PL60721B1 - - Google Patents

Description

Pierwszenstwo: Opublikowano: 09.111.1968 (P 125 707) 20. VIII. 1970 60721 KI. 47 gi, 31/10 MKP F 16 k, 31/10 UKD Twórca wynalazku: dr inz. Zdzislaw Barski Wlasciciel patentu: Instytut Techniki Cieplnej, Lódz (Polska) Urzadzenie zaworowe do zdalnego sterowania przeplywu cieczy lub gazu o cisnieniu okresowo zmiennym w czasie Przedmiotem wynalazku jest urzadzenie zawo¬ rowe do zdalnego sterowania przeplywem cieczy lub gazu o cisnieniu okresowo zmiennym w cza¬ sie, a zwlaszcza do ukladów sterowania silowni¬ ków krokowych elektrohydraulicznych lub elek- tropneumatycznych.Znane jest stosowanie do tego celu zaworów elektromagnetycznych w których rdzen elektro¬ magnesu zakonczony jest grzybykiem zamykaja¬ cym gniazdo zaworu, przy czym w stanie bezna- pieciowym uzwojenia elektromagnesu rdzen doci¬ skany jest do gniazda zaworu za pomoca sprezy¬ ny, wywierajacej nan wstepny nacisk o wartosci, wystarczajacej do szczególnego zamkniecia zaworu, mimo sily wywieranej na grzebyk od dolu, przez sprezony gaz lub ciecz znajdujaca sie pod cisnie¬ niem. W znanych zaworach elektromagnetycznych konieczne jest w zwiazku z tym stosowanie elek¬ tromagnesów charakteryzujacych sie duza sila przyciagania, a wiec stosunkowo duza moca, po¬ bierana z sieci elektrycznej.Niezaleznie od tego duze sily wywierane przez elektromagnes oraz sprezyne dociskowa na grzy¬ bek zaworu, w momencie dokonywania przelaczen, nadaja mu duze przyspieszenia i duze predkosci koncowe, co w rezultacie prowadzi do szybkiego zuzycia uszczelnien pomiedzy gniazdem i grzyb¬ kiem zaworu. Ponadto w przypadku zastosowania tego typu zaworów do sterowania przeplywem cie¬ czy lub gazu o cisnieniu okresowo zmiennym w 2 czasie, zasilajacym silowniki krokowe elektrohy¬ drauliczne lub elektropneumatyczne, nie mozna uzyskac zaporowo-zwrotnego ich dzialania, co komplikuje i pogarsza prace silowników. 5 Znany jest równiez zawór elektromagnetyczny, w którym dzieki zastosowaniu w jednej konstruk¬ cji dwustopniowego otwierania najpierw przelotu pomocniczego, a potem glównego, uzyskuje sie mo¬ zliwosc zmniejszenia mocy pobieranej przez uzwo- 10 jenie elektromagnesu oraz zwiekszenia trwalosci zaworu. Jednakze konstrukcja tego zaworu jest skomplikowana i równiez nie pozwala na uzyska¬ nie zaporowo-zwrotnego dzialania, przydatnego w ukladach sterowania silowników krokowych. 15 Celem wynalazku jest usuniecie niedogodnosci znanych zaworów elektromagnetycznych, czyli uproszczenia budowy, poprawa trwalosci, oraz osiagniecie zaporowo-zwrotnego dzialania zaworów.Aby osiagnac ten cel wytyczono sobie zadanie 20 opracowania urzadzenia zaworowego sterowanego elektromagnetycznie w tych odcinkach okresów impulsowania, w których cisnienie czynnika robo¬ czego jest w przyblizeniu równe zeru.Zgodnie z wytyczonym zadaniem sterowanie ta- 25 kie uzyskuje sie wedlug wynalazku dzieki temu, ze klapa zwrotna z pokrywa osadzona obrotowo na skosnej tulei polaczona jest za pomoca ela¬ stycznego ciegla z rdzeniem elektromagnesu. Ta¬ kie skojarzenie podanych srodków technicznych 30 pozwala na swobodny przeplyw czynnika robocze- 