RU2558740C1

RU2558740C1 - Percussion assembly

Info

Publication number: RU2558740C1
Application number: RU2014107201/06A
Authority: RU
Inventors: Алексей Павлович Левцев; Андрей Николаевич Макеев; Сергей Николаевич Макеев; Сергей Иванович Храмов; Сергей Федорович Кудашев; Алексей Михайлович Зюзин; Ярослав Александрович Нарватов
Priority date: 2014-02-25
Filing date: 2014-02-25
Publication date: 2015-08-10

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: assembly is intended to create pulse mode of the liquid movement. The assembly contains a casing with two output and input holes, input holes are located opposite, and are made coaxially along the centring rod, installed in the cylindrical casing with rigidly secured at it ends dart valves, located above the input holes, at that the centring rod is made with three degrees of freedoms relatively the casing, and design additionally contains two guide bushings with seat for the dart valves, two lock rings, two return springs, at that each dart valve is inserted in the guide bushing with seat installed at the side of the input holes of the casing, secured at end of the centring rod and is located between the return spring, secured in the guide bushing using the lock ring, and cone spring installed in the input hole of the casing.

EFFECT: operation reliability and stability.

1 dwg

Description

Изобретение относится к области гидродинамики, гидравлики и машиностроения, где может найти применение в устройства различного назначения, использующих эффект гидравлического удара, а также к теплоснабжению, где может быть использовано для создания импульсного режима движения жидкости применительно к интенсификации теплообмена в теплоэнергетических установках.The invention relates to the field of hydrodynamics, hydraulics and mechanical engineering, where it can be used in devices for various purposes, using the effect of water hammer, as well as heat supply, where it can be used to create a pulsed mode of fluid motion in relation to the intensification of heat transfer in thermal power plants.

Известен ударный узел для газогидравлического устройства, включающий клапан, расположенный в цилиндрическом корпусе, клапан выполнен в виде шара и расположен в цилиндрическом корпусе между конусообразным седлом и перфорированным ограничителем хода, ввернутым в цилиндрический корпус при помощи резьбового соединения своей конусной поверхностью (RU №86841, МПК А01G 25/00, опубл. 20.09.2009 г.).A known shock assembly for a gas-hydraulic device, comprising a valve located in a cylindrical body, the valve is made in the form of a ball and is located in a cylindrical body between a cone-shaped seat and a perforated stroke limiter screwed into the cylindrical body by means of a threaded connection with its conical surface (RU No. 86841, IPC A01G 25/00, published on September 20, 2009).

Среди недостатков данной конструкции следует отметить относительно узкий рабочий диапазон генерации импульсов количества движения рабочей среды при изменении ее параметров.Among the shortcomings of this design, a relatively narrow operating range for generating pulses of the amount of movement of the working medium when changing its parameters should be noted.

Известен ударный узел, включающий корпус, состоящий из двух частей, в каждой из которых выполнены входное и выходное отверстия, центрирующий шток, вставленный во втулки, закрепленные в каждой части, на концах которого закреплены ударные клапаны, входящие каждый во входные отверстия, расположенные на одной из сторон каждой части, на противоположных сторонах которых жестко закреплены постоянные магниты, между которыми расположен диск, состоящий из двух частей, жестко закрепленных в центральной части центрирующего штока и плотно прижимающих расположенную между ними эластичную мембрану, зажатую по краям между двух частей с возможностью осевого хода свободной части эластичной мембраны, диск выполнен из магнитного материала (RU №2484380, МПК F24D 3/02, опубл. 10.06.2013 г.).Known shock assembly, comprising a housing consisting of two parts, each of which has an inlet and outlet, a centering rod inserted into bushings fixed in each part, at the ends of which are fixed shock valves, each entering inlet openings located on one from the sides of each part, on the opposite sides of which permanent magnets are rigidly fixed, between which there is a disk consisting of two parts, rigidly fixed in the central part of the centering rod and tightly pressing x therebetween a flexible membrane clamped at the edges between two parts axially move the free part of the elastic membrane, the disc is made of magnetic material (RU №2484380, IPC F24D 3/02, publ. 10.06.2013 g).

Среди недостатков данной конструкции следует отметить ее относительно низкую устойчивость работы при малых расходах рабочей среды из-за местных гидравлических потерь в рабочих элементах, а также относительную сложность конструкции.Among the disadvantages of this design, it should be noted its relatively low stability at low flow rates due to local hydraulic losses in the working elements, as well as the relative complexity of the design.

