ДРОССЕЛЬНОЕ РЕЛЕ

Предлагаемая полезная модель относится к машиностроению и может быть использована в гидравлике для сглаживания гидроудара.
Известен активный гаситель пульсаций давления, содержащий датчик давления рабочей среды, связанный с генератором синфазных колебаний (см., патент RU №2007655, F16L 55/04). Известен также гаситель колебаний давления, содержащий нормально открытый шариковый клапан и дроссельную шайбу, которые последовательно размещены в центральном трубопроводе (см. а.с. SU №1379561, F16L 55/04). Указанные устройства предназначены для гашения колебаний в продуктопроводах.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является, на наш взгляд, устройство для гашения гидроудара по а.с. SU №1171635, F16L 55/04, - прототип. Указанное устройство содержит корпус с входным и выходным патрубками, в котором размещен подпружиненный поршень, причем полости корпуса до и после поршня сообщены между собой переливными отверстиями за счет охватывающей демпфирующей камеры, которая соединена с выходным патрубком обводными трубопроводами, оборудованными предохранительными клапанами и дроссельными шайбами.
К недостаткам прототипа следует отнести его громоздкость. Кроме того, данное устройство не обеспечивает равномерного, в течение заданного промежутка времени, повышения давления рабочей жидкости на выходе при резком его повышении на входе. Технической задачей является устранение перечисленных недостатков.
Технический результат достигается тем, что в дроссельном реле, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, полый поршень, подпружиненный относительно корпуса, переливные отверстия для сообщения входного патрубка с выходным патрубком, предохранительный клапан и как минимум одну дроссельную шайбу, внутри корпуса закреплена плунжерная втулка, имеющая как минимум одно переливное отверстие, поршень, подвижно
установленный внутри плунжерной втулки, имеет как минимум одно переливное отверстие, нормально сообщенное с переливным отверстием на плунжерной втулке, и как минимум одно переливное окно, выполненное с возможностью сообщения с переливным отверстием на плунжерной втулке во время рабочего хода поршня, при этом предохранительный клапан встроен в один торец поршня, а дроссельная шайба встроена в другой торец поршня. Дроссельное реле характеризуется тем, что переливное окно на поршне выполнено фасонным с переменным сечением. Реле характеризуется также тем, что предохранительный клапан выполнен в виде обратного клапана.
Полезная модель поясняется чертежами Фиг.1 и Фиг.2, на которых показано устройство в исходном и рабочем состояниях соответственно.
Дроссельное реле состоит из корпуса 1, который имеет входной патрубок 2 и выходной патрубок 3. Внутри корпуса установлены втулка 4 и плунжерная втулка 5. В плунжерной втулке размещены поршень 6 и пружина 7. В поршне выполнены проходные сечения в виде круглых окон 8 и фасонных окон 9. Поршень оборудован обратным клапаном 10, а также диафрагмами 11 и 12, которые имеют отверстия разного диаметра. В плунжерной втулке 5 выполнены проходные сечения в виде окон 13.
В исходном положении, показанном на фиг.1, поршень 6 прижат пружиной 7 к втулке 4, окна 13 на втулке 5 перекрыты изнутри поверхностью поршня 6, окна 9 на поршне перекрыты снаружи поверхностью втулки 5. При таком расположении элементов установившийся расход жидкости, поступающей из патрубка 2, определяется диаметром относительно небольших окон 8, через которые рабочая жидкость поступает внутрь поршня 6, проходит через диафрагмы 12, 11 и выходит через патрубок 3.
Дроссельное реле работает следующим образом. В случае резкого возрастания расхода жидкости на входе устройства давление внутри поршня увеличивается. Возникает перепад между давлением внутри поршня и давлением в полости корпуса, где размещена пружина 7. Под действием разности
давлений пружина 7 сжимается и поршень перемещается внутри плунжерной втулки к выходному патрубку 3 (вправо по чертежу). При этом фасонные окна 9 на поршне совмещаются с окнами 13 на плунжерной втулке 5. Расход жидкости через дроссельное реле равномерно растет при перемещении поршня, за счет которого увеличивается площадь взаимного перекрытия окон 13 и фасонных окон 9. Равномерность перемещения поршня обеспечивается линейной зависимостью расхода жидкости от площади проходного сечения профиля окна 10, форму которого подбирают расчетно-опытным путем. Ускоренного движения поршня 6 не происходит, пока усилие давления на диафрагме 12 не превысит усилия пружины 7 и не откроется обратный клапан 10. Причиной открытия клапана является расход сжатия, поступающий в заклапанную полость.
После прохода поршнем определенного заданного пути расход жидкости через дроссельное реле плавно достигает требуемого (расчетного) значения. Таким образом, время выравнивания давлений во входном и выходном парубках определяется, с одной стороны, сопротивлением окон поршня и диафрагм, и, с другой стороны, размерами проходных сечений в плунжерной втулке и фасонных окон в поршне. Очевидно, путем подбора соответствующих параметров можно установить требуемое время выравнивания давлений на входе и выходе устройства и обеспечить достаточную плавность выравнивания. При изменении направления потока жидкости предлагаемое устройство работает в качестве подпорного клапана при параллельном соединении. Сопротивление (подпор) клапана определяется, в общем, проходным сечением окон поршня и диафрагмы. Таким образом, исключается возможность неконтролируемого обратного перемещения рабочего органа, например, гидроцилиндра, под действием нагрузки в момент его подключения к источнику питания.