6072160721 3 ' '' 4 go w jednym kierunku, niezaleznie od polozenia rdzenia elektromagnesu oraz na zamkniecie prze¬ plywu w przeciwnym kierunku w przypadku, gdy przez uzwojenie elektromagnesu nie przeplywa prad. Po wlaczeniu uzwojenia elektromagnesu do zródla pradu nastapi wciagniecie rdzenia do wne¬ trza uzwojenia i otwarcie przeplywu czynnika ro¬ boczego ale jedynie w momencie, gdy cisnienie tego czynnika jest w przyblizeniu równe zeru. W przeciwnym przypadku, mimo przeplywu pradu, klapa zwrotna pozostanie zamknieta, ze wzgledu na cisnienie, wywierane przez czynnik roboczy.Otwarcie klapy nastapi w momencie, gdy cyklicz¬ nie zmieniajace sie cisnienie czynnika roboczego osiagnie wartosc równa w przyblizeniu zeru.Urzadzenie wedlug wynalazku pozwala na zmniejszenie sily przyciagania elektromagnesu i je¬ go wymiarów gabarytowych, gdyz otwieranie prze¬ plywu czynnika roboczego odbywa sie jedynie w momencie, gdy cisnienie tego czynnika jest równe w przyblizeniu zeru.Ponadto urzadzenie wedlug wynalazku pozwala na zaporowo-zwrotne sterowanie przeplywu spre¬ zonego gazu lub cieczy o cisnieniu okresowo zmien¬ nym w czasie, a trwalosc urzadzenia wedlug wy¬ nalazku jest wyzsza, w porównaniu do urzadzen znanych, ze wzgledu na zmniejszenie sil, przyspie¬ szen i predkosci koncowych grzybka lub klapy zwrotnej wzgledem gniazda urzadzenia zaworo¬ wego.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony w przy¬ kladzie wykonania na rysunkach, na których fig. 1 przedstawia urzadzenie z cieglem elastycznym po¬ miedzy klapa zwrotna i rdzeniem elektromagnesu, a fig. 2 odmiane urzadzenia z bezstykowym od¬ dzialywaniem elektromagnesu aa klape zwrotna. r Jak przedstawiono na fig. 1 klapa zwrotna 1 z usztywniajaca pokrywa Z przytwierdzona jest obrotowo za pomoca oski 3 do tulei 4, przy czym skosne zakonczenie tulei, 4 stanowi gniazdo zamy- Jkane przez klape zwrotna 1, dociskana wstepnie za pomoca sprezyny 5. Do pokrywy 2 przytwierdzone jest ucho 6 polaczone cieglem 7 elastycznym, lub wiotkim na przyklad lancuszkiem, z rdzeniem ele¬ ktromagnesu 8. Rdzen 8 dociskany jest wstepnie,za pomoca, sprezyny 9 do pierscienia oporowego 10.Rdzen elektromagnesu 8, sprezyna 9 i pierscien, 10 umieszczone sa wewnatrz tulei 1 korzystnie wy¬ konanej z materialu ferromagnetycznego i wkre¬ conej do korpusu 12.Pomiedzy tuleja 11 i korpusem 1? wstawiona jest uszczelka 13. Na tulei 11 osadzony jest karkas 14, na którym nawiniete jest uzwojenie 15. .......Tuleja 4 osadzona w korpusie 12 uszczelniona jest uszczelka 16, dociskana króccem wylotowym 17. Wlot do korpusu 12 zamkniety jest króccem wlotowym 18, wkreconym do, korpusu U,i. doci¬ skajacym uszczelka 19.W celu dokladniejszego opisania dzialania uzy¬ tecznego przykladu wynalazku pokazane zostaly przykladowo na rysunku fig. 1 elementy, z któr rymi wspólpracuje urzadzenie wedlug wynalazku.Urzadzenie wedlug wynalazku zainstalowane jest na rurociagu 20, w którym znajduje sie sprezone powietrze lub ciecz o cisnieniu okresowo zmien¬ nym w czasie. Króciec wylotowy 17 urzadzenia por laczony jest przewodem impulsowym 21 z silow¬ nikiem tlokowym 22, przeznaczonym