ДЕМПФИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

Заявляемое в качестве полезной модели демпфирующее устройство относится к измерительной технике и предназначено для защиты манометра от пульсации давления при измерениях среднего статического давления пульсирующих потоков жидкости.
Известны демпфирующие устройства, действующие по принципу дросселирования потока жидкости (а.с. №131123).
Недостатком устройств с дросселирующими элементами, выполненными из пористых материалов, в виде каналов малого сечения (а также их комбинаций) является то, что они неработоспособны при измерениях давления загрязненных жидкостей из-за быстрого забивания пор и каналов взвешенными в жидкости твердыми частицами.
Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому в качестве полезной модели изобретению является демпфирующее устройство, содержащее полый корпус с входным и выходным каналами, в котором выполнены седла и установлены подпружиненные клапаны противоположного действия (а.с. №301586).
К недостатком данного устройства относится низкая надежность при работе на загрязненной взвешенными твердыми частицами жидкости из-за возможного заклинивания клапанов в отверстиях и соединяющего их штока в направляющей втулке, а также быстрый износ трущихся деталей и высокая стоимость изготовления, обусловленная сложностью конструкции, необходимостью чистой и точной обработки деталей и регулировки при сборке.
Задачей полезной модели является повышение надежности работы устройства и снижение стоимости изготовления.
Поставленная задача достигается за счет того, что клапаны выполнены нормально закрытыми в виде подпружиненных относительно друг друга шариков, а на поверхностях клапанов и седел выполнены дроссельные канавки, обеспечивающие проход и дросселирование потока жидкости по поверхности их взаимного контакта.
q
z
В устройстве установлены шариковые клапаны с шероховатостью поверхности, характеризуемой параметром R≤0,32 мкм, а седла обработаны с шероховатостью поверхности, характеризуемой параметром R=20-40 мкм.
Выполнение поверхностей клапанов и отверстий с указанными параметрами шероховатости поверхностей обеспечивает требуемую степень демпфирования.
На чертеже показан разрез демпфирующего устройства.
Демпфирующее устройство содержит корпус, образованный соединенными на резьбе штуцерами 1 и 2 с входным 3 и выходным 4 каналами. Штуцер 1 имеет резьбу для присоединения подводящей магистрали от насоса, а штуцер 2 - резьбовое отверстие для ввертывания манометра. Внутри корпуса установлены два шариковых клапана 5 и 6, контактирующие с конусными седлами, которыми оканчиваются каналы 3 и 4. Между клапанами помещена пружина 7.
При отсутствии импульсов давления клапаны усилием пружины 7 постоянно прижаты к седлам, т.е. являются нормально закрытыми. Импульс давления, направленный от насоса, поднимает клапан 5, сжимая пружину 7, и через канал 3 поступает в полость корпуса, образованного соединенными штуцерами 1 и 2. К манометру давление передается через щели, образованные микронеровностями рабочих поверхностей клапана 6 и его седла.
При понижении давления в подводящей магистрали и в полости корпуса импульс поступает от манометра, открывает клапан 6 и дросселируется клапаном 5. Таким образом, сглаживание пульсации давления достигается двусторонним дросселированием потока жидкости. Нормальная работа демпфирующего устройства зависит от правильного выбора шероховатости контактирующих поверхностей клапанов и седел.
По сравнению с седлами шариковые клапаны имеют малую шероховатость, и их можно считать гладкими. Поэтому на демпфирующую способность практически влияет только шероховатость седел, благодаря чему обеспечивается требуемая демпфирующая способность. Если поверхности седел выполнить с большей шероховатостью, чем приведенная, то степень демпфирования будет недостаточна для предохранения манометра. При меньшей шероховатости клапаны с седлами образуют плотное соединение и отключают манометр от проводящей магистрали. Заданная шероховатость поверхности седел образуется при сверлении штуцеров без специальной обработки.
В устройстве могут быть применены клапаны и седла иной формы, чем приведенные в описании и на чертеже, однако предложенный вариант является наиболее предпочтительным.
Использование нормально закрытых шариковых клапанов позволяет получить их контакт с седлами, близкий к линейному, исключить трущиеся детали и жесткую связь между клапанами. Благодаря этому устраняется возможность заклинивания клапанов и влияние несоосности и перекосов деталей на стабильность демпфирования, улучшается самоочистка клапанов, а в целом - повышается надежность демпфирующего устройства при работе на загрязненной жидкости.
В предлагаемом в качестве полезной модели демпфирующем устройстве, по сравнению с известным устройством, значительно сокращено количество деталей. Причем исключены все детали, требующие высокой точности и чистоты обработки (кроме шариковых клапанов, которые являются изделиями массового производства), а также не требуется регулировок при сборке. Это позволило снизить стоимость изготовления в 2 раза.
Поставленная задача повышения надежности работы демпфирующего устройства и снижение стоимости изготовления достигнута.