Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_12170
.pdf
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB396558A
[]
- = -_ -- --- р Л
ПАТЕНТНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ
Дата подачи заявки: август. 5, 1932. Нет, 22,055132.
Завершено: 10 августа 1933 г.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
396A558 - Усовершенствования, связанные с оборудованием для разделения.
Материалов различной плотности.
Мы, компания General Electric Company Limited, расположенная по адресу Magnet House, Kingsway, London,
W.C. 2, британская компания, настоящим заявляем о характере данного изобретения (сообщение от Томаса
Чанса из [города], графство Монтгомери, штат Пенсильвания, Соединенные Штаты Америки, гражданина
Соединенных Штатов Америки), и о том, каким образом оно должно быть выполнено, что будет подробно
описано и установлено в следующем заявлении: — Данное изобретение относится к аппарату, в котором
материалы различной плотности разделяются в камере, содержащей жидкую среду. В частности, изобретение
относится к устройству, в котором более тяжелые твердые частицы, оседающие на дно камеры, выгружаются
через вторую камеру, снабженную впускным и выпускным клапанами, которые попеременно приводятся в
действие для ограничения утечки жидкости из первой камеры через вторую камеру. Целью изобретения
является создание усовершенствованной формы управления клапанами для таких устройств:
Данное изобретение может быть применено, например, к аппарату для разделения материалов с различной
удельной плотностью, в котором суспензия песка в воде поддерживается во флотационной камере, причем
суспензия имеет подходящую плотность, так что обрабатываемый материал будет плавать в ней, а отходы
оседать на дно камеры. (Такой аппарат описан в патентной заявке №...)
119,038 к классификаторам восходящего тока и другим подобным устройствам. Это относится как к клапанам
с золотниковым механизмом, использующим возвратно-поступательное движение поршней, приводимых в
действие рабочими средами, такими как пар, сжатый воздух, жидкости и тому подобное, так и к клапанам с
механическим приводом.
45- В аппарате указанного типа.
Согласно настоящему изобретению, указанные клапаны приводятся в действие с помощью электропривода, и
предусмотрены средства, позволяющие подавать электроэнергию на любой из клапанов для его открытия
только тогда, когда другой клапан практически закрыт, при этом указанные средства приводятся в действие
действием клапанов.
Таким образом, устройство может включать в себя, в частности, комбинированные средства для обеспечения
закрывающего движения впускного клапана с целью приложения энергии для создания открывающего
движения выпускного клапана после того, как впускной клапан переместился на заданное расстояние, и
средства для обеспечения закрывающего движения выпускного клапана с целью приложения энергии для
создания открывающего движения впускного клапана после того, как выпускной клапан закрылся на заданное
расстояние, при этом открытие любого клапана зависит от закрытия другого, и при этом один клапан должен
быть закрыт на заданное расстояние, прежде чем другой сможет быть открыт.
Для управления подачей энергии 70 для закрытия клапанов может быть предусмотрено механическое
устройство, предпочтительно скользящего типа, предназначенное для возвратно-поступательного движения
под действием рабочей среды, подаваемой в цилиндры, содержащие поршни, соединенные с указанными
клапанами. 7E. В тех случаях, когда используются клапаны скользящего типа, приводимые в действие
давлением жидкости, закрывающее движение впускного клапана может быть организовано таким образом,
чтобы обеспечить подачу рабочей среды в цилиндр выпускного клапана и, следовательно, открыть выпускной
клапан после того, как указанный впускной клапан закрылся на заданную величину, а закрывающее движение
выпускного клапана должно быть организовано таким образом, чтобы обеспечить подачу рабочей среды в
цилиндр впускного клапана и, следовательно, открыть впускной клапан после того, как указанный выпускной
клапан закрылся на заданную величину, при этом открытие любого клапана зависит от закрытия другого, и
могут быть предусмотрены средства управления указанными поступлениями.
Предпочтительно предусмотреть средства для существенного заполнения второй камеры жидкостью до
открытия впускного клапана, а также средства для оставления отверстия впускного клапана открытым до тех
пор, пока жидкость не выйдет из второй камеры через отверстие выпускного клапана.
