Регулятор расхода
Изобретение относится к гидромашиностроению, и может быть использовано в гидроприводах мобильных и стационарных объектов, а так же технологического оборудования. В состав регулятора расхода состоящего из корпуса, в котором может перемещаться золотник, при этом наливная щель золотника соединена гидролинией с насосом, а сливная щель гидролинией с гидродвигателем. Для создания на торцах золотника управляющего перепада давления, используются две дросселирующие кромки золотника, между которыми встроено гидравлическое сопротивление. Для изменения величины номинального расхода регулятора предусмотрен винт, изменяющий величину предварительного поджатия пружины регулятора. Данное изобретение позволяет поддерживать заданный расход при наличии кавитации на сливной щели, а применение гидравлического сопротивления состоящего из цилиндрической камеры с тангенциальным подводящими и осевым отводящим каналами увеличивает чувствительность регулятора.
Изобретение относится к гидромашиностроению, и может быть использовано в гидроприводах мобильных и стационарных объектов, а так же технологического оборудования.
Известен регулятор расхода, который представляет собой комбинацию регулируемого дросселя с золотниковым регулятором [1]. Изменение скорости выходного звена привода как следствие изменения расхода поступающего в полости гидродвигателя вызывает осевое перемещение золотника регулятора и изменение гидравлического сопротивления его щелей, благодаря чему создается управляющий перепад на регулируемом дросселе. Данный регулятор способен поддерживать постоянство заданного расхода в достаточно широком диапазоне изменения давления. Однако при условии, что разность давлений в подводящей и отводящей магистралях не падает ниже 0.5 МПа.
Наиболее близким и принятым за прототип техническим решением является регулятор расхода [2], содержащий напорный регулируемый дроссель, который посредством клапана разности давлений соединен с линией нагнетания, сливной регулируемый дроссель, вход которого соединен с одним из рабочих каналов гидравлического двигателя, а выход со сливным каналом. Регулятор дополнительно снабжен делителем потока, выполненного в виде напорного и сливного клапанов давления, при этом выход напорного регулируемого дросселя соединен одновременно с входом напорного клапана делителя потока, с торцевыми камерами управления напорного и сливного его клапанов, а также посредством постоянного дросселя с входом сливного и пружинной камерой управления напорного клапанов, причем выход напорного клапана соединен с другим рабочим каналом гидравлического двигателя и пружинной камерой управления сливного клапана, выход которого соединен через подпорный клапан с входом сливного дросселя.
К недостаткам указанного устройства можно отнести сложность конструкции вследствие применения большого количества прецизионных элементов, а также то, что использование лишь одной щели для дросселирования потока рабочей жидкости не позволяет использовать его в областях больших расходов при заданных требованиях по быстродействию и качеству регулирования.
Цель изобретения: расширение рабочего диапазона регулятора и возможность использования его в области больших расходов с заданными требованиями по быстродействию и качеству регулирования.
На чертеже (фиг.1) изображена принципиальная схема регулятора расхода. Регулятор расхода состоит их корпуса 1, в котором может перемещаться золотник 4, на кромках которого происходит дросселирование жидкости. При этом наливная щель золотника соединена гидролинией 2 с насосом, а сливная щель гидролинией 3 с гидродвигателем. Полость 13 в корпусе и пружинная камера 5 соединяются гидравлическими линиями 8 и 12 между которыми находится гидравлическое сопротивление, состоящее из цилиндрической камеры 10 с тангенциальным подводящим 11 и осевым 9 отводящим каналами.
Для изменения величины номинального расхода регулятора предусмотрен винт 6, изменяющий величину предварительного поджатия пружины 7. Регулятор расхода работает следующим образом.
Рабочая жидкость от источника питания по линии нагнетания 2 подводится к наливной щели образованной кромкой проточки в корпусе регулятора 1 и кромкой золотника 4. Затем поток поступает через гидравлическое сопротивление 11-10-9 к сливной щели регулятора. При работе данного устройства дросселирование потока рабочей жидкости осуществляется совместно наливной и сливной щелями. Положением золотника 4 относительно проточек в корпусе и, соответственно, шириной наливной и сливной щелей, управляет усилие уравновешивающей пружины 7 и перепад давления на гидравлическом сопротивлении 11-10-9, который определяется протекающим расходом. Поджатие пружины 7 осуществляется винтом 6. Управляющий перепад давлений подводится к торцам золотника 4 по магистралям 12 и 8. В статике уравнение равновесия золотника регулятора имеет вид:
где р1 - давление на входе в канал 11;
р2 - давление на выходе из канала 9;
спр - жесткость пружины 7;
х0 - величина предварительного поджатия пружины;
х - величина смещения золотника;
А - площадь торцовой поверхности золотника;
Из формулы (1) следует, что при малых, по сравнению с начальным поджатием пружины, смещениях золотника управляющий перепад будет постоянным, что в свою очередь обеспечит постоянство расхода проходящего через регулятор.
В случае изменения скорости выходного звена гидродвигателя системы и как следствие изменения расхода рабочей жидкости изменяется управляющий перепад
(p 1-p2) на торцах золотника 4. Золотник регулятора выходит из положения равновесия и смещается в осевом направлении на величину х, изменяя гидравлическое сопротивление сливной и наливной щелей в корпусе регулятора, что приводит к восстановлению величины расхода через регулятор. В работе [3] указывалось, что на работу золотниковой пары существенное влияние оказывает противодавление, увеличение которого приводит к исчезновению кавитации в данном устройстве и увеличения коэффициента расхода дросселирующей щели вследствие падения давления за щелью ниже по потоку до величины существенно меньшей противодавления. Поскольку регулирование расхода определяется перепадом давления на сопротивлении 11-10-9, работа которого осуществляется в бескавитационном режиме во всем диапазоне регулирования, за счет невозможности возникновения кавитации на наливной дросселирующей щели, то кавитационные явления, возникающие в сливной щели, не оказывает какого-либо воздействия на работу всего устройства.
Литература:
1. Свешников В.К., Усов А.А. Станочные гидроприводы. - М.: Машиностроение, 1988
2. Патент КЦ № 2092888 С1, кл. G 05 D 7/00
3. Инженерные исследования гидроприводов летательных аппаратов, под редакцией Д.Н.Попова. - М.: Машиностроение, 1978.
Регулятор расхода, состоящий из корпуса, в котором может перемещаться золотник, на кромках которого происходит дросселирование жидкости, причем наливная щель золотника соединена гидролинией с насосом, а сливная щель - гидролинией с гидродвигателем, отличающийся тем, что для создания на торцах золотника управляющего перепада давления используются две дросселирующие кромки золотника, между которыми встроено гидравлическое сопротивление, состоящее из цилиндрической камеры с тангенциальным подводящим и осевым отводящим каналами.
