Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1596
.pdf
и 150, подающих жидкость под давлением в два расширяющихся цилиндра 136 и 137, как показано на рис. 13,
на рис. 18 показаны аналогичные трубопроводы для подачи жидкости под давлением на противоположные
стороны диафрагмы 163. Поскольку диафрагма не подвержена деформации из-за чрезмерного давления, как
это бывает в случае с расширяющимся цилиндрическим механизмом, нет необходимости оснащать
диафрагменный клапан предохранительным клапаном. Поэтому на рис. 18 устройство сброса давления 147,
связанное с трубопроводом 144 на рис. 13, опущено.
Устройство, изготовленное в соответствии с рис. 18, работает практически так же, как и устройство,
показанное на рис. 13–17 включительно, за исключением того, что диафрагма передает импульсы в
противоположном направлении на расширяющийся цилиндр 135 при заданных значениях подачи жидкости, и
дальнейшее ее описание считается излишним. При использовании таких жидкостей, как воздух (рис. 4–18
включительно), необходимо учитывать количество жидкости, необходимое для заполнения зазоров под
давлением. Таким образом, возникает переменная задержка, которую необходимо устранить путем
надлежащей калибровки станка. Как уже указывалось ранее в связи с рис. 4, инерционные импульсы
уравновешиваемого тела не всегда могут быть истинно уравновешены искусственно созданными
противодействующими импульсами, хотя их средние значения могут быть равны. В таких условиях могут
возникать высокочастотные колебания, поскольку противодействующие силы не уравновешиваются, и для
гашения этих колебаний может потребоваться трение. Трение, или сопротивление аппарата движению, может
служить для гашения этих вибраций; или, при необходимости, может быть использовано фрикционное или
тормозное устройство, показанное на рис. 22.
Фрикционное или тормозное устройство, показанное на рис. 22, также полезно для ограничения или гашения
вибраций, что позволяет быстрее выполнить балансировку. При работе аппаратуры, изготовленной в
соответствии с любой из вышеупомянутых модифицированных форм, может быть целесообразно наблюдать
положение максимальной вибрации, чтобы определить положение минимальной вибрации, которое
находится на 180° от первого. Конструкция циферблата, используемая со всеми модификациями, за
исключением рис. 4 и 5, может быть упрощена, как показано на рис. 19, и по этой причине циферблат 34
показан на рис. 3 как съемно соединенный с рабочим валом 36. Роторы, подлежащие балансировке, обычно
имеют ряд балансировочных отверстий по окружности на каждом конце: на фиг. 19 показан один конец ротора
13, имеющий восемь балансировочных отверстий. Было предложено использовать циферблаты с таким же
количеством и расстоянием между индикаторами, как и отверстия баланса на торце ротора. На фиг. 19
показан такой циферблат 34, имеющий восемь индикаций баланса, соответствующих восьми
балансировочным отверстиям на конце ротора.
При таком положении циферблата нет необходимости считывать фазовый угол в градусах, но стрелка либо
совпадет с одним из показаний, либо окажется между двумя соседними показаниями. Например, если стрелка
показывает значение 5, это означает, что в отверстие 5 балансировочного механизма ротора следует
добавить материал, при этом количество добавляемого материала определяется с помощью средств
измерения величины. Если указатель остановится между двумя индикациями, например, между индикациями
2 и 3, как показано на рис. 19, то необходимо разделить количество материала между соседними отверстиями
обратно пропорционально расстоянию указателя от них. После определения положения и величины
дисбаланса в плоскости подшипника 11 для каждого конца ротора с помощью любой из описанных выше
машин, необходимо прибегнуть к дальнейшим вычислениям, чтобы с точностью определить массу, которую
необходимо добавить в балансировочные отверстия на каждом конце реального ротора, а также точное
положение, в котором должны происходить добавления. Причина этого заключается в том, что плоскости
балансировочных отверстий на концах ротора не совпадают со средними плоскостями опорных подшипников
11, и поэтому указанный импульс дисбаланса на цапфе представляет собой не только фактический дисбаланс
на наблюдаемом конце, но и эффект дисбаланса на другом конце наблюдаемого конца.
Например, на рис. 20, если подшипник в точке I неподвижен, а подшипник в точке II вибрирует в результате
дисбаланса ротора, то импульс дисбаланса обусловлен не только дисбалансом конца, прилегающего к
подшипнику II, но и влиянием дисбаланса конца, прилегающего к неподвижному подшипнику в точке I, на
конце, обозначенном как II. Таким образом, указанный дисбаланс на любом из описанных выше
измерительных приборов не представляет собой точную массу tQ, которая должна быть добавлена к каждому
концу ротора, и указанное угловое положение не является правильным. Следовательно, для получения
чрезвычайно точных результатов необходимо проанализировать указанный импульс, чтобы определить
истинное количество материала, которое необходимо добавить к каждому концу ротора, и истинное угловое
положение, в котором должно происходить каждое добавление. В качестве примера приводится следующий
метод выполнения вычислений. На рис. 20 предположим, что подшипник на конце II неподвижен, а подшипник
на конце 1 может свободно перемещаться. Если индикатор показывает, что конец ротора в точке I
разбалансирован на x единиц, очевидно, что это показание является результатом истинного дисбаланса на
конце I и дисбаланса на конце II, который действует на конце I. Аналогичным образом, если конец I
зафиксирован, а конец в точке I может свободно перемещаться, индикатор покажет, что конец в точке I...
