Преобразователь для получения жидкости, находящейся при соответствующем скорости вращения измерительном давлении

 

Преобразователь используется для получения жидкости, находящейся при соответствующем скорости вращения вращающейся вокруг оси (1) цапфы (2) измерительном давлении в измерительной линии (3), Цапфа (2) установлена с возможностью скольжения в неподвижном корпусе (5) и имеет проходящее от конца цапфы (6) вдоль оси вращения (1) отверстие в цапфе. Корпус (5) имеет окружающую цапфу (2) первую канавку (9), которая сообщается через по меньшей мере одно поперечное отверстие (12) в цапфе (2) с отверстием в цапфе. Преобразователь имеет контур течения для жидкости, соединяемый с одной стороны с находящимся под первичным давлением резервуаром (10) и с другой стороны с отстойником без давления (8), который охватывает первую канавку (9), поперечное отверстие (12) и дроссель (11) и от которого ответвляется измерительная линия (3) между поперечным отверстием (12) и дросселем (11). Согласно изобретению дроссель (11) является зазором (11) между жестко связанной с корпусом (5) конструктивной деталью и цапфой (2). Между резервуаром (1) и отстойником (8) образуется зависящее от скорости вращения динамическое равновесие, которое определяет в соответствии со скоростью вращения измерительное давление. Преобразователь является особенно пригодным для регулирования скорости вращения паровой турбины 15, причем цапфа (2) может быть расположена непосредственно на приводном валу (14) паровой турбины 15. Преобразователь отличается высокой точностью. Применение преобразователя гарантирует высокую надежность эксплуатации. 18 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к преобразователю для получения жидкости, находящейся при соответствующим скорости вращения вращающейся вокруг оси цапфы измерительном давлении в измерительной линии, при котором цапфа расположена с возможностью скольжения в неподвижном корпусе и имеет проходящее от конца цапфы вдоль оси вращения отверстие в цапфе, при котором корпус содержит окружающую цапфу первую канавку, которая по меньшей мере через поперечное отверстие в цапфе сообщается с отверстием в цапфе, при котором образован соединяемый, с одной стороны, с находящимся при первичном давлении резервуаром и, с другой стороны, с отстойником без давления контур течения для жидкости, который охватывает первую канавку, поперечное отверстие и дроссель и от которого ответвляется измерительная линия между поперечным отверстием и дросселем.

Подобный преобразователь обозначают также как "Impeller" или "преобразователь скорости вращения в давление"; с измерительным давлением он поставляет гидравлический сигнал, который является мерой скорости вращения. Такой преобразователь находит применение, в частности, для регулирования скорости вращения машины-двигателя, в частности, паровой турбины. Для этого вращающаяся цапфа соединена с выходным валом машины-двигателя, а полученное в измерительной линии, зависящее от скорости вращения измерительное давление служит для управления устройства, которым может изменяться скорость вращения. В случае, когда машина-двигатель является паровой турбиной, это устройство является, например, дроссельным клапаном или системой множества дроссельных клапанов с соответствующим исполнительным устройством. Так как преобразователь поставляет непосредственно гидравлический сигнал, он является особенно пригодным для введения его в гидравлическое регулирующее устройство, которое часто находит применение в паровых турбинах.