dó napedu za pomoca dzwigni 23 i kola zebatego 24, elementu 5 nastawiajacego 25 na przyklad zaworu zainstalo¬ wanego na rurociagu 26, w kierunku otwierania przeplywu czynnika. Drugie urzadzenie wedlug wynalazku nie pokazane na rysunku, polaczone jest przewodem impulsowym 27 z silownikiem tlo¬ kowym 28 przeznaczonym do napedu elementu na¬ stawiajacego 25, za pomoca dzwigni 29 i kola ze¬ batego 24, w kierunku przymykania przeplywu czynnika.Uzwojenie elektromagnesu 15, przylaczone jest do zacisków 30 i 31 zródla pradu poprzez styki czynne 32 przekaznika elektromagnetycznego. 33, zainstalowanego na wyjsciu regulatora tempera¬ tury 34 i przeznaczonego do sterowania elemen¬ tem nastawiajacym 25 do obrotów w lewo to zna¬ czy w kierunku otwierania przeplywu czynnika grzejnego. Styki czynne 35 przekaznika elektroma¬ gnetycznego 36 równiez zainstalowanego na wyj¬ sciu regulatora temperatury 34, steruja elementem nastawiajacym 25, za pomoca urzadzenia wedlug wynalazku nie pokazanego na rysunku, do obro¬ tów w prawo, to znaczy w kierunku przymykania przeplywu czynnika grzejnego. Oporowy czujnik temperatury 37 przylaczony do zacisków wejscio¬ wych regulatora 34 sluzy do pomiaru wartosci temperatury regulowanej. W przypadku wystapie¬ nia odchylki pomiedzy wartosciami temperatury: nastawiona i rzeczywista zostanie naruszona rów¬ nowaga ukladu mostkowego regulatora 34, i zam¬ kna sie styki jednego z przekazników 33 lub 36, sterujacych silownikami 22 i 28 w kierunku otwie¬ rania lub przymykania przeplywu czynnika grzej¬ nego.Dzialanie urzadzenia wedlug wynalazku w ukla¬ dzie opisanym na rysunku fig. 1 jest nastepujace: W przypadku gdy temperatura regulowana, mie¬ rzona czujnikiem 37 jest równa wartosci zadanej, cewki przekazników 33 i 36 sa pozbawione napie¬ cia, a styki 32 i 35 rozwarte w zwiazku z czym cewka 15 jest, w stanie beznapieciowym. Rdzen 8 jest dociskany za pomoca,sprezyny 9 do pierscie¬ nia oporowego 10, co powoduje, ze klapa zwrotna 1, dociskana do gniazda tulei 4 wstepnie za pomo- jea sprezyny .5 oraz dodatkowo, przez czynnik ro¬ boczy doplywajacy z rurociagu 20 zamyka przelot czynnika do krócca wylotowego 1.7. W tym polo¬ zeniu klapy, zwrotnej 1 do silowników tlokowych 22 i 28 nie doplywa czynnik roboczy o cisnieniu zmiennym okresowo w czasie.W przypattku gdy; wartosc mierzona temperatury regulowanej jest nizsza od wartosci zadanej, czyn¬ nik 37 przekaze odpowiedni sygnal do regulatora 34, przekaznik 33-zostanie .pobudzony, styki 32 zamkna sie i przez cewke 15 poplynie prad. Rdzen ,elektromagnesu 8 zostanie przyciagniety w mo¬ mencie, gdy cisnienie czynnika roboczego w ruro¬ ciagu 2ft obnizy sfe do wartosci równej w przybli¬ zeniu zeru, wówczas , klapa zwrotna! zostanie przestawiona w górne polozenie, otwierajac prze¬ plyw czynnika roboczego przez urzadzenie zawo¬ rowe. 20 25 30 85 40 45 50 55 6060721 5 6 Czynnik roboczy o cisnieniu zmiennym okresowo w czasie doplywa przewodem impulsowym 21 do silownika 22, którego tlok przesuwa sie cyklicznie do przodu i z powrotem, w takt zmian cisnienia czynnika roboczego, napedzajac kolo zebate 24 za pomoca dzwigni 23 