II находится в дисбалансе на y единиц, и аналогично. Эта величина является результатом истинного
дисбаланса на конце II и дисбаланса на конце I, который действует на конце II. Таким образом, задача,
поставленная перед решением, состоит в том, чтобы найти составляющие этих результирующих величин,
чтобы определить точное значение дисбаланса, действующего на каждом конце ротора. Если предположить,
что истинный дисбаланс на конце I равен u, а истинный дисбаланс на конце II равен u, и расстояний от
плоскостей балансировочных отверстий ротора на концах II и I до срединной плоскости подшипника на конце I
до a и b соответственно, а расстояний от плоскостей балансировочных отверстий на концах I и II до срединной
плоскости подшипника на конце II до c и d соответственно, то — это результат умножения u и c/d на v, а y —
это результат умножения v и , на u. На рис. 21 отложите векторы o e и o f, соответствующие по угловому
положению и величине результирующим векторам x и y соответственно.
Найдите точку 9 на векторе o e такую, что расстояние g o равно 6, умноженному на o e, или 6, умноженному на
x. Аналогичным образом найдите точку h на векторе , такую что расстояние o h равно , умноженному на o f или
c/d, умноженному на y. Проведите прямые из точек e и f, проходящие через точки g и e соответственно.
Проведите из точки 0 прямые, параллельные прямым e, h и f, g, причем одна прямая пересекает продолжение
прямой e, h, а другая прямая пересекает продолжение прямой f, g, m. Дополните параллелограмм, проведя
прямые e i и f k, параллельные, соответственно, точкам пересечения с осями o и o m. Из геометрии очевидно,
что прямая o k делится в точке l в том же соотношении, что и прямая o f делится в точке h, то есть o l равно -,
умноженному на o k. Аналогичным образом, доля o m от o i равна произведению на o i. Фигуры o i, e l и o m f k
являются параллелограммами, диагонали которых o e (x) и o f (y) являются диагоналями. Следовательно,
вектор o e (x) является результатом умножения e l or o i и o l or на o k.
Аналогичным образом, o f (y) является результатом f m или o и o. m или умножения на o i. Таким образом,
очевидно, что o i или e l равно u, а o k или m, f равно /:, как указано в предыдущем абзаце, и их значения могут
быть точно определены либо прямым измерением, либо вычислением. Угол между линиями o и o e
представляет собой угол по часовой стрелке за линией o e на конце I ротора, в который необходимо добавить
массу, соответствующую u. Кроме того, угол между линиями o f и o k указывает истинное угловое положение,
в котором масса u должна быть добавлена на конце II ротора за пределами положения указанного дисбаланса
y. Изложив теперь конкретный метод точного определения степени дисбаланса каждого конца ротора,
следует понимать, что на практике могут быть предоставлены таблицы и диаграммы, основанные на
характеристиках конкретной машины, для ускорения работы по балансировке. Из вышеизложенного
становится очевидно, что усовершенствованные балансировочные станки отличаются исключительной
точностью и способны работать с роторами больших размеров.
Характерной чертой изобретения является то, что опорные устройства для ротора выполнены максимально
простыми, то есть они не обременены устройствами, генерирующими нейтрализующие импульсы, а импульсы
прямолинейного типа генерируются аппаратами, размещенными на опорной конструкции и воздействующими
на маятники с целью противодействия импульсам, возникающим из-за дисбаланса ротора. Прямолинейные
импульсы легко синхронизируются с вращением ротора, а величину таких импульсов можно легко изменять
для обеспечения состояния нейтрализации. Механизмы синхронизации и устройства изменения амплитуды
импульса снабжены индикаторными средствами, позволяющими непосредственно наблюдать фазовый угол и
амплитуду импульса. Хотя изобретение было продемонстрировано в нескольких формах, специалистам в
данной области будет очевидно, что оно не ограничивается этим; оно допускает различные другие изменения
и модификации без отступления от его сущности.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_198665.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=198665&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB198665A
[]
Полная спецификация. Усовершенствования тормозных систем для транспортных средств, оснащенных
поддерживающими пружинами, или относящиеся к ним.
Я, АЛЕ ИЗАЭ ВАН-ЛЕЕР, подданная королевы Голландии, проживающая по адресу: улица Ван
Хоорнбекстраат, 55, Гаага, Голландия, настоящим заявляю о природе данного изобретения и о способе его
осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: настоящее
изобретение относится к тормозному устройству для транспортных средств с пружинной подвеской, в
частности, для железнодорожных и трамвайных вагонов, локомотивов и тендеров, и такого типа, в котором
передаточное отношение тормозного рычага автоматически изменяется в зависимости от нагрузки на
транспортное средство путем перемещения пружинной части транспортного средства.