Преобразователи описанного во вводной части типа, которые соответственно приданы паровой турбине, следуют из книги "Steam and Gas Turbines" авторов B.G.A. Skrotzki и W.A. Vopat, Mc.Graw-Hill Comp., Inc., New York, 1950, смотри главу 7, стр. 229 и т.д., в частности, стр. 240, фиг. 7-18 и стр. 246, фиг. 7-28. Каждая из фигур показывает один преобразователь описанного типа. В каждом из представленных преобразователей к кольцевой канавке (в вводной части описания обозначенной как "первая канавка") в опорном отверстии корпуса, в котором вращается соединенная с выходным валом цапфа, через другую линию, в которой находится диафрагма в качестве дросселя, подводится жидкость из резервуара, который является, в частности, системой линий, нагруженной главным масляным насосом в значительной степени постоянным первичным давлением. Измерительная линия, в которой должна получаться жидкость с зависящим от скорости вращения цапфы измерительным давлением, ответвляется от канавки. Способ действия преобразователя основывается на том, что между резервуаром и измерительной линией создается динамическое равновесие, которое является зависящим от скорости вращения цапфы. Для этого цапфа содержит выполненное вдоль ее оси вращения отверстие в цапфе, в которое входят расположенные примерно вертикально относительно оси вращения поперечные отверстия. Эти поперечные отверстия соединяют канавку с отверстием в цапфе. В зависимости от скорости вращения цапфы через поперечные отверстия течет большее или меньшее количество жидкости в сточное отверстие, откуда она течет к отстойнику без давления, то есть сборному резервуару для жидкости. Сток жидкости через поперечные отверстия нарушается центробежными силами тем больше, чем быстрее вращается цапфа. За счет этого в канавке в результате устанавливающегося динамического равновесия создается давление, которое зависит от скорости вращения цапфы и которое продолжается как измерительное давление в измерительной линии. Хотя в книге и показаны преобразователи, цапфы которых являются непосредственными продолжениями выходных валов паровых турбин, однако на практике такие преобразователи себя не зарекомендовали, так как, в частности, малые эксцентриситеты в позиционировании цапфы, которые обусловлены постоянно имеющимся зазором выходного вала, слишком сильно ухудшают функционирование преобразователя. Другие недостатки в случае паровых турбин лежат часто в высоких скоростях вращения выходных валов, которые значительно усложняют выбор размеров преобразователей. По этой причине на практике преобразователи не предусматривают непосредственно на выходных валах, а располагают их на отдельных валах, относительно медленно вращающихся и приводимых через соответствующие передачи от выходных валов.

В книге также поясняется введение преобразователя скорости вращения в давление в регулирующее устройство для паровой турбины, причем, в частности, подробно описаны гидравлические регулирующие устройства. Предпочтение гидравлических регулирующих устройств основано, в частности, на том, что в обычной машине-двигателе всегда имеется в распоряжении подходящая для гидравлических целей жидкость, а именно, смазочное масло, из источника с достаточно высоким первичным давлением и таким образом может быть использована для работы гидравлического регулирующего устройства.

Дальнейшие пояснения относительно регулирующих устройств для паровых турбин, а также защитных устройств, которые обычно являются составными частями таких регулирующих устройств, следуют из выложенных заявок DE 3138561 A1 и DE 3138562 A1. Из этих документов можно, в частности, получить подробности относительно гидравлических переключающих и исполнительных элементов.

Из US-патента 3,395,718 следует преобразователь скорости вращения в давление, который в отличие от описанного во вводной части преобразователя не использует зависящее от скорости вращения цапфы, в основном стационарное динамическое равновесие, а в котором в жидкости создаются импульсы в виде волн давления, заданное время прохождения которых устанавливается с помощью линии задержки в отношении к переменной скорости вращения, причем импульсы после прохождения линии задержки подводят к выполненному на цапфе переключателю, который попеременно соединяет линию задержки с измерительной линией и отстойником. В зависимости от скорости вращения импульсы попадают в большей или меньшей части в измерительную линию. Таким образом в измерительной линии создается зависящее от скорости вращения измерительное давление, которым нагружают гидравлический исполнительный элемент. Этот преобразователь можно обозначить с применением обычного в электронике словаря, как "цифровой" преобразователь, так как он главным образом перерабатывает только определенные заданные единичные импульсы; преобразователь упомянутого во вводной части описания типа, который обходится без импульсов, может вместо этого рассматриваться как "аналоговый" преобразователь. В противоположность аналоговому преобразователю такие составные части, как дроссели, являются для цифрового преобразователя совершенно чуждыми.

