RU2270370C2

RU2270370C2 - Fluid-pressure diaphragm accumulator

Info

Publication number: RU2270370C2
Application number: RU2004107945/06A
Authority: RU
Inventors: нин Валерий Иванович Гр (RU); Валерий Иванович Грянин; ев Павел Васильевич Бел (RU); Павел Васильевич Беляев; Александр Владимирович Подрезов (RU); Александр Владимирович Подрезов
Original assignee: Валерий Иванович Грянин; Павел Васильевич Беляев; Александр Владимирович Подрезов
Priority date: 2004-03-19
Filing date: 2004-03-19
Publication date: 2006-02-20
Also published as: RU2004107945A

Abstract

FIELD: fluid-pressure actuators.

SUBSTANCE: fluid-pressure diaphragm accumulator comprises tank separated into gas and liquid spaces by the diaphragm. The top wall of the tank is provided with the unit for control of compressed air. The housing of the unit has the vertical cylindrical passage that enters the gas space of the tank and two cylindrical passages arranged perpendicular to it and receives identical valves spring-loaded to the connecting pipe faces by springs. The connecting pipes are mounted in the housing in front of the valves and overlap the nozzle opening for the inflowing compressed air into the space of the tank. The other connecting pipe receives the reducing valve and nozzle opening for discharging the compressed gas to the atmosphere. The vertical passage and longitudinal through grooves in the valve receive master cam which is connected with the diaphragm and cooperates with the stops of its valves by means of cam when the diaphragm moves outside of the specified working zone.

EFFECT: enhanced reliability.

11 dwg

Description

Изобретение относится к пневмогидравлическим аккумуляторам мембранным и может быть использовано в нефтяной, химической и других отраслях промышленности для гашения пульсаций давления жидкости, связанных с неравномерностью ее подачи.The invention relates to pneumatic-hydraulic membrane batteries and can be used in the oil, chemical and other industries to dampen pulsations of fluid pressure associated with the unevenness of its supply.

Из технической и патентной литературы известны пневмогидроаккумуляторы, содержащие емкости, разделенные упругими эластичными элементами на газовые и жидкостные полости. В нашей стране серийно выпускаются такие устройства Людиновским агрегатным заводом типа АПГ-Б-20. Газовая полость в них предварительно заполняется газом под давлением. Недостатком указанных устройств является узкий диапазон давлений, на которых они могут нормально работать. При давлении жидкости меньше давления газа, заполняющего газовую полость, они вообще не функционируют. При значительном увеличении давления жидкости газ внутри газовой полости сжимается, уменьшается рабочий объем газовой полости и качество демпфирования резко уменьшается. Эластичный разделитель этих пневмогидроаккумуляторов выполняется в виде баллона, способного выдержать значительные деформации при изменении давления жидкости. В основном баллоны изготовляются из резины различных марок. Применение в них разделителей, выполненных из плоских пластин политетрафторэтилена (фторопласта-4, тефлона), стойкого почти во всех агрессивных средах, затруднено или вообще невозможно из-за требований значительных деформаций разделителя.Pneumohydraulic accumulators are known from the technical and patent literature, containing containers separated by elastic elastic elements into gas and liquid cavities. In our country, such devices are mass-produced by the Lyudinovsky aggregate plant of the APG-B-20 type. The gas cavity in them is pre-filled with gas under pressure. The disadvantage of these devices is the narrow pressure range at which they can operate normally. When the liquid pressure is less than the pressure of the gas filling the gas cavity, they do not function at all. With a significant increase in liquid pressure, the gas inside the gas cavity is compressed, the working volume of the gas cavity decreases, and the damping quality decreases sharply. The elastic separator of these pneumatic accumulators is made in the form of a cylinder capable of withstanding significant deformations when the fluid pressure changes. Basically, the cylinders are made of rubber of various brands. The use of separators in them, made of flat plates of polytetrafluoroethylene (fluoroplast-4, Teflon), which is resistant in almost all aggressive environments, is difficult or even impossible due to the requirements of significant deformation of the separator.

Известны пневмогидроаккумуляторы, в которых указанные недостатки попытались устранить.Known pneumatic accumulators in which these shortcomings were tried to eliminate.

