PL119131B1 - Control valve for fluid flow - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zawór sterujacy przeplywem plynu zawierajacy czlon zaworowy uruchamiany cisnieniem plynu, przesuwnie pod¬ party w otworze korpusu, gniazdo umieszczone w korpusie, przy czym czlon zaworowy jest uksztal¬ towany tak, ze przy wspólpracy z gniazdem zapo¬ biega przeplywowi plynu przez zawór, oraz spre¬ zysty element wymuszajacy zetkniecie sie czlonu zaworowego z gniazdem. Czlon zaworowy pozwala na przeplyw plynu jesli cisnienie plynu przezwy¬ cieza sile sprezystego elementu.Zawór tego rodzaju moze byc zastosowany do sterowania przeplywem paliwa w silniku wysoko¬ preznym i przyklad rozwiazania takiego zaworu jest przedstawiony w opisie patentowym Wielkiej Brytanii nr 1459512.Przy tego rodzaju zastosowaniu zaworu wazna sprawa jest dokladne ustalenie momentu, w której czlon zaworowy dochodzi do styku ze swym gniaz¬ dem, jak tez momentu gdy podnosi sie z gniazda.Informacja ta umozliwia wplywanie na osiagi sil¬ nika i jest pomocna przy diagnozie stanu ukladu paliwowego.Jest kilka sposobów okreslania momentu zetknie¬ cia sie czlonu zaworowego z gniazdem i momentu podniesienia sie z gniazda. W jednym z przykla¬ dów wykonania zaworu jaki przedstawiono w opi¬ sie patentowym Wielkiej Brytanii nr 729431, z czlo¬ nem zaworowym albo z poruszajaca sie razem z nim czescia, jest polaczona zwora wlaczona w lf 15 20 30 2 obwód magnetyczny zawierajacy cewke. Podczas ruchu zespolu wytwarza sie, w cewce elektryczny sygnal. Masa zwory zwieksza bezwladnosc rucho¬ mych czesci zaworu i zmniejsza predkosci otwiera¬ nia i zamykania sie zaworu.Chociaz istnieje mozliwosc wykorzystania czlonu zaworowego jako zwory, to jednak wymogi kon¬ strukcyjne zaworu ograniczaja wymiary elektrycz¬ nych elementów.Wykorzystuje sie równiez tensometry i elementy czule na drgania, jak to zostalo ujawnione w opi¬ sach patentowych Stanów Zjednoczonych Ameryki nr 3596507 i nr 2344Ó37, które to elementy reaguja na ruch ruchomej czesci zaworu. Jefdnakze urza¬ dzenia takie wymagaja skomplikowanych obwodów elektrycznych dla wzmocnienia wytworzonego elek¬ trycznego sygnalu.W opisie patentowym Wielkiej Brytanii nr 1459512 przedstawiono uklad detekcji ruchu czlonu zaworowego przez zastosowanie elektrycznego prze¬ lacznika umieszczonego w przestrzeni zawierajacej sprezyne. Przelacznik jest utworzony przez czesc zaworowa i elektrycznie izolujacy element, który usytuowany jest bardzo blisko czesci zaworowej i styka sie z czescia zamykajac elektryczny obwód w momencie gdy czlon zaworowy zbliza sie "do po¬ lozenia otwarcia. Jednakze przy takim urzadzeniu wymagana jest dokladna regulacja czesci zaworo¬ wej wzgledem czlonu zaworowego aby zapewnic 119 131 "?7119 131 3 4 zamkniecie elektrycznego obwodu w momencie gdy czlon zaworowy podnosi sie ze swego gniazda.Celem wynalazku jest opracowanie konstrukcji zaworu sterujacego przeplywem plynu umozliwia¬ jacej okreslenie momentu zamkniecia i otwarcia zaworu.Cel wynalazku osiagnieto przez skonstruowanie zaworu sterujacego przeplywem plynu, który za¬ wiera izolacyjna podkladke, usytuowana pomiedzy podkladka i tulejka, przy czym lacznik usytuowa¬ ny na korpusie, jest polaczony elektrycznie z spre¬ zyna srubowa.Konstrukcja zaworu jest uproszczona, po pierw¬ sze przez to, ze wystarczy jedynie zastosowanie lacznika i zapewnienie polaczenia pomiedzy lacz¬ nikiem i czlonem zaworowym. Polaczenie to moze byc dokonane za pomoca sprezyny, która stanowi element sprezysty i jedyna modyfikacja kon¬ wencjonalnego rozwiazania jest zastosowanie izo¬ lujacej podkladki, która izoluje sprzezyne od kor¬ pusu zaworu.Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wtryskiwacz w przekroju pionowym, fig. 2 — fragment wtryskiwacza z fig. 1 w prze¬ kroju w powiekszeniu, fig. 3 — wykres zmian opo¬ ru elektrycznego, a fig. 4 — schemat ukladu elek¬ trycznego zaworu.Figura 1 przedstawia wtryskiwacz paliwa zawie¬ rajacy korpus 10 majacy ksztalt cylindryczny. Kor¬ pus 10 zawiera boczne odgalezienie 11 majace gwintowany otwór dla dolaczenia rurowej zlaczki 12, stanowiacej wlot paliwa do wtryskiwacza.Korpus 13 zaworu majacy ksztalt cylindryczny, schodkowy jest polaczony z korpusem 10. Czesc korpusu 13 zaworu o mniejszej srednicy wystaje podczas pracy poprzez scianke silnika wysokoprez¬ nego. Korpus 13 zaworu jest zamocowany do kor¬ pusu 10 za pomoca tulei 14 majacej w swej dolnej sciance otwór, przez który wystaje czesc korpusu 13 zaworu o mniejszej srednicy. Korpus 13 w czesci o mniejszej srednicy ma otwór 15, w którym prze¬ suwa sie zaworowy czlon 16. Zaworowy czlon 16 jest uksztaltowany tak, ze wspólpracujac z gniaz¬ dem zapobiega przeplywowi paliwa przez otwory wylotowe, które sa polaczone z otworem 15. Za¬ worowy czlon 16 ma ksztalt schodkowy, przy czym czesc czlonu zaworowego o mniejszej srednicy usy¬ tuowana jest w otworze 15, wykonanym w czesci korpusu zaworu o mniejszej srednicy.Pomiedzy czlonem zaworowym 16 a otworem 15 jest szczelina polaczona z wlotem paliwa za pomoca kanalu 17 w korpusie 13 zaworu i kanalu 18 w korpusie 10. Podczas wytwarzania czlon za¬ worowy 16 i otwór 15 sa docierane i stad szczelina pomiedzy sciankami otworu i czlonu zaworowego jest bardzo mala. Szczelina ta jest wypelniona pa¬ liwem.Czlon zaworowy jest takze docierany z gniazdem i gdy czlon zaworowy znajduje sie w polozeniu zamknietym nastepuje styk metal-metal pomiedzy czlonem zaworowym 16, a korpusem 13 zaworu.W korpusie 10 znajduje sie osiowy otwór, w któ¬ rym usytuowany jest popychacz 19. Popychacz 19 jest polaczony z osiowym wystepem, nie uwidocz¬ nionym na czlonie zaworowym, a jego drugi koniec usytuowany jest w komorze 20. Koniec popychacza usytuowany w komorze jest wyposazony w kon¬ cówke 21 stanowiaca oparcie dla elementów spre- 5 zynujacych w postaci srubowej sprezyny 22. Drugi koniec sprezyny 22 styka sie z podkladka 23, za¬ mocowana w tulejce 24. Tulejka 24 polaczona jest za pomoca gwintu z komora 20 i jest zabezpieczona przed obracaniem sie w korpusie 10 za pomoca na¬ kretki. Tulejka 24 ma otwór 29 dla odplywu pali¬ wa z komory 20.Podczas pracy, gdy paliwo jest doprowadzane pod cisnieniem do szczeliny pomiedzy czlonem za¬ worowym 16 a otworem 15, czlon zaworowy prze¬ suwa sie pokonujac nacisk sprezyny 22 i umozli¬ wia przeplyw paliwa poprzez wylot.Gdy zasilanie w paliwo pod cisnieniem ustanie, czlon zaworowy 16 powraca do styku z gniazdem dzieki dzialaniu sprezyny 22. Paliwo, które uprzed¬ nio wyplynelo pomiedzy dotartymi powierzchniami plynie do komory 20, a paliwo zbierajace sie w ko¬ morze 20 plynie poprzez otwór 29 do wylotu.Dla uzyskania wskazan ruchu czlonu zaworo¬ wego do i od gniazda wykorzystuje sie zmiane oporu elektrycznego, wystepujaca podczas tego ruchu, pomiedzy czlonem zaworowym 16 a kor¬ pusem 13 zaworu. Korpus 13 zaworu jest polaczony elektrycznie z korpusem 10, a czlon zaworowy 16 jest polaczony z wyprowadzeniami poprzez popy¬ chacz 19, sprezyne 22 i podkladke 23. Popychacz 19 jest oddalony od sciany otworu, w którym jest za¬ montowany podobnie jak podkladka 23 i