Из выложенной заявки DE 1798268 A1 также следует преобразователь названного во вводной части описания типа, то есть аналоговый преобразователь. В этом преобразователе отверстие в цапфе расширено в камеру, из которой жидкость, притекающая в цапфе через поперечные отверстия и частично вытекающая через дроссель к отстойнику, подводится через соответствующие линии частично к гидравлическим измерительным устройствам. Цапфа вращается в отдельном корпусе и расширяется по типу цилиндрической банки; все внутреннее пространство корпуса вне цапфы в настоящей связи может рассматриваться как первая канавка. Сбоку от баночного расширения цапфы и первой канавки в корпусе предусмотрена окружающая цапфу вторая канавка, которая сообщается через поперечные отверстия и продольное отверстие также с сильно расширенным собственно отверстием в цапфе, и от которой измерительная линия ведет к гидравлическому исполнительному устройству.

С учетом уровня техники лежащая в основе изобретения задача заключается в создании преобразователя, указанного во вводной части описания типа, который избегает выше названных недостатков, в котором вращающаяся цапфа может непосредственно быть присоединена к вращающемуся с высокой скоростью выходному валу машины-двигателя и в котором не возникает никаких отрицательных влияний в результате возможно появляющихся эксцентриситетов цапфы или колеблющихся температур жидкости. Преобразователь должен иметь также возможно простую конструкцию и быть пригодным для серийного производства.

Для решения этой задачи создан преобразователь для получения жидкости, находящейся при соответствующим скорости вращения вращающейся вокруг оси цапфы измерительном давлении в измерительной линии, в котором a) цапфа установлена в неподвижном корпусе с возможностью скольжения и имеет проходящее от конца цапфы выполненное вдоль оси вращения отверстие в цапфе; b) корпус имеет окружающую цапфу первую канавку, которая сообщается через по меньшей мере одно поперечное отверстие в цапфе с отверстием в цапфе; c) образован контур для течения жидкости, соединяемый, с одной стороны, с находящимся под первичным давлением резервуаром и, с другой стороны, с отстойником без давления, который охватывает первую канавку, поперечное отверстие, отверстие в цапфе и дроссель и от которого ответвляется измерительная линия между поперечным отверстием и дросселем, причем согласно изобретения дроссель представляет собой зазор между жестко связанной с корпусом конструктивной деталью и цапфой.

Существенным признаком соответствующего изобретению преобразователя является введение дросселя в опору цапфы в корпусе, так как таким образом обеспечивается то, что возможное изменение подвода жидкости к цапфе, которое получается вследствие эксцентриситета цапфы, компенсируется тем, что также и дроссель испытывает соответствующее изменение формы и согласует сопротивление, которое он представляет для протекающей жидкости, с легко изменяющейся геометрией цапфы. Отсюда получается измерительное давление, которое в значительной степени не зависит от эксцентриситета цапфы в корпусе. Кроме того оказалось, что геометрия преобразователя обуславливает то, что измерительное давление только очень мало зависит от температуры жидкости. Также и это вызвано тем, что возможные утечки жидкости из первой канавки компенсируются одинаково протекающими изменениями потока жидкости через зазор, который образует дроссель. В целом таким образом следует констатировать, что соответствующий изобретению преобразователь позволяет производить особенно точное, и во всяком случае мало обусловленное возможно появляющимися во время работы эксцентриситетами и/или температурными колебаниями определение скорости вращения путем оценки измерительного давления. Также и, в частности, для очень высоких скоростей вращения, которые часто имеют место в паровых турбинах для промышленного применения, является возможным надежное получение гидравлического сигнала, а именно измерительного давления. От до сих пор широко используемых предвключенных передач для работы известных аналоговых преобразователей при известных условиях можно отказаться. Путем применения соответствующего изобретению преобразователя возможны существенные упрощения гидравлических систем регулирования. Кроме того преобразователь отличается особенно простым изготовлением, так как отпадает предоставление в распоряжение отдельного дросселя, поскольку дроссель получается как зазор между двумя и без того имеющимися компонентами. Поэтому преобразователь также является особенно пригодным для выгодного с точки зрения затрат серийного производства.

