РЕГУЛЯТОР РАСХОДНО-НАПОРНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК

Полезная модель относится к регулирующим устройствам, а именно к регуляторам расходно-напорных характеристик жидкости и может быть использована для регулирования, например, расходно-напорных характеристик дождеобразующих устройств на дождевальных машинах.
Известен регулятор давления (см. патент на изобретение РФ «Прямоточный регулятор давления» №2096819, М. кл. G05D 16/06, F16К 17/04, 1994), содержащий корпус с центральной внутренней частью, входной и выходной полостями, между которыми расположен регулирующий орган, выполненный в виде седла и запорного элемента, связанного штоком с подпружиненным чувствительным элементом, задающую полость с расположенной в ней пружиной чувствительного элемента и полость управления.
Недостатком данного регулятора давления является сложность конструкции и повышенные гидравлические потери при регулировании.
Известен также регулятор расходно-напорных характеристик (см. патент на изобретение. РФ «Регулятор расходно-напорных характеристик №2237919, М. кл. G05D 16/06, 2006), содержащий корпус с внутренней частью, состоящей из полости управления, соосных входной и выходной полостей, между которыми расположен регулирующий орган, выполненный в виде запорного элемента, жестко связанного со штоком, и пружину запорного элемента, отличающийся тем, что полость управления выполнена в виде двух боковых цилиндрических ответвлений, связывающих входную и выходную полости, причем запорный элемент выполнен цилиндрической формы, и расположен телескопически во входном стакане, жестко связанном с боковыми цилиндрическими ответвлениями, с возможностью осевого перемещения в нем и частичного перекрытия боковых входных отверстий полости управления, а шток запорного элемента пропущен через отверстие в дне входного стакана и жестко связан с соосно расположенным цилиндрическим хвостовиком, имеющим выход через отверстие в дне выходного стакана в выходную полость и установленным с возможностью осевого перемещения и образования кольцевого бокового зазора с выходным стаканом, при этом выходной стакан жестко связан с боковыми цилиндрическими ответвлениями и имеет выход в выходную полость, причем хвостовик снабжен ограничительным фланцем, упирающимся с наружной стороны в дно выходного стакана, а пружина одним концом упирается с наружной стороны в дно входного стакана, а другим концом - в ограничительный фланец.
Недостатком указанного регулятора расходно-напорных характеристик является недостаточная надежность регулирования.
Целью данной полезной модели является повышение надежности регулирования расходно-напорных характеристик.
Указанная цель достигается тем, что в известном регуляторе расходно-напорных характеристик содержащем корпус с внутренней частью, состоящей из полости управления, соосных входной и выходной полостей, между которыми расположен регулирующий орган, выполненный в виде запорного элемента, жестко связанного со штоком, и пружину с витками запорного элемента, с полостью управления выполненной в виде двух боковых цилиндрических ответвлений, связывающих входную и выходную полости, причем запорный элемент выполнен цилиндрической формы, и расположен телескопически во входном стакане, жестко связанном с боковыми цилиндрическими ответвлениями, с возможностью осевого перемещения в нем и частичного перекрытия боковых входных отверстий полости управления, а шток запорного элемента пропущен через отверстие в дне входного стакана и жестко связан с соосно расположенным цилиндрическим хвостовиком, имеющим выход через отверстие в дне выходного стакана в выходную полость и установленным с возможностью осевого перемещения и образования кольцевого бокового зазора с выходным стаканом, при этом выходной стакан жестко связан с боковыми цилиндрическими ответвлениями и имеет выход в выходную полость, причем хвостовик снабжен ограничительным фланцем, упирающимся с наружной стороны в дно выходного стакана, а пружина одним концом упирается с наружной стороны в дно входного стакана, а другим концом - в ограничительный фланец, концентрично пружине с витками установлена дополнительная пружина с витками, при этом дополнительная пружина с витками одним концом опирается с наружной стороны в дно входного стакана, а другим концом в ограничительный фланец, причем витки пружин направлены в противоположные стороны относительно друг друга.