В частности, известен пневмогидравлический аккумулятор (а.с. №533760 М.Кл.² F 15 В 1/04), содержащий баллон, разделенный эластичным элементом на газовую и гидравлическую камеры, сообщенные соответственно с пневмо- и гидросистемой через клапаны, установленные с возможностью взаимодействия с эластичным элементом, отличающийся тем, что газовая камера снабжена обратным клапаном, а вне баллона установлен механически связанный с обратным клапаном гидроцилиндр, управляющая полость которого сообщена с гидросистемой через клапаны гидравлической системы. Наличие клапана в жидкостной среде и трубная связь его с поршневым механизмом усложняет устройство. Применение его для сглаживания пульсаций агрессивных жидкостей практически невозможно. Кроме того, в клапане гидравлической камеры предусмотрено сливное отверстие в канализацию, через которое сбрасывается часть рабочей среды после срабатывания поршневого механизма, что исключает его применение, например, на взрывоопасных и токсичных средах.In particular, a pneumohydraulic accumulator is known (AS No. 533760 M. Cl. ² F 15 V 1/04), containing a cylinder divided by an elastic element into gas and hydraulic chambers, respectively connected with the pneumatic and hydraulic system through valves installed with the possibility of interacting with an elastic element, characterized in that the gas chamber is equipped with a check valve, and a hydraulic cylinder mechanically connected to the check valve is installed outside the cylinder, the control cavity of which is connected to the hydraulic system through the valves of the hydraulic system em. The presence of the valve in a liquid medium and its tubular connection with the piston mechanism complicates the device. Its use to smooth out pulsations of aggressive liquids is almost impossible. In addition, a drain hole is provided in the valve of the hydraulic chamber into the sewer, through which part of the working medium is discharged after the piston mechanism has been triggered, which excludes its use, for example, in explosive and toxic environments.

Аналогом предлагаемого устройства является пневмогидроаккумулятор (далее ПГА) U. S. Pat. №3741692, содержащий емкость, разделенную мембраной на газовую и жидкостные полости. Мембрана имеет жесткий центр, соединенный со штоком. На штоке закреплены две тарелки, одна помещена в газовой полости и имеет возможность воздействовать на пневматический клапан подачи воздуха в газовую полость при крайнем верхнем положении мембраны, а вторая тарелка находится вне емкости и имеет возможность воздействовать на клапан сброса воздуха в атмосферу из газовой полости при нижнем положении мембраны. Устройство имеет довольно сложную конструкцию. Кроме того, шток выходит из емкости наружу через сальниковое устройство (манжету, резиновое кольцо), что значительно понижает надежность работы ПГА.An analogue of the proposed device is a pneumatic accumulator (hereinafter PHA) U. S. Pat. No. 3741692, containing a container divided by a membrane into gas and liquid cavities. The membrane has a rigid center connected to the stem. Two plates are fixed on the stem, one is placed in the gas cavity and has the ability to act on the pneumatic valve for supplying air to the gas cavity at the extreme upper position of the membrane, and the second plate is outside the tank and has the ability to act on the valve for venting air into the atmosphere from the gas cavity at the lower membrane position. The device has a rather complicated design. In addition, the rod leaves the tank outside through the stuffing box (sleeve, rubber ring), which significantly reduces the reliability of the PHA.