Предпочтительным образом цапфа преобразователя имеет цилиндрический вид и установлена в цилиндрическом опорном отверстии корпуса, в котором предусмотрена первая канавка в качестве соответствующей выемки. Это выполнение особенно соответствует экономичному изготовлению преобразователя и его компонентов.

В рамках особенно предпочтительного выполнения опорное отверстие содержит расположенную на расстоянии от первой канавки вдоль оси вращения вторую канавку, дроссель представляет собой зазор между цапфой и опорным отверстием, через который вторая канавка сообщается с первой канавкой, а измерительная линия ответвляется от первой канавки. Это выполнение заключает в себе то, что жидкость, которая попадает через поперечные отверстия цапфы в отверстие в цапфе, должна стекать к отстойнику. Существенное для образования измерительного давления равновесие потока в преобразователе возникает таким образом в существенной части внутри зазора между цапфой и поперечным отверстием; отсюда следует, что этот преобразователь является мало чувствительным к эксцентриситетам цапфы в опорном отверстии, так как возможное вследствие эксцентриситета изменение образующего дроссель зазора компенсируется относительно его действия за счет действия синхронно изменяющегося соседнего зазора, через который потоки утечки из первой канавки или второй канавки стекают через зазор между цапфой и опорным отверстием. Также и эта конфигурация является вряд ли чувствительной к изменениям температуры жидкости, что имеет особенное значение, в частности, в паровых турбинах для обеспечения безупречного процесса старта, при котором жидкость естественно должна заметно нагреваться.

Далее предпочтительным является, что вторая канавка окружает ось вращения, так что между первой канавкой и второй канавкой имеется в распоряжении полностью окружающий цапфу зазор и таким образом могущие возникнуть потоки утечки поддерживаются особенно малыми.

С особым преимуществом первая канавка, от которой в рамках особенно предпочтительного выполнения ответвляется измерительная линия, расположена между второй канавкой и концом цапфы, так это способствует избежанию больших потоков утечки. Естественно, что в рамках описываемого здесь выполнения потоки утечки имеют лишь подчиненную роль, от первой канавки потоки утечки могут стекать только в направлении конца цапфы, для чего тогда конечно в распоряжении имеется только незначительный перепад давления, а именно разница между измерительным давлением и давлением в отстойнике.

Для дальнейшего повышения точности получаемого этим преобразователем измерительного давления преобразователь предпочтительно расположен непосредственно по соседству с приданной цапфе опоре скольжения, причем опора скольжения имеет опорный зазор, который ниже, чем зазор в преобразователе, который, как подробно пояснялось, представляет собой дроссель преобразователя. Таким образом колебания цапфы, которые могли бы оказать отрицательное воздействие на преобразователь, в особенной степени подавляются и кроме того эксцентриситет цапфы ограничивается до непроблематичного значения.

Отверстие в цапфе преобразователя предпочтительным образом расположено осесимметрично относительно оси вращения, чтобы обеспечить, что возможно имеющиеся многочисленные поперечные отверстия в основном имеют совпадающие свойства относительно направления жидкости и что избегается образование волн давления в жидкости. Таким образом достигается равномерный поток жидкости к отверстию в цапфе и в отверстии в цапфе, что способствует точности зависимости между измерительным давлением и скоростью вращения. Особенно выгодным является, если отверстие в цапфе конически расширяется к концу цапфы, так как таким образом центробежными силами поддерживается отведение жидкости, что способствует созданию определенного давления в отверстии в цапфе. В частности, может быть достигнуто, что текущей к отстойнику жидкости сообщается известное давление, которое поддерживает отведение жидкости из преобразователя.