были существенно заменены; Примеры конструкций в соответствии с изобретением показаны на прилагаемых
чертежах, которые представляют собой схематические вертикальные проекции в частичном поперечном
сечении, и на которых мелкие детали, такие как сальниковые уплотнения, коробчатые конструкции и тому
подобное, опущены для краткости. На чертежах на рис. 1 показан клапанный механизм с электрическим
управлением, на рис. 2 — конструкция цилиндра с каналами и одним рабочим клапаном, а на рис. 3 —
конструкция с одним рабочим клапаном, использующая механически управляемые вторичные клапаны S0. На
рисунке 4 показан клапанный механизм, предназначенный для автоматического управления подачей
жидкости, используемой для заполнения камеры для отходов или концентрата, а на рисунке 5 — механически
приводимый в движение механизм. Одинаковые числа обозначают одинаковые части на разных рисунках.
Принцип работы и конструкция аппарата, показанного на рисунке 1, следующие. Материалы, оседающие из
сепарационного резервуара и прошедшие через соединение 1 и задвижку 2, расположенные в клапанном
блоке 3, в камеру 4, выгружаются из нее через открытую задвижку а, расположенную в клапанном блоке 6.
При этом указанная задвижка открывается после закрытия указанной задвижки 2. Клапаны 2 и 5 соединены
поршневыми штоками 8 и 9 с поршнями 10 и 11, работающими в цилиндрах 12 и 13, причем указанные
цилиндры прикреплены к клапанным коробкам 3 и 6 с помощью дистанционных элементов 3(i) и 6a.
3t Указанные ящики снабжены сливными патрубками 7 с обоих концов, чтобы обеспечить слив любых мелких
частиц, которые могли попасть внутрь во время работы клапанов, а также для подачи воды.
Соединение 1 содержит жидкие компоненты разделяющей среды, и камера 4 может быть заполнена
указанной жидкостью до открытия верхнего задвижного клапана 2.
Поршни 10 и 11 перемещаются возвратно-поступательно под действием рабочей среды под углом 40°,
поступающей через входы 14 и 1,5 через поршневые клапаны 16 и 17 и выходящей из них через выпускные
патрубки 15a, 18b и 19a, 19b, трубопроводы 20a, 20b и 21a, 21b, соединяющие цилиндры 12 и 13 с корпусами,
содержащими клапаны 16 и 17.
Поршневые клапаны 16 и 17 поднимаются электрическими соленоидами 38 и 46, а затем опускаются при
отключении тока этими соленоидами. Подача тока на соленоиды 38 и 46 через контакторы 40 и 48 возможна
только тогда, когда эти контакторы замкнуты путем перемещения звеньев 27 и 26 в замкнутое положение
шайбами 25 и 24, установленными на хвостовых штоках 23 и 22, прикрепленных к поршням 11 и 10, причем
указанные шайбы имеют осевую регулировку на этих штоках. Контакторы 40 и 48 автоматически
устанавливаются в разомкнутое положение с помощью пружин или другого механизма, не показанного на
рисунке, при этом звенья 26 и 2 возвращаются в это разомкнутое положение, когда шайбы 24 отходят от
цилиндров.
Для обеспечения отвода твердых частиц из соединения 1 без одновременного отвода большого
неконтролируемого объема жидкости, в любой момент времени может быть практически открыт только один
задвижной клапан, а необходимые попеременные, взаимосвязанные, синхронизированные
возвратно-поступательные движения поршней 10 и 11 обеспечиваются следующим образом. 70 Переменный
электрический ток подается на электродвигатель 30 через цепи 3Ua, 30b и 30c, подключенные к питающим
шинам 28 и 29, при этом предусмотрен выключатель 31 для ручной остановки указанного двигателя 75.
Двигатель 30 вращается через шестерню 32, а на валу 33 установлены зубчатые диски 34 и 42. Диск 34
поддерживает электрическую цепь через провода 36 и 37 до тех пор, пока периферийный контактор 35
перекрывает зазор между концами указанных проводов. Таким образом, ток течет от шины 28 через провод
36, контактор 3 и провод 37, чтобы активировать соленоид 38 и поднять поршень, поднимая
предохранительный клапан 16, 85, при условии, что обратная цепь от указанного соленоида, включающая
провод 19, контактор 40, провод 41 и питающую шину 29, замыкается звеном 2, замыкая указанный контактор
40 под действием шайбы 25.