Прототипом является ПГА по патенту U.S. №4556087, содержащий емкость, разделенную мембраной на газовую и жидкостную полости. Мембрана имеет жесткий центр, связанный штоком в верхней части с плунжером. Плунжер проходит через уплотнительные элементы (манжеты, кольца) и через расточки в блоке управления, помещенном на верхней крышке емкости. При крайнем верхнем положении мембраны плунжер соединяет линию питания сжатым воздухом с газовой полостью, а при крайнем нижнем положении соединяет газовую полость с атмосферой. Основным недостатком указанного ПГА является наличие в нем сальникового уплотнения (манжеты или кольца) плунжера, которое находится все время в работе и срок службы его ограничен. Необходимо учесть, что многие ПГА работают с большой частотой пульсаций (500-1000 колебаний в минуту), что приводит к быстрому износу уплотнительных элементов и выходу ПГА из строя. Вторым существенным недостатком известного ПГА является то, что при остановке насоса весь воздух из воздушной полости ПГА сбрасывается в атмосферу. При работе ПГА с насосами, имеющими частый пуск и остановку, расход сжатого газа значительно увеличивается.The prototype is the PHA of the U.S. patent. No. 4556087, containing a container divided by a membrane into gas and liquid cavities. The membrane has a rigid center connected by a rod in the upper part with a plunger. The plunger passes through the sealing elements (cuffs, rings) and through the bores in the control unit located on the top cover of the container. At the extreme upper position of the membrane, the plunger connects the supply line with compressed air to the gas cavity, and at the lowermost position it connects the gas cavity to the atmosphere. The main disadvantage of this PHA is the presence in it of a packing (seal or ring) of the plunger, which is in operation all the time and its service life is limited. It should be noted that many PHAs operate with a high pulsation frequency (500-1000 vibrations per minute), which leads to rapid wear of the sealing elements and the PHA failure. The second significant drawback of the known PHA is that when the pump stops, all the air from the air cavity of the PHA is discharged into the atmosphere. During operation of PHA with pumps having frequent start and stop, the flow rate of compressed gas increases significantly.

Цель изобретения - повышение надежности работы ПГА, сокращение расхода сжатого газа и расширение функциональных возможностей.The purpose of the invention is to increase the reliability of the PHA, reducing the consumption of compressed gas and expanding functionality.

Указанная цель обеспечивается тем, что предлагаемый ПГА мембранный (далее ПГАМ), содержащий емкость, разделенную мембраной на газовую и жидкостную полости, на верхней стенке емкости имеет блок управления сжатым газом, корпус которого содержит вертикальный цилиндрический канал, выходящий в газовую емкость полости, и два перпендикулярно ему расположенных цилиндрических канала с помещенными внутрь их идентичными клапанами, поджатыми пружинами к торцам штуцеров, установленных в корпусе напротив них, и перекрывающих у одного штуцера сопловое отверстие входа сжатого газа в газовую полость емкости, а у другого штуцера, имеющего внутри себя редукционный клапан, - сопловое отверстие для сброса сжатого газа в атмосферу, причем внутри вертикального канала и продольных сквозных пазов клапанов находится копир, связанный с мембраной и имеющий возможность взаимодействовать с помощью кулачка, находящегося на нем, с упорами клапанов при перемещении мембраны за пределы заданной рабочей зоны.This goal is ensured by the fact that the proposed PHA membrane (hereinafter referred to as PHAM), containing a container divided by a membrane into gas and liquid cavities, has a compressed gas control unit on the upper wall of the tank, the casing of which contains a vertical cylindrical channel exiting into the gas container of the cavity, and two perpendicular to it, arranged cylindrical channels with identical valves placed inside, pressed by springs to the ends of the fittings installed in the housing opposite them and blocking the nozzle at one fitting the orifice of the compressed gas inlet into the gas cavity of the tank, and the other fitting, which has a pressure reducing valve inside it, has a nozzle hole for discharging the compressed gas into the atmosphere, and a copier connected to the membrane is located inside the vertical channel and the longitudinal through grooves of the valves and can interact using the cam located on it, with the stops of the valves when moving the membrane outside the specified working area.

На фиг.1, 2 показан общий вид ПГАМ.Figure 1, 2 shows a General view of the PHAM.

На фиг.3, 4, 5, 6, 7, 8 показаны три варианта исполнения клапана. Соответственно фиг.3, 5 и 7 - это фронтальные проекции (разрезы) каждого из вариантов клапана, а фиг.4, 6 и 8 - виды сверху.Figure 3, 4, 5, 6, 7, 8 show three versions of the valve. Accordingly, FIGS. 3, 5 and 7 are frontal projections (sections) of each of the valve options, and FIGS. 4, 6 and 8 are top views.

На фиг.9, 10 и 11 показан вариант исполнения копира, изображенный в трех проекциях, соответственно - вид спереди, вид слева и вид сверху.Figures 9, 10 and 11 show a copier embodiment shown in three projections, respectively, a front view, a left view and a top view.