sprezy¬ na 22.Podkladka 23, jest izolowana od tulejki 24 za pomoca izolacyjnej podkladki 28, tak ze wystepuje tylko bezposrednie polaczenie elektryczne pomie¬ dzy czlonem zaworowym a korpusem zaworu, gdy czlon zaworowy styka sie z gniazdem (fig. 2).Nalezy zauwazyc, ze warstewka paliwa w szcze¬ linie pomiedzy czlonem zaworowym 16 a scianka otworu 15 dziala jako izolacja elektryczna. Stopien izolacji wytworzonej przez warstewke paliwa, albo innego plynu zalezy od wielu czynników, przykla¬ dowo od przewodnictwa plynu, grubosci warstewki i jej obszaru. Termin „izolacja" uzyty w tym przy¬ padku jest pojeciem wzglednym, poniewaz gdy czlon zaworowy nie styka sie z gniazdem, wartosc oporu bedzie znacznie wieksza niz gdy wystepuje styk metaliczny pomiedzy czlonem zaworowym 16 a gniazdem.Podkladka 23 polaczona jest z elektrycznym prze¬ wodem 27, który przechodzi przez kolnierz izola¬ cyjny 25 umieszczony w otworze w dolnej sciance tulejki 24 i jest polaczony z elektrycznym laczni¬ kiem 26.Opór elektryczny zespolu jest mierzony pomiedzy lacznikiem 26 elektrycznym, a korpusem 10 za¬ woru. Wykres,przedstawiony na fig. 3 przedstawia zmiany oporu, które sa uzyskiwane podczas ruchu czlonu zaworowego od gniazda. Jak mozna zauwa¬ zyc nastepuje wyrazna zmiana oporu wtedy, gdy czlon zaworowy przesuwa sie na skutek dzialania paliwa pod cisnieniem i ze zmiana ta wystepuje bardzo szybko. 15 M 2S 90 39 40 45 M119 131 W momencie, gdy czlon zaworowy jest w polo¬ zeniu otwartym opór pozostaje staly i jest okres¬ lony oporem warstewki paliwa znajdujacej sie po¬ miedzy czlonem zaworowym a scianka otworu 15.Wartosc oporu stopniowo maleje podczas ruchu czlonu zaworowego do styku z gniazdem wtedy, gdy pompa nie podaje paliwa.Uzyskiwany sygnal ma poczatkowe krótkie oscy¬ lacje i pozwala na bardzo precyzyjne ustalenie chwili otwarcia czlonu zaworowego. W porównaniu z ukladami elektrycznymi, które potrzebne byly do urzadzen opisanych uprzednio dla uzyskania takiego sygnalu, uklad zastosowany w rozwiazaniu wedlug wynalazku ma prosta konstrukcje.Jeden z ukladów polaczen elektrycznych przed¬ stawiono na fig. 4. Nalezy zauwazyc, ze uklad elek¬ tryczny wtryskiwacza 32 jest polaczony szeregowo z rezystorem 30 i zródlem 31 zasilania elektrycz¬ nego.Wskaznik przykladowo oscyloskop 33 jest dola¬ czony równolegle do wtryskiwacza, a rezystor 30 jest przeznaczony do ograniczania pradu plyna¬ cego,, gdy czlon zaworowy znajduje sie w poloze- i niu zamknietym. Mozna stwierdzic, ze uklad elek¬ tryczny wtryskiwacza odpowiada ukladowi lacznika elektrycznego.Zastrzezenie patentowe 10 Zawór sterujacy przeplywem plynu zawierajacy korpus zaworu, czlon zaworowy uruchamiany cis¬ nieniem plynu, podparty przesuwnie w otworze korpusu, gniazdo usytuowane w korpusie, spre¬ zyne srubowa laczaca czlon zaworowy z podkladka, 15 lacznik usytuowany na korpusie, znamienny tym, ze zawiera izolacyjna podkladke (28), usytuowana pomiedzy podkladka (23) i tulejka (24), przy czym lacznik (26) jest polaczony elektrycznie ze spre¬ zyna (22) srubowa. PL

Claims (1)

1. Zastrzezenie patentowe 10 Zawór sterujacy przeplywem plynu zawierajacy korpus zaworu, czlon zaworowy uruchamiany cis¬ nieniem plynu, podparty przesuwnie w otworze korpusu, gniazdo usytuowane w korpusie, spre¬ zyne srubowa laczaca czlon zaworowy z podkladka, 15 lacznik usytuowany na korpusie, znamienny tym, ze zawiera izolacyjna podkladke (28), usytuowana pomiedzy podkladka (23) i tulejka (24), przy czym lacznik (26) jest polaczony elektrycznie ze spre¬ zyna (22) srubowa. PL