Рабочая среда теперь может свободно перемещаться от входа 14 через трубопровод 20a в цилиндр 10 и
выходить из указанного сквозного трубопровода 20; от входа 18b до выхода 18b, направляя поршень 10 для
открытия клапана, пока поршень не достигнет максимального хода. Вскоре поршень катода перемещается
наружу, шайба 24 выходит из контакта с звеном 26, размыкая контактор 48 и изолируя соленоид 38 (нижний
скользящий клапан 5) до возвращения указанного поршня в исходное положение. Дальнейшее вращение
диска 34 приводит к тому, что контактор 35 разрывает цепь между проводами 36 и 37, соленоид 38
обесточивается, плунжер соленоида и поршневой клапан 16 падают, и цикл обращается вспять, выхлопные
газы выходят через трубопровод.
2
0a и выхлоп 18a, а также подача через трубопровод 20b и вход 14. Теперь золотниковый клапан 2
закрывается, и когда шайба 24 достаточно перемещает звено 26, контакты 48 замыкаются, готовясь к
следующему открытию нижнего золотникового клапана 5.
На синхронизирующем диске 42 расположен периферийный контактор 43, который подает питание на нижний
соленоид 46 таким же образом, как контактор 35 подает питание на верхний соленоид 38, провода 44, 45, 47 и
49, соединяющие питающую шину 28 с указанным соленоидом 46 и контактором 48, чтобы подать питание на
шину 29, когда контактор 43 замыкает зазор между проводами 44 и 45. Аналогично, нижний поршневой клапан
17 функционирует так же, как и верхний поршневой клапан 16. Указанный клапан 17 поднимается плунжером
соленоида 12 46, когда этот соленоид находится под напряжением, тем самым подавая рабочую жидкость из
входа 1.5 через трубопровод 21a в цилиндр 13 и выпуская эту жидкость из указанного цилиндра через
трубопровод 21b в выпускной коллектор 19b, тем самым создавая ход открытия нижнего золотникового
клапана 5 и изолируя верхний соленоид 38, управляющий верхним золотниковым клапаном 2, как только
шайба 25 отходит от рычага 27, позволяя указанному рычагу открыть контактор 40. По мере дальнейшего
вращения диска 42, периферийный контактор 43 размыкает цепь соленоида 46, позволяя указанному
плунжеру соленоида и поршневому клапану 17 опуститься и закрыть золотниковый клапан 5] под действием
рабочей среды, выходящей из переднего конца цилиндра 13 через трубопровод 21a в выпускное отверстие
19a и поступающей через входное отверстие 15j5 через трубопровод 21b в задний конец указанного цилиндра
13, тем самым изменяя направление движения поршня 11.
Когда золотниковый клапан 5 приближается к концу своего хода закрытия, шайба 25 перемещает рычаг 27,
чтобы замкнуть контактор 40 и тем самым подготовить цепь к соленоиду 38 для следующего цикла работы
верхнего золотникового клапана 2, который происходит, когда периферийный контактор 8-5 снова замыкает
указанную цепь.
Таким образом, становится видно, что контакторы 40 и 48 соответственно ограничивают движение
золотниковых клапанов 2 и 5, и что до тех пор, пока работает автоматический механизм, один из указанных
золотниковых клапанов должен достичь заданной точки в своем ходе закрытия, прежде чем другой сможет
быть открыт. Кроме того, если какой-либо из клапанов заклинит из-за препятствия во время такта закрытия и,
следовательно, не сработает контактор другого клапана, цикл продолжится с другим клапаном в режиме
ожидания, и заклинивший клапан снова откроется, позволяя препятствию исчезнуть и освободить указанный
клапан для окончательного закрытия.
4
Сигналы, указывающие на работоспособность клапанов, могут быть предусмотрены, как показано на
индикаторах 39a и 47a, а также могут быть предусмотрены дополнительные сигналы, управляемые тягами 22
и 2,3, для индикации положения указанных тяг.
Время, в течение которого каждый задвижной клапан открыт, зависит от относительной длины дуги
периферийных контакторов 35 и 43, если используются контакторы непрерывного действия, или от положения
рабочих точек, если используются вращающиеся контактные выключатели мгновенного действия.
Возможно, целесообразно обеспечить остановку двигателя 30 при закрытых обоих золотниковых клапанах, и
для достижения этой цели на валу переключателя 33 может быть установлен третий диск, снабженный
периферийным контактором 51, который размыкает цепи 30b и 30c, когда контакторы 35 и 43 разомкнуты. В
нормальных условиях выключатель 31 предотвращает обрыв цепи, и двигатель работает непрерывно. Когда
указанный выключатель 31 разомкнут, двигатель остановится, как только контактор 51 повернется в открытое
положение, при этом один золотниковый клапан будет закрыт, а другой также закрыт, если только он не будет
заблокирован в закрытом положении каким-либо посторонним препятствием для его дальнейшего движения.