ПГАМ содержит емкость 1, разделенную мембраной 2 на газовую полость 3 и жидкостную полость 4. На верхней стенке 5 емкости 1 с помощью болтов 6 закреплен блок управления 7 сжатым газом. В корпусе 8 блока управления 7 имеются вертикальный цилиндрический канал 9, выходящий в газовую полость 3, и два перпендикулярно ему расположенных цилиндрических канала 10, 11, в которые помещены клапаны 12, 13, поджатые пружинами 14, 15 к торцам штуцеров 16, 17, ввернутых на резьбе в корпус 8 и уплотненных прокладками 18. К штуцеру 16 подводится сжатый газ от соответствующего источника (баллон со сжатым газом, воздушный компрессор, магистраль на производстве, находящаяся под давлением сжатого газа и т.д.). Штуцер 16 имеет центральный канал 19, заканчивающийся сопловым отверстием 20, перекрытый клапаном 12. Внутри штуцера 17 находится редукционный клапан 21, пружина 22 и винт 23. Штуцер 17 имеет сопловое отверстие 24, перекрытое клапаном 13, и отверстие 25 - выход в атмосферу. Варианты выполнения клапанов показаны на фиг.3, 4, 5, 6, 7, 8. Они имеют цилиндрический корпус 41, на торце которого закреплен уплотнительный эластичный элемент 42 (фиг.3, 4, 7, 8) или сделан конусообразный или сферической формы элемент 43 (фиг.5, 6), притертый к стенкам сопловых отверстий 20, 24. Корпус 41 имеет продольный сквозной паз 44 (продольное отверстие) и упор. На фиг.3, 4 упор 45 выполнен в виде ролика, вставленного в отверстие корпуса 41 по скользящей посадке. На фиг.5, 6 упор 46 выполнен в виде профильного выступа. На фиг.7, 8 упор выполнен в виде шарика 47, помещенного в расточку корпуса 41 по скользящей посадке и подпертого винтом 48. При этом диаметр шарика 47 должен быть больше ширины паза 44.PGAM contains a container 1, separated by a membrane 2 into a gas cavity 3 and a liquid cavity 4. On the upper wall 5 of the tank 1, a control gas unit 7 is fixed using bolts 6. In the housing 8 of the control unit 7 there is a vertical cylindrical channel 9 extending into the gas cavity 3, and two cylindrical channels 10, 11 located perpendicular to it, into which valves 12, 13 are placed, pressed by springs 14, 15 to the ends of the fittings 16, 17 screwed on the thread in the housing 8 and sealed with gaskets 18. Compressed gas is supplied to the nozzle 16 from an appropriate source (compressed gas cylinder, air compressor, production line under pressure of compressed gas, etc.). The fitting 16 has a central channel 19, ending with a nozzle hole 20, blocked by a valve 12. Inside the fitting 17 there is a pressure reducing valve 21, a spring 22 and a screw 23. The fitting 17 has a nozzle hole 24, blocked by a valve 13, and the hole 25 is an outlet to the atmosphere. Embodiments of the valves are shown in FIGS. 3, 4, 5, 6, 7, 8. They have a cylindrical body 41, at the end of which a sealing elastic element 42 is attached (FIGS. 3, 4, 7, 8) or made conical or spherical element 43 (FIGS. 5, 6), rubbed against the walls of the nozzle openings 20, 24. The housing 41 has a longitudinal through groove 44 (longitudinal hole) and a stop. In figure 3, 4, the emphasis 45 is made in the form of a roller inserted into the opening of the housing 41 along a sliding fit. In Fig.5, 6, the emphasis 46 is made in the form of a profile protrusion. 7, 8, the emphasis is made in the form of a ball 47 placed in a bore of the housing 41 along a sliding fit and supported by a screw 48. In this case, the diameter of the ball 47 should be larger than the width of the groove 44.

