуска и выпуска управляющей среды, а следовательно уменьшается скорость срабатывания.
Целью изобретения является уменьшение габаритов, установочного усилия пружин и динамического удара подвижных деталей в упоры в крайних положениях и увеличение скорости срабатывания .пневмогидропривода.
Для достижения указанной цели пружинный механизм выполняется хотя бы из двух частей упругого элемента, каждая из которых дифференцирована по усилию (со ступенчатой силовой характеристикой) так, что одна часть упругого элемента .выполняется с малой жесткостью и с усилием сжатия, достаточным для преодоления веса подвижных деталей, и предназначена для возврата их,в исходное положение; другая часть — большой жесткости и с
25 усилием сжатия, достаточным для отрыва рабочего органа от седла корпуса и для демпфирования при посадке рабочего органа на седло корпуса, причем часть упругого элемент"., предназначенного для возврата подвижных де30 талей в исходное положение, совершает ход, 514142 равный 85 — 95 от общего хода упругого элемента, а ограничение хода части упругого элемента с малой жесткостью осуществляется чашкой, кинематически связан ной с другой частью упругого элемента с большой жесткостью, которая прогибается на,величину оставшегося хода. При обратном ходе рабочего органа часть упругого элемента с большой жесткостью со вершает малый ход (до 2 м м в за висимости от заданных условий), по сравнению 10 с общим ходом, произ водит отрыв его от седла корпуса, а часть упругого элемента с малой жесткостью, совершая остававшийся ход, перемещает подвижные детали в исходи=е положение. 15
На чертеже изображен пружинный механизм нормально открытого действия в положении,клапана «открыт».
Пружинный механизм состоит из,пакета тарсльчатых пружин 1, установленных на кор- 20 пусе 2, кольца 3, лружины 4, чашки 5, соединенной через шток 6 с золотником 7, упирающимся в трубу 8 сильфона 9,,соединяющего трубу 8 со штоком 6, поршня 10.
На пакете тарельчатых пружин 1 установле- 25 но кольцо 3, являющееся опорой пружины 4.
Над штоком установлен поршень 10.
Рабочий ход пружины 4, соответствующий
85 — 95 /о от общего хода (с учетом паразитных ходов) подвижных деталей, равен вели- ЗО чине зазора а между чашкой 5 и кольцом 3.
Поршень 10 под воздействием управляющего давления среды действует через шток б на чашку 5, которая, перемещаясь вместе со штоком и совершая ход, равный 85 — 95% от об- 35 щего хода подвижных деталей, сжимает пружину 4 до упора чашки 5 в кольцо 3. Скорость перемещения поршня 10 зависит как от величины давления управляющей среды (скорости натекания управляющей среды), так и от противодействующего усилия пружины 4.
Чем это усилие меньше, тем при меньшем давлении управляющей среды (меньшем времени натекания) движется поршень 10. Поэтому усилие пружины выбирают минимальным, достаточным для возврата подвижных деталей в исходное положение.
При дальнейшем перемещении штока 6 происходит сжатие пакета, пружин 1 до тех пор, пока золотник 7 не упрется B седло, корпуса 2.
Усилие, развиваемое,при этом пакетом нружины 1, сдемпфирует удар золотника о:седло корпуса.
При давлении среды на золотник 7, прорванном сильфоне 9 и отсутствии управляющего давления iB приводе пакет пружинки 1 обеспечи вает отрыв золотника 7 от седла, корпуса
2 на величину зазора, достаточного для уравновешивания золотника. Дальнейшее перемещение подвижных деталей осуществляется пружиной 4, которая совершает оставшийся ход, соответствующий величине зазора а между чашкой и кольцом.
Формула изобретения
Пружинный механизм для возврата в исходное положение деталей привода клапана с упругим элементом из витой цилиндрической пружины и соосного с ней пакета тарельчатых пружин, от л и ч а ю щи и с я тем, что, с целью смягчения ударов деталей в крайних положениях механизма и повышения быстродействия, пружины расположены последовательно, упругому элементу придана ступенчатая характеристика, а между пружинами установлено опорное кольцо.
514142
Составитель В. Цукерник
Техред М. Семенов
Редактор Н. Аристова
Корректор E. Рогайлина
Типография, пр. Сапунова, 2
Заказ 1321/8 Изд. № 1349 Тираж 1134 Подписное
ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам H306pQTcliH11 и открыт|ш
113035, Москва, Ж-35, Раушская паб., д. 4/5