В подобной системе рычагов для бралинга было предложено использовать рычаги, шарнирно закрепленные
по всей своей длине, причем шарниры регулируются вдоль рычагов и удерживаются рычагами, на которые
воздействуют ступенчатые кулачки, вращающиеся при изменении нагрузки на транспортное средство.
Конструкция кулачков такова, что указанные рычаги не могут вращать кулачки.
Известно также, что в тормозной рычажной системе, в которой изменение передаточного отношения
тормозного рычага осуществляется перемещением детали, скользящей по поворотному рычагу в
соответствии с изменениями нагрузки, и к которой соединен трос, приводящий в действие тормоз, было
предложено соединять трос со скользящей деталью посредством элемента, шарнирно закрепленного на
указанной детали и снабженного выступом, который за счет натяжения троса фрикционно прижимается к
указанному поворотному рычагу.
Настоящее изобретение относится, в частности, к устройствам, в которых изменение передаточного
отношения тормозного рычага осуществляется путем перемещения тяги или толкателя вдоль рычага с целью
изменения эффективной длины указанного рычага. В таком устройстве указанный стержень имеет тенденцию
смещаться вдоль рычага при нажатии на тормоз. Эта тенденция усиливается в соответствии с величиной
смещения рычага от его исходного положения из-за увеличения зазора между тормозными колодками и
колесными шинами, так что колеса пустых или частично загруженных транспортных средств могут
заблокироваться из-за чрезмерного давления. Если конец тяги или толкателя в устройстве указанного типа
перемещается вдоль указанного рычага, движение передается и на другой конец тяги. Последнее движение
приводит к отпусканию или включению тормоза и также увеличивается по мере удаления рычага от его
исходного положения.
Тормозное устройство согласно моему настоящему изобретению, основная цель которого — преодоление
вышеупомянутых неудобств, характеризуется прежде всего тем, что тяга или толкатель, перемещающийся
вдоль рычага для изменения передаточного отношения тормозного рычага, надежно предотвращается во
время торможения от ползучего перемещения вдоль указанного рычага, и/или что сила, которая стремится
вызвать этот эффект ползучего перемещения, не может превышать заданное значение.
Дополнительные особенности моего изобретения будут изложены в прилагаемых пунктах формулы
изобретения.
Изобретение будет подробно объяснено со ссылкой на прилагаемый чертеж, на котором в качестве примера
показаны два различных ручных тормозных устройства: на фиг. 1 представлен вертикальный вид одного из
вариантов исполнения, на фиг. 2 — аналогичный вид второго варианта исполнения, а на фиг. 3 —
вертикальный разрез детали устройства, показанного на фиг. 2.
Левый конец тяги 1 шарнирно соединен с блоком 2, предназначенным для перемещения вверх и вниз в пазу 4
рычага 5 коромысла. Другой рычаг 51 этого коромысла входит в зацепление с гайкой (не показана на
чертеже), навинченной на тормозной винт, вращательно установленный на транспортном средстве, но
лишенный осевого перемещения, так что вращение винта приводит к перемещению гайки вверх или вниз и
передаче качательного движения рычагу 5 коромысла. Паз 4 в рычаге 5 имеет форму окружности, центр
которой лежит на оси шарнира 3. Правый конец тяги 1 соединен через шарнир 3 с тягой 6. Обе части
подвесны к раме автомобиля с помощью звена или подвеса необходимой длины. Правая часть тяги 6
снабжена пазом 7, верхний край которого выполнен в виде выступа, опирающегося на штифт 8, закрепленный
на раздвоенной левой части тяги 9, подвешенной, как показано на рисунке 10, к нижней раме посредством
соответствующего подвеса и соединенной своим правым концом с тягой 11 и рычагом 12.
Раздвоенная часть тяги 9 снабжена фиксатором 13, установленным на штифте 14, предназначенном для
скольжения в коротких пазах 15 в обеих боковых сторонах тяги. Защелка 13 удерживается силой тяжести в
зацеплении с зубчатой рейкой 16, закрепленной на раме транспортного средства.
На тяге 1 свисает ремень 17, снабженный пружиной 18 и охватывающий рычаг 20, закрепленный на
пружинной пряжке 19.
Тяговая штанга 1 показана в том положении, в котором она находится, когда транспортное средство пустое.
Если во время погрузки рама транспортного средства опускается относительно колес, тяга 1 поворачивается
по часовой стрелке вокруг оси 3 благодаря ее соединению с рычагом 20. Во время этого движения Tod 1 блок
2 перемещается вверх в пазу 4 до тех пор, пока транспортное средство не будет полностью загружено и тяга 1
не достигнет положения, обозначенного точкой и пунктирной линией. В ответ на опускание рамы и подъем
блока 2 в пазу 4 эффективная длина рычага, воздействующего на шток 1, уменьшается, в результате чего
увеличивается давление в тормозной системе. Обратное действие происходит при разгрузке транспортного
средства: блок 2 перемещается вниз в пазу 4, чтобы уменьшить давление в тормозной системе. Во время
вертикального перемещения блока 2 шарнир 3 не перемещается, поскольку он расположен в центре круглого
паза 4. Следовательно, саморегулировка штока 1 не влияет на положение тормозных колодок.