Внутри вертикального канала 9 находится копир 26, проходящий через продольные сквозные пазы 44 (см. фиг.3, 4, 5, 6, 7, 8) клапанов 12,13 и связанный шпилькой 27 с жестким центром 28 мембраны 2.Inside the vertical channel 9 is a copier 26 passing through the longitudinal through grooves 44 (see Fig. 3, 4, 5, 6, 7, 8) of the valves 12,13 and connected by a pin 27 with a rigid center 28 of the membrane 2.

Копир 26 изображен на фиг.9, 10, 11. Он имеет снизу цилиндрический участок 49 с резьбовым отверстием 50, сопряженный с плоским участком 51. В центральной части участка 51 выполнен кулачок 29, профили сторон 52 и 53 которого определяют законы открытия клапанов 12, 13 (фиг.1). На цилиндрическом участке 49 сделаны две лыски 54 для прохода газа в камеру 3.A copier 26 is shown in Figs. 9, 10, 11. It has a bottom cylindrical section 49 with a threaded hole 50, paired with a flat section 51. A cam 29 is made in the central part of the section 51, the profiles of the sides 52 and 53 of which determine the laws of opening of the valves 12, 13 (FIG. 1). On the cylindrical section 49 made two flats 54 for the passage of gas into the chamber 3.

Ход мембраны 2 ограничен стенками 30 и 31, на которых выполнены проточки 32, 33, совпадающие по профилю с наружным профилем поверхностей жесткого центра 28 мембраны 2. При крайних положениях мембраны 2 (верхнем или нижнем) она ложится соответственно на стенку 31 или стенку 30, а верхний или нижний участки жесткого центра 28 входят заподлицо в соответствующие проточки 33 или 32 и повреждения мембраны 2 нет.The stroke of the membrane 2 is limited by the walls 30 and 31, on which grooves 32, 33 are made, which coincide in profile with the outer profile of the surfaces of the rigid center 28 of the membrane 2. At extreme positions of the membrane 2 (upper or lower), it rests on the wall 31 or wall 30, respectively. and the upper or lower sections of the rigid center 28 are flush with the corresponding grooves 33 or 32 and there is no damage to the membrane 2.

Рабочая жидкость подается в жидкостную камеру 4 через отверстие 34. Блок управления 7 уплотнен на стенке 5 резиновым кольцом 35. На фиг.1 позициями 38, 39, 40 обозначены контргайки.The working fluid is supplied to the fluid chamber 4 through the hole 34. The control unit 7 is sealed on the wall 5 by a rubber ring 35. In figure 1, the locknuts are designated by 38, 39, 40.

Описание работы ПГАМ.Description of the PGAM.

Перед пуском ПГАМ в штуцер 16 подается давление сжатого газа от соответствующего источника (например, через редуктор от баллона со сжатым газом). Давление сжатого газа должно быть больше рабочего давления жидкости, подаваемой в жидкостную полость 4.Before starting the PHAM, the pressure of the compressed gas from the corresponding source (for example, through the gearbox from the cylinder with compressed gas) is supplied to the fitting 16. The pressure of the compressed gas must be greater than the working pressure of the fluid supplied to the fluid cavity 4.

При подаче жидкости через отверстие 34 в жидкостную полость 4 мембрана 2 перемещается вверх, ложится на стенку 31, верхняя часть жесткого центра 28 заподлицо входит в проточку 33. Копир 26 также поднимается вверх. Кулачок 29 копира 26 взаимодействует с упором 36 клапана 12, отводит его влево, открывая сопловое отверстие 20 для поступления сжатого газа в газовую полость 3.When liquid is supplied through the hole 34 into the liquid cavity 4, the membrane 2 moves upward, lays on the wall 31, the upper part of the rigid center 28 flush enters the groove 33. The copier 26 also rises upward. The cam 29 of the copier 26 interacts with the stop 36 of the valve 12, takes it to the left, opening the nozzle hole 20 for the compressed gas to enter the gas cavity 3.

Мембрана перемещается вниз до тех пор, пока не прекратится воздействие кулачка 29 копира 26 на упор 36 клапана 12, который после этого перекрывает подачу сжатого газа в газовую полость 3. ПГАМ выходит на нормальный режим работы.The membrane moves down until the action of cam 29 of the copier 26 on the stop 36 of the valve 12, which then shuts off the supply of compressed gas to the gas cavity 3, stops. The PHAM goes to normal operation.