В рамках альтернативного выполнения соответствующего изобретению преобразователя отверстие в цапфе является вблизи конца цапфы ротационно-симметричным, а жестко связанная с корпусом заглушка входит в отверстие в цапфе, причем оставленный между заглушкой и цапфой зазор образует дроссель, и причем измерительная линия ответвляется из отверстия в цапфе посредством заглушки. В рамках этого выполнения потоки утечки из отверстия в цапфе, в котором устанавливается желательное измерительное давление, могут практически предотвращаться, так как вне измерительной линии есть только одна единственная возможность для жидкости вытекать из отверстия в цапфе, а именно через действующий в качестве дросселя зазор. Так как потоки утечки из первой канавки, которая в рамках только что описанного выполнения должна нагружаться первичным давлением, непосредственно попадают к отстойнику и в связи с этим не играют никакой роли для образования измерительного давления, то таким образом получается измерительное давление, которое в значительной степени не зависит от потоков утечки. Также и конструкция только что описанного преобразователя является особенно простой, так как в опорном отверстии необходима только одна единственная канавка, а дроссель получается сам собой при сборке.

Также и преобразователь только что описанного выполнения является предпочтительным образом непосредственно соседствующим с приданной цапфе опорой, чтобы уже описанным образом в значительной степени избежать колебаний и эксцентриситетов.

Предпочтительным в преобразователе любого выполнения является то, что первая канавка окружает ось вращения, чтобы таким образом обеспечить возможно осесимметричное выполнение функционально важных компонентов и избежать колебаний давления в жидкости.

С особенным преимуществом цапфа имеет множество поперечных отверстий, предпочтительно, по меньшей мере, четыре поперечных отверстия. Также и это отвечает обеспечению возможно осесимметричного контура течения для жидкости в преобразователе и является благоприятным для равномерного течения жидкости. Преобразователь любого выполнения является принципиально пригодным для расположения непосредственно на выходном валу машины-двигателя, без промежуточного включения передачи. Преобразователь позволяет тем самым с незначительными конструктивными затратами получение качественно высокоценного гидравлического сигнала для определения скорости вращения выходного вала.

Преобразователь любого выполнения находит предпочтительным образом применение с использованием масла, в частности, смазочного масла или гидравлического масла в качестве жидкости, в которой должно получаться желаемое измерительное давление.

Преобразователь для получения жидкости, находящейся при соответствующем скорости вращения измерительном давлении предпочтительным образом эксплуатируется при скорости вращения между порядка 6000/мин и 20000/мин, в частности, между 9000/мин и 16000/мин. Таким образом преобразователь является особенно пригодным для использования вместе с паровой турбиной.

Находящаяся при измерительном давлении жидкость предпочтительным образом подводится к гидравлическому регулятору скорости вращения для вала, составной частью которого является цапфа преобразователя. Регулятор скорости вращения придан, в частности, машине-двигателю, например, паровой турбине, причем вал, на котором сидит преобразователь, является выходным валом машины-двигателя.

Преобразователь предпочтительным образом имеет такие размеры и эксплуатируется так, что полученное в распоряжение измерительное давление лежит между 110⁵ паскаль и 410⁵ паскаль. Первичное давление, то есть давление, при котором жидкость подводится к преобразователю, составляет предпочтительно порядка 10⁶ паскаль.

Преобразователь предпочтительным образом выполнен так, а первичное давление и измерительное давление в рамках использования преобразователя регулируется так, что измерительное давление составляет величину между 10% и 60% первичного давления, предпочтительно между порядка 30% и 50% первичного давления. С таким выбором размеров гарантируется высокая точность в установке измерительного давления в зависимости от скорости вращения; в частности, преобразователем согласно вышеописанной особенно предпочтительной формы выполнения при этом достигается зависимость измерительного давления от скорости вращения, которая является особенно благоприятной для использования для регулирования скорости вращения паровой турбины.