Наиболее близким техническим решением по совокупности существенных признаков является ударный узел, включающий цилиндрический корпус с двумя входными и выходным отверстиями, входные отверстия расположены оппозитно и выполнены соосно вдоль центрирующего штока, установленного в цилиндрическом корпусе на втулках с жестко закрепленными на его торцах ударными клапанами, расположенным над входными отверстиями, в одно из входных отверстий ввернуто подвижное седло, связанное червячной передачей с регулировочным винтом. (RU №114129, МПК F24D 3/02, опубл. 0.03.2012 г.). Названная конструкция выбрана за прототип.The closest technical solution for the totality of essential features is an impact assembly comprising a cylindrical body with two inlet and outlet openings, the inlet openings are opposite and made coaxially along the centering rod mounted in the cylindrical body on the bushings with shock valves rigidly mounted on its ends located above inlets, a movable saddle is screwed into one of the inlets, connected by a worm gear with an adjusting screw. (RU No. 114129, IPC F24D 3/02, publ. 03.03.2012). The named design is selected for the prototype.

Недостатком известной конструкции ударного узла является нарушение фаз четкого попеременного открытия ударных клапанов при работе устройства, сбои в работе при изменении параметров подачи через него рабочей среды, а также относительно низкая устойчивость при малых расхода рабочей среды из-за присутствующего трения штока ударных клапанов о корпус.A disadvantage of the known design of the shock assembly is the violation of the phases of the clear alternate opening of the shock valves during operation of the device, malfunctions when changing the flow parameters of the working medium through it, and the relatively low stability at low flow rates of the working medium due to the friction of the shock valve stem against the housing.

Технической задачей изобретения является повышение эффективности и надежности работы ударного узла при обеспечении качественной генерации импульсов количества движения рабочей среды в широком диапазоне изменения ее расходов.An object of the invention is to increase the efficiency and reliability of the shock node while ensuring high-quality generation of pulses of the amount of movement of the working medium in a wide range of changes in its costs.

Технический результат достигается за счет того, что в ударном узле, содержащем корпус с двумя входными и выходным отверстиями, входные отверстия расположены оппозитно и выполнены соосно вдоль центрирующего штока, установленного с тремя степенями свободы в цилиндрическом корпусе с жестко закрепленными на его торцах ударными клапанами, расположенными над входными отверстиями.The technical result is achieved due to the fact that in the shock node containing the housing with two inlet and outlet openings, the inlet openings are located opposite and made coaxially along the centering rod installed with three degrees of freedom in a cylindrical body with shock valves rigidly fixed to its ends located over the inlets.

В конструкцию дополнительно введены две направляющие втулки с седлом под ударный клапан, два стопорных кольца, две возвратные пружины и две конические пружины, каждый ударный клапан вставлен в направляющую втулку с седлом, установленным со стороны входных отверстий корпуса, закреплен с торца центрирующего штока и расположен между возвратной пружиной, закрепленной в направляющей втулке при помощи стопорного кольца, и конической пружиной, установленной во входном отверстии корпуса.In addition, two guide bushings with a seat for a shock valve, two retaining rings, two return springs and two conical springs are introduced; each shock valve is inserted into a guide bush with a saddle mounted on the side of the body inlet openings, fixed at the end of the centering rod and located between a return spring fixed in the guide sleeve by means of a locking ring, and a conical spring installed in the inlet of the housing.

Предлагаемый вариант конструкции ударного узла представлен на чертеже. Ударный узел включает в себя корпус 1 с двумя входными 2 и выходным 3 отверстиями, центрирующий шток 4 с жестко закрепленными на его торцах ударными клапанами 5, две направляющие втулки 6 с седлом 7, два стопорных кольца 8, две возвратные пружины 9 и две конические пружины 10.The proposed embodiment of the shock assembly is shown in the drawing. The shock assembly includes a housing 1 with two input 2 and output 3 holes, a centering rod 4 with shock valves 5 rigidly fixed at its ends, two guide bushings 6 with a seat 7, two retaining rings 8, two return springs 9 and two conical springs 10.