При увеличении давления жидкости процесс аналогичен, но при этом мембрана 2 может не доходить до верхнего крайнего положения.With increasing liquid pressure, the process is similar, but the membrane 2 may not reach the upper extreme position.

При снижении давления жидкости мембрана 2, жесткий центр 28 и копир 26 перемещаются вниз до тех пор, пока кулачок 29 копира 26 не начнет воздействовать на упор 37 клапана 13, перемещая его влево и открывая при этом сопловое отверстие 24. Давление в газовой полости 3 понижается, мембрана 2 начинает подниматься вверх и, когда прекратится воздействие кулачка 29 на упор 37 клапана 13, мембрана возвращается в свое рабочее положение. При этом клапан 13 закрывает сопловое отверстие 24 в штуцере 17. Наличие редукционного клапана 21 в штуцере 17 позволяет путем регулировки натяга пружины 22 винтом 23 обеспечить определенное давление газа в газовой полости 3 при остановке насоса, работающего в комплекте с ПГАМ, что позволяет значительно сократить расход сжатого газа. Сжатый газ, оставшийся в газовой полости 3 после остановки насоса, способствует «мягкому» пуску насоса и более быстрому выходу ПГАМ на нормальный режим работы насоса, что является также существенным преимуществом предлагаемого устройства перед известным прототипом. Мембрана 2 при остановке насоса за счет давления сжатого газа, оставшегося в данном случае в газовой полости, ложится на поверхность 30, а нижняя часть жесткого центра 28 входит заподлицо в проточку 32 и таким образом мембрана 2 предохраняется от разрушения.When the liquid pressure decreases, the membrane 2, the rigid center 28 and the copier 26 move down until the cam 29 of the copier 26 begins to act on the stop 37 of the valve 13, moving it to the left and opening the nozzle hole 24. The pressure in the gas cavity 3 decreases , the membrane 2 begins to rise and when the action of the cam 29 on the stop 37 of the valve 13 ceases, the membrane returns to its working position. In this case, the valve 13 closes the nozzle opening 24 in the fitting 17. The presence of a pressure reducing valve 21 in the fitting 17 allows, by adjusting the interference of the spring 22 with a screw 23, a certain gas pressure in the gas cavity 3 to be secured when the pump operating with the PHAM is stopped, which can significantly reduce consumption compressed gas. The compressed gas remaining in the gas cavity 3 after the pump is stopped, contributes to a “soft” start-up of the pump and a faster exit of the PHAM to the normal operation of the pump, which is also a significant advantage of the proposed device over the known prototype. The membrane 2 when the pump stops due to the pressure of the compressed gas remaining in this case in the gas cavity, lies on the surface 30, and the lower part of the rigid center 28 is flush with the groove 32 and thus the membrane 2 is protected from destruction.

На фиг.1 пунктиром условно обозначена рабочая зона перемещения мембраны 2 при выходе ПГАМ на нормальный режим работы.In figure 1, the dashed line symbolically indicates the working zone of movement of the membrane 2 when PGAM exits to normal operation.

Объем Q ее может быть определен для идеального случая работы ПГАМ, работающего в комплекте с насосом, имеющего, например, единичную подачу q (см³) по формуле: Q=q/2. Т.е. половину единичной подачи ПГАМ поглощает в себя, затем половину выдает в магистраль. Перемещение мембраны 2 за пределы указанной рабочей зоны вверх, как было указано ранее, увеличивает поступление сжатого газа в газовую полость 3, а при перемещении мембраны вниз за пределы рабочей зоны из газовой полости 3 осуществляется сброс в атмосферу части сжатого газа.Its volume Q can be determined for an ideal case of operation of a PHAM operating in a set with a pump, having, for example, a single supply q (cm ³ ) according to the formula: Q = q / 2. Those. The PHAM absorbs half of a single supply into itself, then half is delivered to the highway. Moving the membrane 2 outside the specified working area up, as mentioned earlier, increases the flow of compressed gas into the gas cavity 3, and when the membrane moves down outside the working zone from the gas cavity 3, part of the compressed gas is discharged into the atmosphere.