Примеры выполнения для преобразователя и его применение следуют из чертежей и поясняются ниже. Чертеж выполнен частично схематизированным и/или слегка искаженным, чтобы особенно выделить определенные признаки преобразователя. На чертежах, в частности, показано: Фиг. 1 и 2 - продольные сечения через особенно предпочтительную форму выполнения преобразователя, фиг. 1, кроме того - схематически намеченные признаки для введения в действие и применения преобразователя; фиг. 3 - продольное сечение через другую форму выполнения преобразователя.

Для более подробного пояснения формы выполнения согласно фиг. 1 и 2 вначале делается ссылка на эти фигуры вместе. Преобразователь имеет цапфу 2, которая является вращающейся вокруг оси вращения 1 и расположена в опорном отверстии 4 корпуса 5. В опорном отверстии 4 выполнена первая канавка 9, которая окружает ось вращения 1 и которая сообщается с измерительной линией 3, в которой должна получаться находящаяся при измерительном давлении жидкость, причем измерительное давление является зависимым от скорости вращения, в настоящем случае примерно квадратично зависимым от скорости вращения, с которым цапфа 2 вращается вокруг оси вращения 1. Для этого находящаяся при заданном первичном давлении жидкость из резервуара 10 подводится к первой канавке 9, причем жидкость к первой канавке 9 течет через дроссель 11. Из первой канавки 9 жидкость через поперечные отверстия 12 попадает в находящееся в цапфе 2 отверстие в цапфе 7 и выходит из него на конце цапфы 6, чтобы быть подведенной к отстойнику 8 без давления. Когда цапфа 2 вращается, то протекание жидкости через поперечные отверстия 12 вследствие появляющихся центробежных сил нарушается, так что образующееся в первой канавке 9 и измерительной линии 3 измерительное давление является тем выше, чем выше скорость вращения цапфы 2. Важным признаком изобретения является то, каким образом реализован дроссель 11. А именно для подвода жидкости предусмотрена лежащая рядом с первой канавкой 9 вторая канавка 13, к которой подводится жидкость под первичным давлением. Дроссель 11 представляет собой проходящий между первой канавкой 9 и второй канавкой 13 зазор между цапфой 2 и корпусом 5; важное в конце концов для образования измерительного давления динамическое равновесие определяется этим зазором 11 и поперечными отверстиями 12. Первая канавка 9 находится между второй канавкой 13 и концом цапфы 6; за счет этого получается хорошо определенный поток утечки к концу цапфы 6, который определен теми же самыми условиями, что и поток через зазор 11, и тем самым в состоянии компенсировать колебания в этом потоке вследствие колебаний эксцентриситета цапфы 2 или температуры жидкости. Отверстие 7 в цапфе 2 выполнено коническим, чтобы использовать центробежные силы, возникающие в результате вращения цапфы 2, для отвода жидкости.

