Claims (2)
Цепь изобретени - повышение быстродействи и стабильности времещшх характеристик клапана. Указанна цель достигаетс тем, что в известном клапане, содержащем тарельчатый затвор, св занный с ним поршень и эластичное кольцо круглого сечени дл герметизации полости высокого давлени со стороны поршн , установленное в канавке цилиндра, на поршне вдоль образующей вьшолнен по крайней мере один паз, конец которого со стороны поршн при закрытом клапане расположен на рассто нии от центра сечени коль ца, не превышающем половины его диаметра. При герметизации порщн только в закрытом положении клапана длина паза вьшолнена равной величине хода. Кроме того, при герметизации пор н в открытом и закрытом положени х клапана длина паза вьтолн етс равной величине хода уменьшенной на в личину не менее величины диаметра эластичного сечени кольца. Такое выполнение клапана позвол ет осуществл ть герметизацию поршн только в KOHe4iibix положени х - в закрытом и.открытом или только закр том, а при сдвиге поршн на половину диаметра сечени кольца герметизаци нарушаетс благодар наличию паза. Наличие паэвпозвол ет в процессе работы клапана выравнивать давление с обеих сторон кольца, что исключает почти на всем ходе силу трени , вызьшаемую в случае односто роннего воздействи сжатого газа на кольцо. Это приводит к тому, что скорост открыти и закрыти (быстродействие повышаетс , а стабильность временных характеристик клапана улучшаетс . На чертеже изображен клапан в закрытом положении. Длина паза соот ветствует случаю герметизации поршн только в одном положении - закрытом Клапан имеет корпус 1 с полостью 2 высокого давлени , каналом 3 дл сообщени полости 2 с источником высокого давлени , полость 4 дл сообщени полости 2 с исполнительны механизмом (не показан), отверсти ми 5 и 6 дл сообщени полости 4 с атмосферой и с поршневой полостью 7, сообщенной с атмосферой каналом В полости 2 расположена тарелка 9, закрывающа вход в полость 4.. В тарелке 9 выполнено эластичное уп лотнение 10, которое герметизирует 34 полость 4. Тарелка 9 соединена с порщнем 11 и через шток 12 - с тарелкой 13, котора закрьгеает отверстие 6 в открытом состо нии клапана. Поршень уплотнен эластичным кольцом 14 круглого сечени и подпружинен пружиной 15. Кольцо 14 уложено в кольцевую канавку 16. На поршне I1 выполнены два паза 17. Ширина и глубина каждого паза выбираетс такими, чтобы кольцо в собранном состо нии не перекрьшало сечени паза, а площадь его была бы больше площади сечени кольцевого зазора, имеющего место между поршнем и цилиндром. При наполнении сжатым газом полости 2 подвижна система клапана остаетс в устойчивом статическом равновесии , так как расчетна площадь тарелки 9 и поршн 11 подобраны так, что равнодействующа сил давлени , действующих на подвижную систему с учетом силы пружины 15, направлена в сторону закрыти тарелки 9. При этом в полости 7 и полости 4 сохран етс атмосферное давление, поскольку они сообщаютс отверсти ми 5 и 6 и каналом 8 с атмосферой, а тарелка 9 и поршень 11 герметизирует полость 2. Дл открыти клапана к тарелке I3 прикладываетс внешн сила, направленна вдоль штока 12 в сторону тарелки 9. Под действием этой силы подвижна система переходит в новое крайнее положение, в котором тарелка 13 закрывает отверстие 6, тарелка 9 открывает полость 4. В процессе откры ти поршень }1 на ходе, равном половине диаметра сечени кольца 14, в случае герметизации только в закрытом положении на ходе, равном диаметру сечени колцца, в случае герметизации в закрытом и открытом положени х , испытывает силу трени , вызванную односторонним воздействием на кольцо сжатого газа. На остальном ходе эта сила исключаетс , так как паз 17 оказываетс в районе кольца 14 и сжатый газ полости 2 устремл етс к другой стороне кольца, тем самым выравнива давление с обеих сторон кольца. Этим достигаетс увеличение скорости открыти клапана, а также улучшаетс стабильность временных характеристик. В открытом положении клапана сжатый газ из полости 2 через полость 4 поступает к исполнительн му механмэму 5 С увеличением давлени в полости 4 и отверсти х5 и 6 увеличиваетс си ла, отжимающа тарелку 13 от отверст 6, и снижаетс сила, прижимающа тарелку 9 к торцу полости 4. Так как расчетна площадь тарелки 13 больше площади поршн 11, то равнодействующа сил давлени на подвижную систему стремитс закрыть кла пан, однако этому преп тствует внешн сила, приложенна к тарелке 13. При сн тии внешней силы клапан на нет закрьгаатьс , при этом nopmejjb 1 почти на всем ходе движетс без сил трени кольца 14 о поршень 11, т.