Таким образом, автоматически осуществляется оптимальный режим работы мембраны 2 около ее нейтрального положения. Указанное позволяет в качестве материала мембраны 2 использовать пластины из политетрафторэтилена (фторопласта-4, тефлона), стойкого к большинству агрессивных сред. Предложенный ПГАМ обеспечивает устойчивую работу в широком диапазоне рабочих давлений. Величина большого давления определяется только прочностью корпуса емкости и наличием источника давления сжатого газа. После выхода на нормальный режим работы ПГАМ газ не расходует. Газ расходуется только в переходные моменты - переходе на другое рабочее давление.Thus, the optimum operation of the membrane 2 is automatically carried out near its neutral position. The above allows the use of plates of polytetrafluoroethylene (fluoroplast-4, Teflon) resistant to most aggressive media as the material of the membrane 2. The proposed PGAM provides stable operation in a wide range of operating pressures. The magnitude of the high pressure is determined only by the strength of the container body and the presence of a pressure source of compressed gas. After reaching the normal operation mode, the gas-free gas generator does not consume. Gas is consumed only during transitional moments - the transition to another working pressure.

Объем газовой полости ПГАМ при работе на различных давлениях остается практически постоянным, что является очень важным фактором качества сглаживания пульсаций. В ПГАМ отсутствуют какие-либо уплотнительные элементы движущихся деталей. Копир 26 свободно перемещается (копирует перемещение мембраны 2) внутри канала 9 и продольных сквозных пазов 44 (фиг.3, 4, 5, 6, 7, 8). Клапаны 12, 13 работают в ждущем режиме. При нормальной работе ПГАМ они постоянно закрыты. Срок службы их практически неограничен. Блок управления 7 (фиг.1) представляет собой компактное, несложное устройство.The volume of the gas cavity of the PHAM during operation at various pressures remains almost constant, which is a very important factor in the quality of smoothing pulsations. In PGAM there are no sealing elements of moving parts. The copier 26 moves freely (copies the movement of the membrane 2) inside the channel 9 and the longitudinal through grooves 44 (Figs. 3, 4, 5, 6, 7, 8). Valves 12, 13 are in standby mode. During normal operation of the PHAM, they are constantly closed. Their service life is almost unlimited. The control unit 7 (figure 1) is a compact, simple device.

Использование копира 26 в качестве привода для открытия клапанов 12 и 13 позволяет реализовать различные законы открытия их.Using a copier 26 as a drive to open the valves 12 and 13 allows you to implement various laws of opening them.

На фиг.9 показан копир, имеющий рабочие элементы для воздействия на упоры 36, 37 клапанов 12, 13 (фиг.1) наклонные поверхности 52 и 53, угол наклона которых к осевой линии определяет величину открытия клапанов 12 и 13 при перемещении копира 26 на определенную величину. На фиг.9 поверхности 52 и 53 условно показаны под одним углом, следовательно, при перемещении копира 26 вверх или вниз относительно упоров 36, 37 (фиг.1) на постоянную величину оба клапана 12 и 13 будут открыты одинаково.Fig.9 shows a copier having working elements for acting on the stops 36, 37 of the valves 12, 13 (Fig.1) inclined surfaces 52 and 53, the angle of inclination of which to the center line determines the opening value of the valves 12 and 13 when moving the copier 26 on a certain amount. In Fig. 9, surfaces 52 and 53 are conventionally shown at the same angle, therefore, when the copier 26 is moved up or down relative to the stops 36, 37 (Fig. 1) by a constant value, both valves 12 and 13 will be opened equally.

Путем изменения наклона одной из поверхностей 52, 53 можно обеспечить различное открытие клапанов 12 и 13 при перемещении копира 26 на одинаковую величину. Устройство позволяет путем изменения профиля копира 26 обеспечить любой требуемый закон открытия клапанов 12, 13.By changing the inclination of one of the surfaces 52, 53, it is possible to provide different opening of the valves 12 and 13 when moving the copier 26 by the same amount. The device allows by changing the profile of the copier 26 to provide any desired law of opening of the valves 12, 13.