На фиг.1. изображен общий вид регулятора расходно-напорных характеристик.
Регулятор расходно-напорных характеристик содержит корпус 1 с внутренней частью 2, состоящей из полости управления 3, соосных входной 4 и выходной 5 полостей, между которыми расположен регулирующий орган 6, выполненный в виде запорного элемента 7, жестко связанного со штоком 8, и пружину с витками 9 запорного элемента 7. Полость управления 3 выполнена в виде двух боковых цилиндрических ответвлений 10, связывающих входную 4 и выходную 5 полости. Причем запорный элемент 7 выполнен цилиндрической формы и расположен телескопически во входном стакане 11, жестко связанном с боковыми цилиндрическими ответвлениями 10, с возможностью осевого перемещения в нем и частичного перекрытия боковых входных отверстий 12 полости управления 3. Шток 8 запорного элемента пропущен через отверстие 13 в дне входного стакана 11 и жестко связан с соосно расположенным цилиндрическим хвостовиком 14, имеющим выход через отверстие 17 в дне выходного стакана 15 в выходную полость 5 и установленным с возможностью осевого перемещения и образования кольцевого бокового зазора 18 с выходным стаканом 15. При этом выходной стакан 15 жестко связан с боковыми цилиндрическими ответвлениями 10 и имеет выход в выходную полость 5. Хвостовик 14 снабжен ограничительным фланцем 16, упирающимся с наружной стороны в дно выходного стакана 15, а пружина 9 одним концом упирается с наружной стороны в дно входного стакана 11, а другим концом - в ограничительный фланец 16. Причем концентрично пружине с витками 9 установлена дополнительная пружина с витками 19, при этом дополнительная пружина с витками 19 одним концом опирается с наружной стороны в дно входного стакана 11, а другим концом в ограничительный фланец 16, причем витки пружин 9 и 19 направлены в противоположные стороны относительно друг друга.
Регулятор расходно-напорных характеристик работает следующим образом.
Для регулятора характерны два основных режима работы - статический и динамический.
При работе регулятора в статическом режиме, т.е. при повышении давления на входе в регулятор до давления настройки, запорный элемент 7 неподвижен, вода из магистрали поступает во входную полость 4 корпуса 1, далее через цилиндрические ответвления 10 полости управления 3 в выходную полость 5, а из выходной полости 5 вода поступает к потребителю.
При работе регулятора в динамическом режиме, т.е. при повышении давления сверх настройки, повышается давление во входной полости 4 и выходной полости 5, в результате чего вода оказывает повышенное давление через цилиндрический хвостовик 14 на запорный элемент 7. Запорный элемент 7, жестко связанный со штоком 8, преодолевая силу пружин 9 и 19, начинает перемещаться в сторону входной полости 4, перекрывая два боковых цилиндрических отверстия 10 полости управления 3. Перекрытие продолжается до тех пор, пока сила, действующая на цилиндрический хвостовик 14 и связанный с ним запорный элемент 7 со стороны пружин 9 и 19 не уравновесится силой, действующей со стороны жидкости.
Площадь внешнего торца хвостовика 14 должна быть больше площади внешнего торца запорного элемента 7.
Регулирование расхода осуществляется выдвижением запорного элемента 7 с последующим его фиксированием. Тем самым устанавливается предварительно проходное сечение отверстий 10. Наличие двух пружин уменьшает общие размеры пружин, облегчаются условия их работы и повышается надежность. Чтобы витки пружин не заклинивались, они навиты в разные стороны. Настройка регулятора на необходимые расходно-напорные характеристики производится выбором соответствующей жесткости пружин 9 и 19 или предварительным их сжатием.
Эффективность полезной модели заключается в повышении надежности регулирования расходно-напорных характеристик за счет наличия двух пружин при уменьшении общих размеров пружин, облегчении условий их работы и увеличении срока службы регулятора.