Ударный узел работает следующим образом. Предварительно осуществляют настройку ударного узла, которая заключается в подборе жесткости возвратных 9 и конических 10 пружин таким образом, чтобы обеспечивалась разная высота подъема ударных клапанов 5 относительно седел 7. Для этой цели возвратные пружины 9 закрепляются в направляющих втулках 6 посредством стопорных колец 8, обеспечивающих доступ к указанным настройкам. Затем каналы входа 2 и канал выхода 3 корпуса 1, гидравлически связываются с источником подачи рабочей среды и ее приемником (на чертеже не указаны). В этом случае, рабочая среда попадает в каналы входа 2 последовательно через направляющие втулки 6 с седлом 7, минуя, при этом, ударные клапаны 5, жестко закрепленные на центрирующем штоке 4 и установленные между возвратными пружинами 9 и коническими пружинами 10, после чего покидает корпус 1 через выходное отверстие 3. Поскольку изначально настройкой между входными 2 и выходным 3 отверстиями корпуса 1 была обеспечена разность гидравлических напоров, то в канале входа 2 с большим гидравлическим сопротивлением произойдет смещение ударного клапана 5 на закрытие, а второй ударный клапан 5 в соответствующем канале входа 2, посредством центрирующего штока 4, обеспечит его полное открытие. В результате закрытия одного канала входа 2 рабочей среды ударным клапаном 5 в соответствующей направляющей втулке 6 возникнет гидравлический удар, энергия которого используется в зависимости от области применения ударного узла. Затем, рабочая среда будет поступать в канал выхода 3 корпуса 1 ударного узла через другой, открытый, канал входа 2 и, при достаточной (установившейся) скорости истечения, увлечет за собой ударный клапан 5 на закрытие, а в соответствующей направляющей втулке 6 возникнет искомый гидравлический удар. Затем процесс генерации импульсов количества движения рабочей среды в направляющих втулках 6 будет происходить автоматически попеременно до тех пор, пока будет присутствовать подача рабочей жидкости через конструкцию ударного узла.The shock node operates as follows. The shock assembly is preliminarily adjusted, which consists in selecting the stiffness of the return 9 and conical 10 springs in such a way as to provide different heights of the lift of the shock valves 5 relative to the seats 7. For this purpose, the return springs 9 are fixed in the guide bushings 6 by means of locking rings 8, which provide access to the specified settings. Then, the input channels 2 and the output channel 3 of the housing 1 are hydraulically connected to the supply medium of the working medium and its receiver (not shown in the drawing). In this case, the working medium enters the inlet channels 2 sequentially through the guide sleeves 6 with the seat 7, bypassing the shock valves 5, which are rigidly fixed on the centering rod 4 and installed between the return springs 9 and the conical springs 10, after which it leaves the housing 1 through the outlet 3. Since initially the difference between the hydraulic heads was provided between the inlet 2 and the outlet 3 openings of the housing 1, the shock valve will shift in the inlet channel 2 with high hydraulic resistance and 5 to close, and the second shock valve 5 in the corresponding channel of the inlet 2, through the centering rod 4, will ensure its full opening. As a result of closing one channel of the working medium inlet 2 with a shock valve 5, a hydraulic shock will occur in the corresponding guide sleeve 6, the energy of which is used depending on the area of application of the shock assembly. Then, the working medium will enter the outlet channel 3 of the housing 1 of the shock assembly through another open channel of the inlet 2 and, at a sufficient (steady-state) discharge velocity, will drag the shock valve 5 to close, and the desired hydraulic valve will appear in the corresponding guide sleeve 6 hit. Then the process of generating pulses of the amount of movement of the working medium in the guide sleeves 6 will occur automatically alternately until there is a supply of working fluid through the design of the shock assembly.

В результате использования данной конструкции ударного узла обеспечивается относительно высокая надежность и устойчивость его работы при качественной генерации импульсов количества движения рабочей среды в широком диапазоне изменения ее параметров, реализуется механизм автоматической подстройки попеременного открытия и закрытия ударных клапанов за счет податливости пружин и полностью исключаются затраты на трение, благодаря чему ресурс использования устройства многократно увеличивается.The use of this design of the shock assembly ensures relatively high reliability and stability of its operation with high-quality generation of pulses of the amount of movement of the working medium in a wide range of changes in its parameters, implements a mechanism for automatically adjusting the alternate opening and closing of shock valves due to the flexibility of the springs and the friction costs are completely eliminated due to which the resource of use of the device is greatly increased.

Claims

The shock assembly, comprising a housing with two inlet and outlet openings, the inlet openings are opposite and made coaxially along the centering rod installed in the cylindrical body with shock valves rigidly fixed at its ends located above the inlet openings, characterized in that the centering rod is made with three degrees of freedom with respect to the housing, and two guide bushings with a seat under the shock valve, two retaining rings, two return springs and two con springs, each shock valve inserted into the guide sleeve with a seat mounted on the side of the inlet openings of the housing, fixed at the end of the centering rod and located between the return spring fixed in the guide sleeve with a snap ring and a conical spring installed in the inlet of the housing .