Несмотря на то, что предусмотрена съемная опора (например, кольцо, установленное на тормозном винте и
предназначенное для упирания в гайку тормозного винта в самом нижнем положении последнего),
обеспечивающая возвращение паза 4 в исходное положение после отпускания тормоза, в котором шарнир 3
образует его центр, тяга 1 может деформироваться при отпускании и нажатии тормоза, а также при
торможении, когда раме необходимо придать вертикальное колебательное движение. Однако в
представленном варианте осуществления такой деформации удается избежать благодаря наличию лопастей
17.
При нажатии на тормоз вертикальная плоская поверхность рейки тяги 6 входит в зацепление с вертикальной
плоской правой боковой поверхностью штифта 8 и, следовательно, перемещает тягу 9 влево. Пазы 15 в
боковых поверхностях рычага 9 имеют такую длину, что собачка 13 не следует за этим движением рычага 9 до
тех пор, пока зазор между тормозными колодками и колесными шинами имеет нормальное значение. Однако,
если указанный зазор увеличивается из-за износа тормозных колодок или колесных шин, фиксатор 13 слегка
смещается влево с помощью рычага 9 при каждом нажатии на тормоз, и когда зазор достигает заданного
значения, фиксатор входит в зацепление со следующим зубом рейки 1G. Если теперь тормоз отпустить, рычаг
6 и штифт 8 перемещаются вместе вправо до тех пор, пока левые торцевые поверхности пазов 15 не упрутся
в штифт 1I фиксатора 13, который теперь удерживается в нужном положении рейкой 16. Тормозные колодки
теперь снова занимают положения, при которых зазор между ними и колесными шинами является
нормальным, а люфт или потеря хода компенсируются.
Когда рукоятка тормозного винта поворачивается дальше, рычаг 9 фиксируется фиксатором 13, так что
изогнутая поверхность зубчатой рейки рычага 6 перемещается по изогнутой левой поверхности штифта 8 до
тех пор, пока гайка тормозного винта не упрется в кольцо на тормозном винте. Рычаг 5 вернулся в исходное
положение, и следующий зуб тяги 6 входит в зацепление со штифтом 8.
Тот же цикл операций повторяется, когда зазор между тормозными колодками и колесными шинами снова
достигает заданного значения, так что, в ответ на износ тормозных колодок и колесных шин, собачка 13 и тяга
9 постепенно перемещаются влево. Рычаг 5 всегда возвращается в исходное положение при полном
отпускании тормоза, а избыточный люфт автоматически компенсируется.
Для включения тормоза необходимо повернуть рычаг 5 влево на относительно небольшое угловое
расстояние, чтобы тормозные колодки быстро сработали, тогда как для выключения тормоза достаточно
повернуть рукоятку тормозного винта на несколько оборотов.
Очевидно, что я могу детально модифицировать описанную конструкцию, не отступая от сути и объема моего
изобретения. Например: рычаг 20 может быть закреплен на подшипнике оси, или же от него можно отказаться,
и ремень 18 будет непосредственно перемещен колесной опорой.
Теперь обратимся к варианту исполнения, часть которого показана на фиг. 2, а деталь — на фиг. 3. Тяговая
штанга 1 шарнирно соединена через подвесной рычаг 21 с рычагом 22, закрепленным на валу 23,
предназначенном для качательного движения в раме автомобиля. Звено 21 включает в себя поворотный
механизм 39 с левой и правой резьбой, с помощью которого можно регулировать длину звена. К валу 23
прикреплен второй рычаг 24, свободный конец которого шарнирно соединен с подвесной балкой 25,
закрепленной двухсекционным ремнем 26, охватывающим подшипник оси.
Легко понять, что при загрузке или разгрузке транспортного средства блок 2 перемещается вверх или вниз в
пазу 4 рычага 5.
Рычажная система 2,1,21,22,23,24,25 уравновешивается противовесом 27, который скользит по удлинителю
рычага ~9. Шарнир 28, посредством которого звено 25 соединено с ремнем 26, обладает достаточной
вертикальной свободой перемещения в ремне, чтобы гарантировать, что блок 2 не изменит своего положения
относительно паза 4 из-за люфта пружин подвески рамы. Эта свобода движений также предотвращает
деформацию тяги 1 во время взвешивания. Пружина 29, предусмотренная в звене 25, срабатывает, как только
люфт пружин подвески превышает зазор штифта 28 в пазу ремня 26. Пружина 29 также предотвращает
деформацию тяги 1, если во время погрузки или разгрузки транспортного средства необходимо задействовать
тормоз, и, следовательно, ось шарнира 3 не должна проходить через центр кругового паза 4. Вследствие
зазора между шарниром 28 и ремнем 26, указанный шарнир контактирует с нижней поверхностью
удлиненного паза в ремне после загрузки транспортного средства, и тяга 1 занимает положение немного ниже
того, которое обозначено пунктирной линией.