Ручное управление клапанным механизмом, независимо от автоматического механизма синхронизации,
обеспечивается переключателями 37a и 45a в ответвлениях цепей 37 и 45, при этом цепи с ручным
управлением остаются последовательно соединенными с блокировочными контакторами 48 и 40.
В тех типах аппаратов, в которых камера для отходов или концентрата 4 опорожняется от своего жидкого
содержимого при открытии задвижки 5 и заполняется из внешнего источника, такое заполнение может
осуществляться автоматически с помощью частей 52–58 включительно, в которых провод 52 проводит ток от
питающей шины 29 через провод 41, когда контактор 40 замкнут, к соленоиду 53, причем указанный ток
возвращается через провод 54 к питающей шине 28. Электромагнитный клапан 53 активируется, поднимая
сбалансированный клапан 85 35 и обеспечивая поток жидкости из источника 57 через обратный клапан 56 в
камеру 4. Указанная жидкость заполняет камеру 4, вытесняя воздух из контейнера через вентиляционное
отверстие 58, которое может быть либо управляемо клапаном, либо поднято на высоту, превышающую
статический напор, возникающий в камере 4 при открытии задвижки 2. Благодаря такой конструкции клапан 55
открыт в течение всего периода, когда контактор 95 закрыт, так что указанный клапан остается открытым в
течение всего периода, когда верхний ползунковый клапан 2 открыт. Поэтому необходимо подавать жидкость
из источника 57 при напоре меньшем, чем тот, который существует в камере 4, когда указанный клапан 2
открыт, чтобы предотвратить дальнейший поток вверх через указанный клапан 2.
По той же причине необходимо предусмотреть обратный клапан 56, чтобы предотвратить обратный поток из
камеры 4 в источник 57, когда клапан 2 открыт. Для использования этого метода заправки необходимо
обеспечить достаточную паузу между закрытием затвора 5 и открытием затвора 2, чтобы дать время для
заправки. Эта пауза создается за счет создания зазора между передним концом временного контактора 3.5 и
задним концом контактора 43. Операция заправки автоматически начинается сразу после закрытия
контактора 40 движением закрытия 1.10 клапана 5 и может продолжаться до тех пор, пока передний конец
контактора не замкнет цепь между 36 и 37, тем самым открыв затвор 2. Если клапан 5 не закрывается
достаточно плотно, чтобы замкнуть контактор 40, 12 (ни операция заполнения, ни открытие клапана 2 не
произойдут, указанный клапан 5 снова откроется и закроется, когда контактор 43 повернется в нужное
положение). Следует отметить, что в тех типах аппаратов, в которых клапан 5 сбрасывает жидкость в водяной
затвор, а камера 4 не опорожняется от жидкого содержимого, в таких условиях открытие клапана 2 может
происходить одновременно с окончательным закрытием клапана 5.
В некоторых случаях, например, когда статическое давление источника жидкости 57 превышает давление в
камере 4 при открытом клапане 2, может возникнуть необходимость автоматического закрытия клапана 55 до
открытия клапана 2, что, в свою очередь, исключает необходимость использования обратного клапана 56.
Это может быть достигнуто путем пропускания обратной цепи 54 через периферийный контактор,
установленный на четвертом синхронизирующем диске на валу 33, при этом указанный контактор замыкает
цепь в цепи 54 в течение указанного выше промежутка между передним концом контактора 35 и задним
концом контактора 43 и размыкает цепь в течение оставшейся части каждого оборота вала 33. Цепь питания
соленоида 53-20 по-прежнему будет проходить через провод 41 и контактор 40, так что открытие клапана 55
будет по-прежнему блокироваться с закрытием золотникового клапана 3. Поскольку использование
четвертого синхронизирующего диска может быть легко осуществлено любым специалистом в данной
области, особенно с учетом вышеизложенного описания других синхронизирующих дисков, он не показан на
рисунке 1 для большей наглядности. Следует понимать, что хотя клапан 55 показан как управляемый
непосредственно соленоидом, может быть применен любой подходящий тип клапана, работающего с рабочей
средой в прорыве жидкости, при этом соленоид 53, управляющий пилотным клапаном, регулирует поток
указанной среды к указанному клапану и от него.