е. аналогично процессу открыти , что увеличивает -скорость закрыти и обес печивает стабильность временных характеристик клапана. В закрытом положении клапана пот1 лость 4 закрыта тарелкой 9, а отверстие 6 открыто и сжатый газ из испол нительного механизма и полость 4 через отверсти 5 и 6 выйдет в атмосферу . Поршень 11 вновь будет уплотнен , так как кольцо 14 окажетс за предепами паза 17. Увеличение быстродействи работы клапана при его использовании в схемах управлени выключател ми уменьшает его полное врем отключени и включени , что приводит к уменьшению времени воздействи тока короткого замыкани не только на выключатель, но и на другое оборудова1те станций (подстанций). Это позволит повысить надежность работы оборудовани за счет снижени термической и динамической нагрузок, что очень важно в насто щее врем , когда токи короткого замыкани непрерывно растут. Повышение стабильности временных характеристик клапана позвол ет улучшить селективность работы вы36 ключател в совокупности с другим электротехническим оборудованием станций (подстанций). Формула изобретени 1.Пневматический клапан дл газовых выключателей, содержащий тарельчатый затвор, св занный е ним поршень и эластичноа. иольцо круглого сечени дл герметизации полости высокого давлени со стороны порпт , установленное в канавке цилиндра, отличающийс тем, что, с целью повышени быстродействи и стабильности временных характеристик , на порвше вдоль образующей выполнен по крайней мере один паз, конец которого со стороны поршн при закрытом клапане расположен на рассто нии от центра сечени кольца, не превышаинцем половины его диаметра . 2.Клапан по п. 1, отличающийс тем, что при герметизации поршн только в закрытом положении клапана длина паза выполнена равной величине хода клапана. 3.Клапан шо п. 1, отличающийс тем, что, при герметизации поршн в закрытом и открытом положени х клапана длина паза выполнена равной koдy клапана, уменьшенному а величину не менее величины диаметра сечени эластичного кольца. Источники и|4к рмации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Афанасьев В.В. Конструкци выключающих аппаратов высокого напр жени , М,, Энерги , 1969, с. 525, рис. 10-116. The circuit of the invention is an increase in the speed and stability of the valve characteristics. This goal is achieved by the fact that in a known valve comprising a plate closure, a piston associated with it and an elastic O-ring for sealing a high pressure cavity on the piston side, mounted in the cylinder groove, at least one groove along the ridge is completed, the end which, from the side of the piston, with the valve closed, is located at a distance from the center of the cross section of the ring not exceeding half its diameter. When sealing the valve only in the closed position of the valve, the groove length is equal to the same stroke. In addition, when sealing the pores in the open and closed positions of the valve, the groove length is equal to the stroke reduced by not less than the diameter of the elastic section of the ring. Such an embodiment of the valve allows the piston to be sealed only in KOHe4iibix positions — in the closed and open or only closed, and when the piston is displaced by half the diameter of the cross section of the ring, the seal is broken due to the presence of the groove. The presence of a paeus permits the valve to equalize pressure on both sides of the ring during operation, which excludes almost the entire course of the frictional force generated in the case of a single-sided effect of compressed gas on the ring. This leads to the fact that the speed of opening and closing (speed increases, and the stability of the temporal characteristics of the valve improves. The drawing shows the valve in the closed position. The groove length corresponds to the case of piston sealing only in one position - closed The valve has a housing 1 with a cavity 2 high pressure, channel 3 for communicating cavity 2 with a high pressure source, cavity 4 for communicating cavity 2 with an actuator (not shown), holes 5 and 6 for communicating cavity 4 with the atmosphere and the piston cavity 7 is connected to the atmosphere by a channel. In cavity 2 there is a plate 9, closing the entrance to cavity 4. In plate 9 an elastic seal 10 is made, which seals 34 cavity 4. Plate 9 is connected to force 11 and through stem 12 to plate 13 which closes the opening 6 in the open state of the valve. The piston is sealed with an elastic ring 14 of circular cross section and spring-loaded spring 15. The ring 14 is placed in the annular groove 16. On the piston I1 there are two grooves 17. The width and depth of each groove are chosen such that collected state not n The cross section of the groove would be different, and its area would be larger than the cross section of the annular gap that takes place between the piston and the cylinder. When