Однако, как только транспортное средство проедет через один или несколько переключателей, указанный
тяговый рычаг займет заданное положение.
Тяговая штанга 1 шарнирно соединена с тяговой штангой 30, задний конец которой снабжен собачкой 31. Этот
фиксатор взаимодействует с зубчатой рейкой 33, установленной на роликах 32, таким образом, что при
нажатии на тормоз зубчатая рейка 33 перемещается влево. Движение, передаваемое на зубчатую рейку 33,
передается на другие части такелажа через горизонтальный рычаг 37, поддерживаемый с одного конца
зубчатой рейкой 33 и удерживаемый в зацеплении с ней крышкой 38. Нижний конец второй защелки 34 также
входит в зацепление с зубчатой рейкой 33, при этом верхний конец защелки 34 имеет штифт 35,
направляемый пазом 36 в элементе, закрепленном на нижней раме. Обе собачки входят в зацепление с
одним и тем же зубом зубчатой рейки. Когда тормоз полностью отпущен, зуб рейки 33 упирается в собачку 34,
штифт 35 которой, в свою очередь, входит в зацепление с верхней стенкой паза 36.
При включении тормоза нижний конец собачки 34 следует за движением рейки влево до тех пор, пока штифт
35 не достигнет дна паза 36. При дальнейшем перемещении рейки 33 влево собачка 34 слегка смещается по
своему зубу, и как только зазор между тормозными колодками и колесными шинами достигает заданного
значения, указанная собачка входит в зацепление со следующим зубом рейки. После этого, когда тормоз
отпускается, рейка 33 перемещается вправо до тех пор, пока штифт 35 снова не упрется в верхнюю торцевую
поверхность паза 36. Тормозные колодки, таким образом, снова имеют нормальный зазор относительно
колесных шин. Когда рукоятка тормозного винта поворачивается дальше назад, фиксатор 31 скользит по
рейке 33 и также входит в зацепление со следующим зубцом. Когда тормоз полностью отпущен, положение
паза 4 определяется упором тем же способом, что и описано в связи с вариантом осуществления, показанным
на рисунке 1.
Для того чтобы предотвратить смещение блока 2 вверх в пазу 4, блок и паз снабжены с одной стороны
зубцами или гофрами, при этом блок имеет некоторый боковой зазор в своем пазу. Этот зазор наблюдается с
правой стороны, когда тормоз отпущен, и с левой стороны, когда тормоз нажат. Конструкция может быть
спроектирована таким образом, чтобы износ тормозных колодок и колесных шин достигал заранее
определенного максимального значения без необходимости ручной регулировки колодок.
Хотя на рисунке изображено только устройство ручного тормоза, любому специалисту в данной области будет
понятно, что применение моего изобретения не ограничивается им и не ограничивается каким-либо
конкретным источником энергии.
Также очевидно, что я могу использовать любой автоматический регулятор зазора тормозных колодок,
благодаря которому рычаг, вдоль которого перемещается тяга или толкатель для изменения передаточного
отношения тормозного рычага при загрузке или разгрузке транспортного средства, может возвращаться в
исходное положение после компенсации чрезмерного зазора.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, что
я заявляю, это: 1. Тормозное устройство для транспортных средств, в частности для железнодорожных и
трамвайных вагонов, локомотивов и тендеров, в котором передаточное отношение тормозного рычага
автоматически изменяется в зависимости от нагрузки на транспортное средство путем перемещения
подпружиненной части транспортного средства, характеризуется тем, что тяга или толкатель,
перемещающийся вдоль рычага для изменения передаточного отношения тормозного рычага, надежно
предотвращается во время торможения от ползучего перемещения вдоль указанного рычага, и/или что сила,
которая стремится вызвать этот эффект ползучего перемещения, не может превысить заданное значение.
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_198666.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=198666&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB198666A
[]
Усовершенствования, касающиеся запорных устройств и клапанов. Мы, фирма HÜBNER & MATER,
расположенная по адресу: Мутгассе, 65, Вена, Австрия, австрийская фирма, и Отто Рошанек, расположенный
по адресу: Морицгассе, 1, Вена, Австрия, австрийский гражданин, настоящим заявляем о характере данного
изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем
заявлении: Известные автоматические запорные устройства, такие как, в частности, клапаны для
автоматического перекрытия труб при их повреждении, имеют тот недостаток, что они не срабатывают
абсолютно надежно в желаемый момент, если их регулировка не выполнена должным образом и с должным
вниманием. Этот недостаток обусловлен сложностью регулировки и настройки, а также тем, что свободному
движению подвижных частей клапанов могут препятствовать отложения посторонних предметов, грязи, корок
и тому подобного. К дополнительным недостаткам относится слишком резкое закрытие таких клапанов, а
также частое применение ударов молотком, что может даже привести к разрушению клапана.