Другие признаки для приведения в действие и применения преобразователя следуют из фиг. 1. Цапфа 2 образует непосредственное продолжение выходного вала 14 машины-двигателя 15, а именно паровой турбины 15. Уже было упомянуто, что преобразователь является особенно применимым при очень высокой скорости вращения цапфы 2, как это имеет место на выходном валу 14 обычной производственной паровой турбины. Непосредственно рядом с преобразователем расположена опора 16 для цапфы 2 или соответственно для приводного вала 14. Эта опора 16 является опорой скольжения и имеет опорный зазор 17 между цапфой 2 и опорой 16, который явно меньше, чем зазор 11 в преобразователе. Таким образом возможный эксцентриситет цапфы 2 ограничен опорным зазором 17, что является благоприятным для точности зависимости измерительного давления от скорости вращения. Резервуар 10, из которого преобразователь снабжается находящейся при первичном давлении жидкостью, обычно является системой линий, которая, как представлено в качестве примера, нагружается жидкостью с помощью насоса 21, а также возможных регулирующих устройств для первичного давления. На фиг. 1 показана в качестве представителя для такой системы линий одна единственная, ведущая ко второй канавке 13 подводящая линия 22. Соответственно обычной практике жидкость, которой нагружается преобразователь, направляется в контуре циркуляции. Этот контур циркуляции обозначен отводящей линией 23, через которую жидкость, которая выступает из отверстия в цапфе 7 на конце цапфы 6, подводится к отстойнику 8, в частности, к запасному резервуару. Из отстойника 8 жидкость попадает к насосу 21, чтобы снова быть доведенной до первичного давления и подводиться к резервуару 10. Разумеется, что отводящая линия 23, точно также как и подводящая линия 22, должна рассматриваться в качестве представителя для большой системы линий, в которую, например, включены отводящие линии для жидкости, которая выступает из опор или других гидравлических систем.

Преобразователь в соответствии с обычной практикой служит для регулирования скорости вращения паровой турбины 15. Для этого по измерительной линии 3 регулятор скорости вращения 18 нагружается измерительным давлением и в зависимости от измерительного давления регулятор скорости вращения 18 управляет соответствующим турбинным вентилем 19 в подводящей линии турбины 20, через которую паровая турбина 15 нагружается паром. Обычно регулятор скорости вращения 18 является в значительной степени полностью гидравлической системой, которая управляет также приводимым в действие гидравлически турбинным вентилем 19. Не обязательно существенным для функционирования преобразователя является вопрос, стоит ли жидкость в измерительной линии 3 или течет; на это, при необходимости, следует обратить внимание при расчете преобразователя, в соответствии с требованиями подлежащих подключению к измерительной линии 3 инструментов и устройств, как, например, регулятора скорости вращения 18.

Фиг. 3 показывает другое выполнение преобразователя. В этом преобразователе цапфа также вращается в корпусе 5 и окружена первой канавкой 9, которая нагружается по подводящей линии 22 находящейся при первичном давлении жидкостью. Из первой канавки 9 жидкость через поперечные отверстия 12 попадает в отверстие в цапфе 7 цапфы 2. Отверстие в цапфе 7 закрыто заглушкой 24, которая входит в отверстие в цапфе 7 с оставлением зазора 11, который функционирует в качестве требуемого дросселя. Жидкость, которая течет через зазор 11, отводится через отводящую линию 23. Измерительная линия 3 ответвляется через заглушку 24 от отверстия в цапфе 7. Заглушка 24 расположена на крышке 25, которой должен закрываться корпус 5.

В преобразователе согласно фиг. 3 измерительное давление зависит от скорости вращения монотонно падающим образом, иначе чем в преобразователе согласно фиг. 1 и 2, при котором измерительное давление зависит от скорости вращения монотонно возрастающе. Принципиально это не препятствует применимости преобразователя для регулирования машины-двигателя.

Преобразователь любого выполнения отличается высокой точностью зависимости измерительного давления от скорости вращения и является особенно пригодным, чтобы монтироваться непосредственно на выходном валу машины-двигателя типа паровой турбины для производственных целей. Применение преобразователя требует только небольших конструктивных затрат; оно гарантирует высокую надежность эксплуатации, в частности, в связи с регулированием скорости вращения машины-двигателя.