do obrotów w lewo i otwie¬ rajac tym samym doplyw czynnika grzejnego. Po osiagnieciu wartosci nastawionej parametru mie¬ rzonego styki 32 rozewra sie, zostanie przerwany przeplyw pradu przez cewke 15 i rdzen elektro¬ magnesu 8 opadnie w dól opierajac sie o pierscien oporowy 10.Klapa zwrotna 1 zamknie gniazdo tulei 4 i nie pozwoli na dalszy przeplyw czynnika roboczego do silownika 22. W przypadku jednak gdy zamknie¬ cie gniazda tulei 4 nastapi w momencie, gdy tlok silownika 22 jest wysuniety ku przodowi i we¬ wnatrz panuje okreslone cisnienie klapa 1 pozwoli na opróznienie cylindra silownika 22 gdyz nieza¬ leznie od polozenia rdzenia 8, odchyli sie ku gó¬ rze, pod wplywem cisnienia czynnika roboczego wewnatrz cylindra silownika 22 oraz nacisku jego sprezyny zwrotnej.Ochylenie sie klapy zwrotnej 1 ku górze bedzie oczywiscie mozliwe jedynie w momencie, gdy cis¬ nienie czynnika roboczego c w rurociagu 20 obnizy sie do wartosci w przyblizeniu równej zeru. Fakt ten jest wazny dla prawidlowej pracy silowników 22 i 28.Na fig. 2 przedstawiona jest odmiana urzadzenia wedlug wynalazku, w której pokrywa 2 klapy 1 wykonana jest z materialu ferromagnetycznego i stanowi ruchoma zwore elektromagnesu, sklada¬ jaca sie z rdzenia 38 i uzwojenia 15 nawinietego na karkasie 14. W stanie beznapieciowym uzwojenie 15 klapa 1 zamyka gniazdo tulei 4, a w przypad¬ ku przeplywu pradu przez uzwojenie 15 klapa otwiera sie, przyciagnieta przez rdzen 38.Tradycyjny zawór elektromagnetyczny nie za¬ pewnil opisanego wyzej dzialania zaporowo-zwrot- 5 nego. Mianowicie w przypadku zamkniecia zaworu i odciecia polaczenia z rurociagiem 20 w polozeniu, gdy tlok silownika 22 byl wysuniety ku przodowi i wewnatrz cylindra silownika panowalo cisnienie robocze — nie nastepowalo cofniecie tloka do ty¬ lu, mimo obnizenia sie cisnienia w rurociagu 20 do zera. W rezultacie tego silownik 28 nie mógl od razu napedzac kola 34 w przeciwnym kierun¬ ku to znaczy w prawo, gdyz kolo 24 bylo zablo¬ kowane przez dzwignie 23, naciskana tloczyskiem silownika 22. PL PL

Claims (2)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Urzadzenie zaworowe do zdalnego sterowania przeplywem cieczy lub gazu o cisnieniu okresowo zmiennym w czasie, zwlaszcza do ukladów stero¬ wania siLowników krokowych elektrohydraulicz¬ nych lub elektropneumatycznych, skladajace sie z korpusu w którym osadzony jest elektromagnes, klapa zwrotna, mogaca sie obracac na osce ze sprezyna dociskowa, znamienne tym, ze klapa zwrotna (1) z pokrywa (2) osadzona obrotowo na skosnej tulei polaczona jest za pomoca elastycz¬ nego ciegla (7) z rdzeniem (8) elektromagnesu.

2. Odmiana urzadzenia wedlug zastrz. 1 zna¬ mienna tym, ze klapa zwrotna (1) jest wyposazo¬ na w pokrywe (2) wykonana z materialu ferro¬ magnetycznego i stanowi ruchoma zwore elektro¬ magnesu skladajaca sie z rdzenia (38), uzwojenia (15) nawinietego na karkasie (14), a konce rdze¬ nia umiejscowione sa wewnatrz korpusu (12) nad klapa (1). 15 20 25 30KI. 47 g\ 31/10 60721 MKP F 16 k, 31/10 37 34 36 33 35 32 25 FiQ.4KI. 47 g1, 31/10 60721 MKP F 16 k, 31/10 46 17 12 14 15 38 Z 19 18 Fig. 2 PL PL