Данное изобретение относится к запорному устройству, работающему в случае, когда скорость потока
жидкости под давлением превышает заданное значение в трубе для такой жидкости, включающему главный
клапан для перекрытия такой трубы и средства реагирования на чрезмерное увеличение скорости потока
жидкости под давлением в такой трубе, причем такими средствами могут быть главный клапан. Суть
изобретения заключается в том, что при срабатывании указанных средств за счет чрезмерного увеличения
скорости потока жидкости под давлением эта жидкость поступает к поршню, соединенному с клапаном,
который под действием жидкости под давлением стремится замедлить движение клапана. В варианте
исполнения, показанном на рисунке 1, на автоматически закрывающемся главном клапане 1 предусмотрен
небольшой корпус клапана 2, который, когда клапан 1 открыт, закрывает направляющую коробку 3 на крышке
корпуса. Направляющая коробка 3 выступает своей нижней стороной в открытый цилиндр 4, выступающий
наружу, который служит для размещения поршня 6, соединенного с небольшим корпусом клапана 2 штоком 5.
Из верхней части цилиндра 4 в атмосферу ведет канал 7, свободное поперечное сечение которого может
регулироваться по желанию с помощью регулировочного винта 8. К этому участку 7 может быть подключен
гидродинамический дуплекс под давлением в точке 9 для подачи жидкости под давлением, выходящей при
срабатывании клапана, в любое желаемое место потребления. На корпусе дополнительно расположен
поворотный ручной рычаг 10, позволяющий открывать корпус клапана 2 также вручную. Всякий раз, когда
скорость потока жидкости под давлением в трубопроводе превышает заданное значение, клапан 1
закрывается, и малый корпус клапана 2 поднимается со своего седла, так что жидкость под давлением
поступает в пространство 4 и там воздействует на поршень 6, который стремится противодействовать
закрывающему движению клапана 1. Силу такого противодействия или торможения можно регулировать,
более или менее полностью закрывая регулировочный винт 8 и тем самым увеличивая или уменьшая
давление в пространстве 4. Как видно, в данной конструкции все детали, скользящие в направляющих,
расположены снаружи без использования сальниковых уплотнений, а автоматически закрывающийся клапан
может быть ввинчен или иным образом отрегулирован снаружи.
В конструктивном варианте, показанном на фиг. 2, направляющая коробка 3, принимающая поршень 6,
ввинчивается в корпус таким образом, что ход корпуса клапана 1 может регулироваться по желанию. Поршень
6 снабжен отверстием 11, обеспечивающим связь между пространством цилиндра над поршнем и
атмосферой. В устье канала 11 установлен регулировочный винт 12, позволяющий регулировать утечку
жидкости под давлением, часть которой выходит из пространства над поршнем через канал 11 в атмосферу, а
оставшаяся часть проходит между поршнем и стенкой цилиндра на другую сторону поршня и может быть
направлена в любое место потребления. Путем соответствующей регулировки регулировочного винта 12
можно обеспечить выход всей жидкости под давлением, или ее большей или меньшей части, через
ответвление 9. На фиг. 3 показан еще один конструктивный вариант автоматически закрывающегося клапана
согласно изобретению. В данном случае тормозное устройство расположено не вровень с корпусом 1
автоматически закрывающегося клапана, а сбоку от него.
Корпус клапана 1 шарнирно соединен со штоком, несущим малый клапан 2 и поршень 6, посредством рычага
13, шарнирно закрепленного в точке 14 на корпусе. Жидкость под давлением может выходить, например,
через отверстие 15 в поршне 6, горловина которого закрывается регулировочным винтом 16, или же на
направляющую коробку может быть навинчено кольцо 17, имеющее короткие трубки 18, сообщающиеся с
камерой 19 внутри кольца, в которую жидкость под давлением поступает из пространства над поршнем через
отверстие 20 в стенке цилиндра. Трубки 18 могут быть снабжены регулировочными винтами 21 для
регулирования выхода жидкости под давлением в атмосферу, или же к этим трубкам могут быть
подсоединены трубы, подающие жидкость под давлением в любые места потребления такой жидкости.
Конструктивная форма, аналогичная показанной на рис. 3, изображена на рис. 9, только в этом случае
регулировка хода автоматически закрывающегося клапана осуществляется не путем завинчивания
направляющей коробки 3, а с помощью рычажного механизма 43.
Для обеспечения тормозного действия на автоматически закрывающееся устройство, усиливающегося по
мере продвижения его закрывающего движения, поршень 6 и направляющая коробка 3 могут быть
сконструированы особым образом, показанным на фиг. 4, 5 и 6. В конструкции, показанной на рис. 4, поршень
6 работает в коническом отверстии в коробке 3, так что по мере движения закрытия зазор между верхним
краем поршня и стенкой коробки уменьшается, и, следовательно, свободная площадь для выхода жидкости
под давлением становится все меньше, так что давление над поршнем возрастает. Аналогичный результат
достигается в конструкции, показанной на рисунке 5, с помощью ступенчатого поршня и соответствующего
ступенчатого цилиндра, размеры ступеней которых подобраны таким образом, что различные ступени поршня
последовательно входят в соответствующие цилиндрические пространства в разное время. В конструктивном
варианте, показанном на рисунке 6, поршень 6 находится вне цилиндра 4, когда устройство автоматического
закрытия находится в открытом положении, и поршень имеет радиальные направляющие ребра 39,
обеспечивающие его аксиальное вхождение в цилиндр.