the cavity 2 is filled with compressed gas, the movable valve system remains in stable static equilibrium, since the calculated area of the plate 9 and the piston 11 are chosen so that the resultant pressure forces acting on the moving system, taking into account the force of the spring 15, are directed towards the closing of the plate 9. At Thereby, atmospheric pressure is maintained in the cavity 7 and the cavity 4, since they are communicated by the openings 5 and 6 and the channel 8 with the atmosphere, and the plate 9 and the piston 11 seal the cavity 2. To open the valve, an external seal is applied to the plate I3. a, directed along stem 12 towards the plate 9. Under the action of this force, the movable system moves to a new extreme position in which the plate 13 closes the opening 6, the plate 9 opens the cavity 4. In the process of opening the piston} 1 on a stroke equal to half the diameter the cross section of the ring 14, in the case of sealing only in the closed position on a stroke equal to the diameter of the cross section of the ring, in the case of sealing in the closed and open positions, experiences frictional force caused by a unilateral impact on the ring of compressed gas. On the rest of the course, this force is eliminated, since the groove 17 is in the region of the ring 14 and the compressed gas of the cavity 2 rushes to the other side of the ring, thereby equalizing the pressure on both sides of the ring. This results in an increase in the valve opening speed, and also improves the stability of the temporal characteristics. In the open position of the valve, the compressed gas from the cavity 2 through the cavity 4 flows to the actuator Mechanism 5. As the pressure in cavity 4 and opening X5 and 6 increases, the force that pushes the plate 13 away from the opening 6 increases, and the force that presses the plate 9 to the end of the cavity decreases 4. Since the calculated area of the plate 13 is larger than the area of the piston 11, the resultant pressure force on the moving system tends to close the valve, but this is prevented by the external force applied to the plate 13. When the external force is removed, the valve doesn’t block, 1 to whith the whole course moves without frictional forces of the piston rings 14, 11, i.e., similar to the process of opening, which increases the closing speed and ensures the stability of the valve’s temporal characteristics. In the closed position of the valve, potlich 4 is closed by the plate 9, and the opening 6 is open and the compressed gas from the actuator and the cavity 4 through the openings 5 and 6 will be released into the atmosphere. The piston 11 will again be compacted, since the ring 14 will be beyond the limits of the groove 17. Increasing the valve operation speed when used in switch control circuits reduces its total turn-off and switch-on time, which leads to a decrease in the time of the short circuit current not only on the switch, but also to other stations (substations). This will increase the reliability of the equipment by reducing the thermal and dynamic loads, which is very important at the present time, when the short-circuit currents are continuously increasing. Improving the stability of the temporal characteristics of the valve allows improving the selectivity of the switch operation in combination with other electrical equipment of the stations (substations). Claim 1. Pneumatic valve for gas switches containing a poppet valve, a piston associated with it and flexible. circular section for sealing the high pressure cavity on the port side, installed in the cylinder groove, characterized in that, in order to improve speed and stability of temporal characteristics, at least one groove is made on the rupture along the generatrix, which end is on the piston side with the valve closed is located at a distance from the center of the cross section of the ring, not exceeding the end of half its diameter. 2. A valve according to claim 1, characterized in that when sealing the piston only in the closed position of the valve, the groove length is made equal to the stroke of the valve. 3. Valve Sho p. 1, characterized in that, when sealing the piston in the closed and open positions of the valve, the groove length is made equal to the valve code, and the value is not less than the diameter of the elastic ring section. Sources and | 4к рмения, taken into account during the examination 1.Afanasyev V.V. Design of high-voltage switching devices, M ,, Energie, 1969, p. 525, fig. 10-116.
2.Авторское свидетельство СССР 374473, кл. Н 01 Н 33/32, 1963.2. Authors certificate of the USSR 374473, cl. H 01 H 33/32, 1963.
/5/five