Известно, что между расходом газа или жидкости и перепадом давления, возникающим на клапане при его открытии, существует квадратичная зависимость. В некоторых случаях необходимо обеспечить линейную зависимость между расходом сжатого газа и степенью открытия клапанов 12, 13. В данном случае поверхности 52, 53 могут быть выполнены, например, параболической формы. Указанное расширяет функциональные возможности предлагаемого ПГАМ по сравнению с прототипом.It is known that there is a quadratic relationship between the flow of gas or liquid and the pressure drop that occurs on the valve when it is opened. In some cases, it is necessary to provide a linear relationship between the flow rate of the compressed gas and the degree of opening of the valves 12, 13. In this case, the surfaces 52, 53 can be made, for example, in a parabolic shape. The specified extends the functionality of the proposed PGAM compared with the prototype.

Таким образом, на основании вышеизложенного показано, что цели изобретения достигнуты.Thus, based on the foregoing, it is shown that the objectives of the invention have been achieved.

Конструктивно предлагаемый ПГАМ может быть выполнен без жесткого центра 28 мембраны 2, для установки которого требуется выполнять центральное отверстие в мембране 2. Для этого на нижнем конце шпильки 27 крепится специальный дискообразный элемент (шайба - на фиг.1 не показана), которая ложится на поверхность мембраны 2 и весь узел, состоящий из копира 26, шпильки 27 и прикрепленной к ней шайбы, пружиной (на фиг.1 не показана) прижимается к поверхности мембраны 2. Перемещение копира 26 вверх происходит за счет того, что шайба движется вместе с мембраной 2 вверх. С целью устранения прорыва мембраны 2 в крайнем нижнем положении в этом случае вход жидкости в жидкостную камеру 4 может быть осуществлен через перфорированную стенку (на фиг.1 не показана) или постоянно открытый подпружиненный тарельчатый клапан (на фиг.1 не показан), который мембраной 2 закрывается при упоре в стенку 30, предотвращая мембрану 2 от разрушения.Structurally, the proposed PHAM can be performed without a rigid center 28 of the membrane 2, for the installation of which it is required to make a central hole in the membrane 2. For this, a special disk-shaped element is mounted on the lower end of the stud 27 (the washer is not shown in Fig. 1), which lies on the surface membrane 2 and the entire assembly, consisting of a copier 26, a stud 27 and a washer attached to it, is pressed by a spring (not shown in FIG. 1) to the surface of the membrane 2. The copier 26 is moved upward due to the washer moving with the membrane 2 upward. In order to eliminate the breakthrough of the membrane 2 in its lowest position, in this case, the liquid can enter the liquid chamber 4 through a perforated wall (not shown in Fig. 1) or a constantly open spring-loaded poppet valve (not shown in Fig. 1), which is 2 closes with an abutment against the wall 30, preventing the membrane 2 from breaking.

Для устранения теоретически возможного автоколебательного процесса на входе штуцера 16 может быть установлен регулируемый дроссель (на фиг.1 не показан), с помощью которого настраивается оптимальный режим работы ПГАМ.To eliminate the theoretically possible self-oscillating process, an adjustable choke (not shown in Fig. 1) can be installed at the input of the nozzle 16, with which the optimal operation mode of the PHAM is adjusted.

Claims

A pneumatic-hydraulic membrane accumulator containing a container divided by a membrane into gas and liquid cavities, characterized in that on the upper wall of the container there is a compressed gas control unit, the housing of which contains a vertical cylindrical channel exiting into the gas cavity of the container, and two cylindrical channels perpendicular to it with identical valves placed inside them, pressed by springs to the ends of the fittings installed in the housing opposite them and blocking the nozzle hole at one fitting not the entrance of the compressed gas into the gas cavity of the tank, and the other fitting, which has a pressure reducing valve inside, has a nozzle hole for discharging compressed gas into the atmosphere, and inside the vertical channel and the longitudinal through grooves of the valves there is a copier connected to the membrane and able to interact with the cam located on it, with the stops of the valves when moving the membrane outside the specified working area.