Благодаря такой конструкции, торможение можно начать в любой желаемый момент в ходе закрывающего
движения автоматического отключающего устройства. Тормозной поршень также может быть расположен так,
как показано на рисунке 7. Шток клапана 5, скользящий в направляющей коробке 3, перемещает поршень 6,
наружный конец которого подвержен воздействию атмосферного давления. Поскольку верхняя сторона
главного клапана 1 подвержена давлению жидкости, на главный клапан и шток действует результирующая
сила, равная площади поперечного сечения штока 5, умноженной на давление жидкости, действующее на
верхнюю сторону главного клапана, за вычетом атмосферного давления. Внутренняя стенка коробки 3
расширена в точке 22 вне корпуса, и из этого кольцевого пространства 22 жидкость под давлением выходит
через радиальные коробки 23 в выпускные трубы 25, снабженные регулирующими винтами 24, или в
соединительные патрубки для труб, ведущих к любому месту потребления жидкости под давлением. В данной
конструктивной форме верхний конец коробки 3, ввинченный в корпус, снабжен головкой 26, напоминающей
поршень и входящей в зацепление с цилиндрическим отверстием 7 в корпусе автоматического отключающего
устройства 1.
Отверстие в нижней части имеет ступенчатую форму, благодаря чему поршень 26 направляется только в
нижней части отверстия, в то время как верхняя часть имеет больший диаметр. При закрывающем движении
клапана 1 меньшее количество жидкости под давлением будет проникать в верхнюю часть канала 27 и в
направляющую коробку с момента, когда поршень 26 войдет в свою направляющую в нижней части канала 27,
так что при продолжении закрывающего движения происходит снижение давления в пространстве над
направляющей поршня, что приводит к срабатыванию тормозного механизма автоматического отключения.
На представленной конструктивной схеме также показано устройство для произвольного закрытия клапана
посредством потока жидкости под давлением, протекающего по основной трубе. С этой целью под стержнем 5
расположен соосный цилиндр 28, в котором работает поршень с пружинным приводом. 29. Под поршнем 29 в
цилиндр 28 входит труба высокого давления 30, содержащая запорный кран, клапан или подобное устройство
31.
Когда кран, клапан или подобное устройство 31 открывается, поступающая под давлением жидкость
поднимает поршень 29, преодолевая пружину 32, и закрывает клапан 1. После закрытия устройства 31
пружина 32 возвращает поршень 29 в исходное положение, при этом жидкость под давлением выходит через
отверстие 34, которое может регулироваться с помощью регулировочного винта 33. При наличии на
предприятии множества устройств автоматического отключения может случиться так, что в определенный
момент одно или несколько устройств выйдут из строя, в то время как остальные отключатся без проблем.
Изобретение также включает в себя устройство, обеспечивающее работу всех автоматических устройств
отключения, даже если сработало только одно из них. С этой целью под каждым автоматическим запорным
устройством предусмотрен поршень, работающий в цилиндре, а камеры цилиндра или пространства под
этими поршнями соединены соответствующей системой труб с теми частями всех автоматических запорных
устройств, из которых под давлением выходит жидкость при автоматическом закрытии устройств.
Даже если срабатывает только одно из автоматических запорных устройств, жидкость под давлением
поступает в эту систему трубопроводов, которая в другое время не находится под давлением, так что поршни
поднимаются, и любые автоматические запорные устройства, склонные к выходу из строя, срабатывают. В
конструктивном варианте, показанном на рис. 7, эту функцию выполняет второй поршень 35, расположенный
в цилиндре 28 под поршнем 29. Ниже поршня заканчивается труба 36, являющаяся частью указанной системы
труб. — Далее в цилиндре 28 ниже поршня 35 предусмотрено отверстие 38, ведущее в атмосферу, которое
может регулироваться с помощью регулировочного винта 37. Жидкость под давлением, поступающая при
срабатывании автоматического запорного устройства, поднимает оба поршня 29, 35, преодолевая действие
пружины 32, и надежно закрывает клапан 1. Пружина 32 возвращает поршни в исходное положение, когда
автоматические отключающие устройства возвращаются в положение, готовое к повторному использованию,
при этом жидкость под давлением выходит через отверстие 38.
