УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОПРЕДЕЛЕНИЯ МОМЕНТА ЗАКРЫТИЯ ОТСЕЧНОГО КЛАПАНА ГИДРОМАГИСТРАЛИ

Полезная модель относится к машиностроению и может быть использована при выполнении экспериментальных работ, связанных с разработкой отсечных клапанов и исследованием гидромагистралей различного назначения.
Известны микровыключатели серии МП 2000Л; предназначенные для коммутации электрических цепей управления переменного тока частотой 50 и 60 Гц напряжением до 660 В и постоянного тока напряжением до 4403
под воздействием управляющих упоров в определенных точках пути контролируемого объекта (ТУ 16-526.322-78; ТУ 3428-006-03964945-94; РД 16.01.007-88).
Известны также микропереключатели серии МП-1000 и МП-2000, которые применяют для коммутации цепей переменного тока при определенном положении контролируемого объекта.
Микропереключатели обеих серий работают с самовозвратом (http://www.4ne.m/statiyremont-stankov/elektrooborudovanie-i-avtomatikstankov-s-chpu-ikropereklyuchateli.html).
Микровыключатели обладают следующими преимуществами: фактическое рассеяние положения срабатывания и возврата невелико (0,01…0,02 мм) и не зависит от изменения напряжения коммутируемой цепи и температуры окружающей среды.
К недостаткам микровыключателей относятся зависимость работы от скорости движения упоров, качества их поверхности, коммутируемой величины напряжения и тока. Движение упора должно осуществляться в направлении оси толкателя в пределах допустимого хода.
Известны также сигнализатор перемещения по заявке №94045430, МПК 6 G01B 7/16 и контактный сигнализатор положения по патенту на полезную модель №60707, МПК G01B 7/00 (2006.01), предназначенные для измерения малых перемещений и контроля линейных размеров в машиностроении.
Недостатком указанных сигнализаторов является сложность конструкции и невозможность контроля момента отсечки клапана, размещенного в высоконапорной гидромагистрали.
В качестве прототипа выбрана кнопка малогабаритная КМ1-1АГО.360.203 ТУ «1», предназначенная для коммутации низковольтных электрических цепей малой мощности.
Для определения момента закрытия отсечного клапана кнопка устанавливается в выполненном на корпусе отверстии так, что контактирует с его затвором при посадке на седло. Кнопка электрически связана с регистратором и снабжена средствами герметизации.
Недостатками использования кнопки КМ1-1 является сложность установки ее на корпусе клапана и нестабильность показаний момента закрытия клапана, особенно при наличии в его полостях высокого давления воздуха или другого инертного рабочего тела, предназначенного для обеспечения его закрытия.
Задачей полезной модели является упрощение конструкции устройства и одновременно повышение точности измерения момента закрытия клапана, в том числе при наличии в его полостях высокого давления.
Поставленная задача решается тем, что в устройстве для определения момента закрытия отсечного клапана гидромагистрали, содержащем установленные в корпусе отсечного клапана затвор, седло и сигнализатор, электрически связанный с регистратором, и средства его герметизации сигнализатор выполнен в виде контактной пары, одним из контактов которой является корпус клапана, а другой выполнен в виде упругой токопроводящей пластины, размещенной герметично и изолировано в трубке, с возможностью перемещения ее перпендикулярно оси клапана, при этом конец пластины, контактирующий с затвором клапана при его перемещении, отогнут в сторону седла клапана, а узел герметизации выполнен в виде резинового кольца, охватывающего трубку с наружной стороны корпуса, и зажимной шайбы.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 показана гидромагистраль, с которой установлен отсечной клапан с устройством для определения момента его закрытия, а на фиг.2 - выносной элемент А.
В гидромагистрали 1 установлен отсечной клапан 2. В корпусе 3 клапана 2 размещены подпружиненный затвор 4 с конической поверхностью 5 и седло 6. На корпусе 3 имеется штуцер 7 для подачи воздуха или другого рабочего тела, предназначенного для перемещения затвора 4 при закрытии клапана 2, и штуцер 8, предназначенный для перемещения затвора 4 при его открытии. Момент закрытия клапана 2 определяется по замыканию контактной пары, при этом в качестве одного контакта используется корпус 3, к которому подключен источник постоянного электрического тока напряжением 27 В (на чертеже не показан). Другой контакт выполнен в виде упругой токопроводящей пластины 9, размещенной в трубке 10, которая, в свою очередь, установлена в отверстии 11, выполненном в стенке корпуса 3. Внутренняя полость трубки 10 вместе с пластиной 9 залита эпоксидной смолой или другим изолирующим герметиком. Таким образом, сборка «пластина 9 -трубка 10» представляет собой единую жесткую систему, имеющую возможность перемещения в направлении перпендикулярно оси клапана 2 под воздействием усилия руки. Конец пластины 9, контактирующий с конической поверхностью 5 затвора 4 при его перемещении, отогнут в сторону седла 6 клапана 2, что исключает повреждение его при обратном ходе затвора 4. Второй конец пластины 9, так же, как и контакт, подведенный к корпусу 3 клапана 2, подключен к регистратору (на чертеже не показан). Полость «Б» клапана 2, где размещен отогнутый конец пластины 9, нагружена избыточным давлением воздуха. Герметизация трубки 10 осуществляется резиновым кольцом 12, установленным с наружной стороны корпуса 3 и поджатым шайбой 13. Герметизация затвора 4 от рабочей полости гидромагистрали 1, предназначенной для протекания воды (или другой жидкости) обеспечивается установкой резиновых колец 14 и 15.
Наладка контактной пары.
Наладка контактной пары заключается в правильной настройке взаимодействия конической поверхности 5 (упора) затвора 4 с пластиной 9. При наладке проверяется четкость работы контактной пары. Проверка работы осуществляется вручную воздействием на систему «трубка 10-пластина 9» в положении, когда затвор 4 посажен на седло 6, до появления сигнала на регистраторе. В этом положении производится поджатие шайбы 13 и герметизация системы «трубка 10 - пластина 9».
Рабочий режим.
В рабочем режиме определение момента закрытия клапана 2 осуществляется следующим образом.
Исходное положение: отсечной клапан открыт и рабочая жидкость протекает по гидромагистрали 1. К контактам устройства подведен электрический ток напряжением 27±3 В, а сами контакты подключены к регистратору.
При подаче команды на закрытие клапана воздух высокого давления подается в полость «В» клапана. Затвор 4 перемещается в направлении седла 6 и перекрывает поток жидкости по гидромагистрали 1. В этот момент коническая поверхность 5 затвора 4 набегает на пластину 9, происходит замыкание контактов устройства, что и отмечается регистратором. В дальнейшем производится обработка результатов испытания и определяются гидродинамические характеристики клапана и гидромагистрали в целом.
На предприятии проведена серия экспериментов опытного образца, которая подтвердила целесообразность использования предложения для исследования гидродинамических характеристик высоконапорных гидромагистралей, при этом повышается точность измерений и обеспечивается их стабильность.
Предложение рекомендовано к внедрению.