Витая трубчатая манометрическая пружина

Витая трубчатая манометрическая пружина

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советскик

Социалистических

Республик

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ и 734515

t (61) Дополнительное к авт. свид-ву yz 224861 (22) Заявлено 01.02.78 (21) 2574994/18-10 (51)M. Кл.

С» 011 7/04 с присоединением заявки Мв (23) Приоритет

Гасударственный комитет

СССР ао делам изобретений и открытий

Опубликовано 15.05.80. Бюллетень N 18 (53 ) УД К 531. .787 (088.8) Дата опубликования описания 17.05.80 (72) Авторы изобретения

Н. И. Денисенко М. А. Диченко, В. В. Ироденко и E. Н. Котькалова

Ивано-Франковское отделение Всесоюзного научноисследовательского и проектно-конструкторского института комплексной автоматизации нефтяной и газовой промышленности (7l) Заявитель (54) ВИТАЯ ТРУБЧАТАЯ МАНОМЕТРИЧЕСКАЯ .ПРУЖИНА

Изобретение относится к области. контрольно-измерительной техники и может быть использовано при изготовлении упругих чувствительных элементов.

Известна манометрическая пружина, по основному авт. св. № 224861, нечетного числа витых трубок с одинаковым шагом навивки, раеположенных концентрично с зазором друг относительно друга. Каждая из трубок в своем подвижном конце снабжена заглушкой с перепускным каналом, являющейся основанием для следующей трубки большего диаметра. Витые трубки заключены в корпус, закрепленный на приемном штуцере и служащий опорой для оси вращения заглушек.

Недостатком этой пружины является ее тепловая инерционность.

Цель изобретения — понижение тепловой инерционности.

Цель достигается тем, что рабочая и вспомогательная полости предлагаемой пружины герметизированы и заполнены под вакуумом жидким металлом или сплавом, причем штуцер герметизирован при помощи с1втьфона, а выводной валик герметизирован при помощи витой трубки, рабочий ход которой превышает величину

5 разворота выводного валика. В качестве металла применена ртуть.

На чертеже показана предлагаемая пружина, общий вид.

В центральное отверстие штуцера 1 вставлен и приварен кронштейн 2, ас которому, в свою очередь, приварена витая трубка 3. Передний конец этой трубки приварен к заглушке 4, имеющей отвер-

15 стия 5 и лежащей своей цилиндрической опорной частью в центральном отверстии заглушки 6. К заглушке 4 приварен также передний конец витой трубки 7. Задний конец витой трубки 7 приварен к опоре

8, имеющей отверстия g и посаженной неподвижно на кронштейне 2. К опоре

8 приварен также задний конец витой трубки 10, передний конец этой трубки приварен к заглушке 6, имеющей отвер451

20

gC

3 73 стия 3 1 и лежащей своей цилиндрической опорнои }астью D центральном отверстии заглушки 12. К заглушке 6 прива— рен также передний конец витой трубки

13. «Задний конец трубки 13 приварен к опоре 14, имеющей отверстия 15 и посаженной подвижно на кронштейне 2.

К опоре 14 приварен задний конец витой трубки 16. Передний конец этой трубки приварен к заглушке 12, лежащей своей цилиндрической частью 17 (выводным валиком) в центральном отверстии корпуса 18, герметично навернутого па штуцер 1.

Отверстия 19 служат для соединения внутренней полости корпуса 18 с внутренней полостью разделителя 20, один конец которого соединен герметично с корпусом 18, а второй с выводным валиком 17. На приемном штуцере 1 гер- метично закреплен разделитель 21. Давление поступает по каналу 22. Полости разделителей. корпуса и трубчатых пружин заполнены под вакуумом жидкометаллическим заполнителем, Для этого рабочая полость, в которую подается давление, и вспомогатель— ная полость, ограниченная снаружи толстостенным корпусом, герметизируются и заполняются под вакуумом жидким металлом или жидкометаллическим сплавом, сохраняющим жидкое состояние в рабочем интервале температур, например, ртутью или эвтектикой К вЂ” N a.