Вместо того чтобы позволять жидкости под давлением выходить из пространства между поршнем 6 и
направляющей коробкой 3 в атмосферу или в отдельную трубопроводную систему, конструкция может быть,
как показано на рис. 10, такова, что жидкость под поршнем принудительно закачивается обратно в трубу. Для
этой цели шток 5, соединяющий поршень 6 с клапаном -2, снабжен продольным отверстием 44 на нижнем
конце, которое снабжено Поперечный канал 45 сообщается с пространством над поршнем 6, а верхний конец
канала 44 через поперечный канал 42 сообщается с пространством под корпусом клапана 2; только нижняя
часть штока 5 достаточно толстая, чтобы направляться коробкой 3. Поэтому в начале закрывающего
движения жидкость под давлением сообщается по кольцевому каналу сравнительно большой площади
поперечного сечения с пространством над поршнем. Когда нижняя часть штока входит в направляющую
коробку, жидкость под давлением оказывается заключенной в пространстве над поршнем и может вернуться в
основную трубу под давлением только через узкое отверстие 44; следовательно, сопротивление движению
закрытия возрастает.
В конструктивном варианте, показанном на рис. 11, поршень после первой части своего движения закрывает
выходное отверстие 48 для жидкости под давлением. Шток 5 снова имеет ступенчатую или утолщенную
форму и в конце хода зацепляется своим клапаноподобным утолщением с седлом 49 на направляющей
коробке. 3. Однако тормозное устройство, состоящее из клапана 2 и поршня 6, может также служить для
торможения управляющего движения пластины сопротивления, установленной в канале для жидкости под
давлением, чтобы обеспечить возможность колебания указанной пластины при превышении скорости потока
заданного предела. На фиг. 8 в качестве примера показана такая конструкция, в которой пластина
сопротивления 40 установлена на одном из плеч рычага 41, шарнирно закрепленного в корпусе, а другое
плечо этого рычага соединено с корпусом клапана 2, несущим тормозной поршень, описанным ранее
способом. Когда пластина сопротивления 40 перемещается под действием протекающей под давлением
жидкости, клапан 2 открывается, и жидкость под давлением поступает над тормозным поршнем в трубу 42,
которая в остальное время свободна от давления и ведет к устройству, срабатывающему в случае
превышения скорости потока жидкости под давлением, например, к запорному клапану или подобному
устройству.
Отводящие каналы от автоматических запорных устройств или клапанов, управляемых элементами
сопротивления, которые обычно свободны от давления, могут заканчиваться ниже поршней с
соответствующим весом или пружинным приводом, чтобы приводить их в действие только тогда, когда
давление достигнет заданного значения. На рисунке 12 показано такое расположение поршня. Поршень 50
работает в цилиндре 51 и находится под действием пружины 52. Для регулирования давления на поршень на
нем установлен пружинный клапан 53, который, когда давление превышает заданный предел, позволяет
жидкости под давлением перетекать на другую сторону поршня, при этом эта жидкость под давлением
выходит через отверстия 54 в крышке цилиндра. Передача движения поршня к приводимым в действие
устройствам может осуществляться посредством головки 55, навинченной на конец штока поршня 56,
проходящего через крышку цилиндра. Кроме того, давление под поршнем может регулироваться путем
изменения площади свободного прохода выпускного отверстия 57 в нижней части цилиндра с помощью
регулировочного винта 58.
На рисунке 13 показано устройство, соответствующее рисунку 12, которое служит для подъема
предохранительного клапана до полного хода. При использовании предохранительных клапанов с таким
механизмом в некоторых случаях возникает необходимость полностью поднимать предохранительный клапан
только после того, как давление достигнет заданного значения. Хотя средства для достижения этого не
являются частью настоящего изобретения, данный результат может быть обеспечен путем установки
небольшого дополнительного предохранительного клапана, показанного на рисунке 14. Корпус клапана 59
имеет радиальное расширение 60, выступающее за пределы седла и образующее вместе с корпусом
соответствующей формы кольцевое пространство 61. Когда давление в генераторе давления или в
воздуховоде превышает допустимую высоту, предохранительный клапан быстро открывается за счет своего
расширения, и жидкость под давлением поступает к поршню, расположенному, например, как показано на
рисунке 12, который поднимает его, так что тот поднимает второй предохранительный клапан. Вместо
дополнительного клапана, показанного на рисунке 14, можно использовать также клапан с диафрагменным
управлением, как показано на рисунке 15.
Диафрагма 63, на которую воздействует пружина 62, и соединенный с ней клапан 64 поднимаются, когда
давление в генераторе давления или в воздуховоде превышает допустимое значение, и жидкость под
давлением протекает по трубе 65 к управляющему поршню. Может возникнуть необходимость создать
давление в системе трубопроводов, соединенных с автоматическими запорными устройствами и обычно
свободных от давления, чтобы обеспечить возможность срабатывания в любой произвольно выбранный
момент устройств, которые приводят в действие только при срабатывании автоматических запорных
устройств. Для этой цели служит ответвление, ведущее от источника давления к трубопроводной системе, в
котором установлено любое устройство ручного перекрытия, например, клапан, показанный на рисунке 16.
Этот клапан 66 удерживается в закрытом положении за счет жидкости под давлением и перемещается
штоком 67, проходящим через корпус только с направляющей, и, таким образом, без идеально герметичного
сальникового уплотнения. На конце этого стержня расположена головка 67а, которая упирается в ручной
рычаг 68, шарнирно закрепленный на корпусе.
Соседние файлы в папке патенты