Формула изобретения

1. Преобразователь скорости вращения в давление, содержащий жидкость, вращающуюся вокруг оси (1) цапфы (2), которая установлена с возможностью скольжения в неподвижном корпусе (5) и имеет проходящее от конца цапфы (6) вдоль оси ее вращения (1) отверстие в цапфе (7), причем корпус (5) имеет окружающую цапфу (2) первую канавку (9), которая сообщается через по меньшей мере одно поперечное отверстие (12) в цапфе (2) с отверстием в цапфе (7), а контур для течения жидкости соединен с одной стороны с резервуаром, в котором жидкость находится при заданном первичном давлении, и с другой стороны с отстойником без давления, при этом контур для течения жидкости охватывает первую канавку (9), поперечное отверстие (12) в цапфе (2) и дроссель (11) и от него ответвляется измерительная линия (3) между поперечным отверстием (12) в цапфе (2) и дросселем (11), отличающийся тем, что дроссель (11) представляет собой зазор (11) между жестко связанной с корпусом (5) конструктивной деталью (5, 24) и цапфой (2).

2. Преобразователь по п. 1, отличающийся тем, что цапфа (2) является цилиндрической и установлена в цилиндрическом опорном отверстии (4) корпуса (5), в котором предусмотрена первая канавка (9).

3. Преобразователь по п.2, отличающийся тем, что предусмотрена вторая канавка (13), расположенная на расстоянии от первой канавки (9) вдоль оси вращения (1) цапфы (2), при этом вторая канавка (13) сообщается с первой канавкой (9) через дроссель (11), а измерительная линия (3) ответвляется от первой канавки (9).

4. Преобразователь по п. 3, отличающийся тем, что вторая канавка (13) окружает ось вращения (1) цапфы (2).

5. Преобразователь по п.3 или 4, отличающийся тем, что первая канавка (9) лежит между второй канавкой (13) и концом цапфы (6).

6. Преобразователь по любому из пп. 3 - 5, отличающийся тем, что он расположен непосредственно рядом с опорой скольжения (16) для цапфы (2), причем опора скольжения (16) имеет зазор (17), который меньше зазора (11) между корпусом (5) и цапфой (2) в преобразователе.

7. Преобразователь по любому из пп.1 - 6, отличающийся тем, что отверстие в цапфе (7) является осесимметричным относительно оси вращения (1) цапфы (2).

8. Преобразователь по п.7, отличающийся тем, что отверстие в цапфе является коническим.

9. Преобразователь по п.1, отличающийся тем, что отверстие в цапфе (7) является ротационно-симметричным и в него входит жестко связанная с корпусом (5) заглушка (24), при этом зазор (11), между заглушкой (24) и цапфой (2) образует дроссель (11), причем измерительная линия (3) ответвляется через заглушку (24) из отверстия в цапфе (7).

10. Преобразователь по п.9, отличающийся тем, что он расположен непосредственно рядом с опорой (16) для цапфы (2).

11. Преобразователь по любому из пп.1 - 10, отличающийся тем, что первая канавка (9) окружает ось вращения (1) цапфы (2).

12. Преобразователь по любому из пп.1 - 11, отличающийся тем, что цапфа (2) содержит множество поперечных отверстий (12), предпочтительно по меньшей мере четыре поперечных отверстия (12).

13. Преобразователь по любому из пп.1 - 12, отличающийся тем, что цапфа (2) образует непосредственное продолжение выходного вала (14) машины-двигателя (15), в частности паровой турбины (15).

14. Преобразователь по любому из пп.1 - 13, отличающийся тем, что в качестве жидкости используется масло, смазочное масло или масло для гидросистем.

15. Преобразователь по любому из пп.1 - 14, отличающийся тем, что жидкость нагружает регулятор скорости вращения (18).

16. Преобразователь по п.15, отличающийся тем, что регулятор скорости присоединен к машине-двигателю (15), в частности паровой турбине (15).

17. Преобразователь по любому из пп.1 - 16, отличающийся тем, что давление составляет величину между 1 x 10⁵ и 4 x 10⁵ Па.

18. Преобразователь по любому из пп.1 - 17, отличающийся тем, что заданное первичное давление составляет порядка 10⁶ Па.

19. Преобразователь по любому из пп.1 - 18, отличающийся тем, что давление составляет величину порядка 10 - 60% заданного первичного давления, предпочтительно 30 - 50% заданного первичного давления.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3