При заполнении пружины ртутью ее инерционность уменьшается а зависимости от исполнительных размеров, в 1,5—

2 раза. При заполнении эвтектическим сплавом К-Na в 80-100 раз.

Для герметизации приемочного штуцера применяется разделитель, имеющий линейное рабочее перемещение, например,, сильфон. Кроме герметизации рабочей полости пружины и передачи ей наружного давления, разделитель играет роль компенсатора, позволяющего согласовать меняющийся преимущественно от температуры объем заполнителя с меняющимся преимущественно от давления объемом рабочей полости пружины во всем диапа— зоне рабочих давлений и температур, для чего подбирается определенный объем разделителя.

Герметизация выводного валика пружины осуществляется при помощи разделителя с угловым рабочим перемещением, например, витой трубки, герметично соединенной противоположными концами с

5 4 корпусом и валиком, направление рабочего хода которого совпадает с рабочим перемещением валика, а величина рабочего хода превышает величину разворота валика.

Одним из главных требований к разделителю является непоследовательносгь передачи вращательного движения через герметичную перегородку, без преобразования движения, без вспомогательных муфт или передач, которые могут исказить сигнал.

Для согласования объемов вспомога-:. тельной полости пружины с объемом заполнителя в диапазонах рабочих перемещений пружины и рабочих температур с целью предотвращения воздействия давления заполнителя на разделитель, заполнение вспомогательной полости пружины производится при поданном в рабочую полость максимальном давлении (объем вспомогательной полости минимален) и при прогретой до максимальной температуры пружине (объем заполнителя во вспомогательной полости максимален). Вслед— ствие этого, при сбросе давления и охлаждения пружины разделитель будет находиться только под воздействием атмосферного давления.

К обоим разделителям предъявляется требование минимального влияния ца упругую характеристику пружины, для чего они выполняются вялыми или незпа— чительно упругими, величиной упругости их можно пренебречь или ее можно учесть при градуировке. Полости, находящиеся под давлением, отмечены на чертеже точками

Пружина работает следующим образом.

Под действием внутреннего давления передний конец витой трубки 3 поворачивается против часовой стрелки, а под действием наружного давления задний конец витой трубки 7 также поворачивается на некоторый угол против часовой стрелки. В результате суммарный угол поворота будет равен сумме углов поворота переднего ко}ща одной и заднего конца другой трубки. Далее аналогичным образом против часовой стрелки поворачивается передний конец трубки 10, и задний конец трубки 13, а также передний конец трубки 16; Таким образом угол поворота выводного валика, с которого снимается движение на передаточный механизм прибора, равен сумме углов поворота всех трубок.

Таким образом угол раскручивания пружины приблизительно равен углу рас

1. Витая трубчатая манометрическая пружина по авт. св. % 224861, о т— л и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью понижения тепловой инерпионности, ее рабочая и,вспомогательные полости герметизированы и заполнены под вакуумом жидким металлом или сплавом, причем. приемочный штуцер герметизирован при помощи сильфона, а выводной валик гер- метизирован при помощи витой трубки, рабочий ход которой превышает величину разворота выводного валика.

2. Пружинапоп. 1, отличающ а я с я тем, что в качестве металла применена ртуть.

5 73451 кручивания одинарной витой трубчатой монометрической пружины, у которой длина приблизительно больше одинарной витой трубки во столько раз, сколько витых трубок входит в данную пружину.

Полости между трубками 3 и 7 и трубками 10 и 13, связаны отверстиями

9 и 15 в опорах 8 и 14 с полостями ограниченными корпусом 18 и разделителем 20, и образуют вспомогател ную полость пружины.

Количество витых трубок всегда нечетно. Зазоры между трубками выбраны так, что при повороте они не задевают друг друга. Температурный диапазон при заполнении ртутью составляет от

-38,9 до +356ОC; при заполнении эвтектическим сплавом К (75%)-ha (257)— от -12 до +750 С, при условии прио

5 6 менения для пружин жаростойких сплавов.

Формула изобретения

1д

1б

Составитель Л. Кочураев

Редактор И. Шубина Техред H. Бабур Корректор M. Шароши

Заказ 2155/47 Тираж 1018 Подписное

ИНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Л осква, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4