На рисунке 2 распорные элементы 3a и 6a соединяют корпуса золотниковых клапанов типа, показанного на
рисунке 1, с цилиндрами 12 и 13, содержащими поршни 10 и 11, с рабочими штоками S и 9, прикрепленными к
золотниковым клапанам в указанных корпусах, и несущими хвостовые штоки 22 и 2-3 для визуальной
индикации положения указанных клапанов. > Рабочая среда, находящаяся под давлением и подаваемая
через вход 14i в четырехходовой клапан 161 (приводимый в действие рычагом 16a), проходит через
трубопровод 21b' и закрывает нижний золотниковый клапан, перемещая поршень 11 влево. По мере
приближения поршня к концу своего хода он открывает отверстие 20c', пропуская указанную среду через
канал 20a' в цилиндр 12, в результате чего поршень 10 перемещается вправо и открывает золотниковый
клапан. Во время закрывающего движения поршня 11 выхлопные газы поступают из передней части цилиндра
13 через канал 21a и отверстие 21c', цилиндр 12, канал 20bW и четырехходовой клапан 16' к выпускному
отверстию 18', а во время открывающего движения поршня 10 выхлопные газы проходят из задней части
цилиндра 12 через 20bW и клапан 161 к указанному выпускному отверстию 181.
Если теперь четырехходовой клапан 16' перевернут, поршень 106 закроет верхний золотниковый клапан, и
подача будет осуществляться из положения 14'.
через указанный клапан 1' и трубопровод 20bO 6 и выхлоп через 20a', 20c', цилиндр 13, 21b' и клапан 16' к
выпуску 18'.
Как только поршень 10 открывает отверстие 21c', ход поршня 11 наружу происходит за счет поступления
воздуха из цилиндра 12 через канал 21a' и выпуска через 21b', клапан 16' 70O и выпускной клапан 18'. Для
обеспечения возможности остановки цикла при закрытых обоих золотниковых клапанах в трубопроводе 2'
предусмотрен запорный клапан 20d' (закрытие которого предотвратит попадание жидкости через указанный
трубопровод 75, когда порт 200c будет открыт поршнем 11).
На рисунке 3 показано функционирование аппарата аналогично рисунку 2, но в котором управляемые
поршнями порты 2Qcl и 21a' заменены клапанами 20c" 80 и 21c5, приводимыми в действие звеньями 2711 и
26, которые управляются шайбами 24 и 25 хвостового штока и обеспечивают блокировку по давлению,
аналогичную той, которая создается электрической блокировкой контакторов 40 85 и 48, показанных на
рисунке 1.
Рабочая среда под давлением, поступающая через единственный четырехходовой клапан 16, приводимый в
действие рычагом 16a%, от входного отверстия 14" к трубопроводу 21b, закрывает нижний задвижной клапан,
а окончательное закрывающее движение шайбы 23 открывает клапан 2c" посредством звена 27", таким
образом, пропуская среду из 21b1 через трубопровод 20a0 для открытия верхнего задвижного клапана. Во
время такта закрытия нижнего золотникового клапана выпуск отработавших газов происходит через
трубопровод 21a" и клапан 21c (удерживаемый в открытом положении шайбой 24 и звеном 26"), а также через
четырехходовой клапан 1611, приводимый в действие рычагом 1fall. Во время такта открытия верхнего
золотникового клапана отработавшие газы проходят из цилиндра 12100 через трубопровод 20b" и клапан 16" к
указанному выпускному патрубку 18. Закрытие верхнего задвижного клапана осуществляется реверсивным
клапаном 16”.
обеспечивая подачу воздуха через 20b и отвод выхлопных газов через 20al' и клапан 20c 105 (удерживается в
открытом положении шайбой 2-5 и звеном 271).
Сразу же после открытия шайбой 94 клапана 21e путем перемещения звена 26" открывается нижний
золотниковый клапан, так как рабочая среда может свободно протекать через 110 ? Внутреннее соединение
от 20bWI до передней части цилиндра 13 и выпуск от задней части указанного цилиндра через 21b и клапан 16
до выпускного отверстия 18". Остановка цикла при закрытом положении обоих задвижек 115 осуществляется
путем закрытия запорного клапана 20d в трубопроводе 20al", закрывающего вход в переднюю часть цилиндра
12, когда клапан 20c открывается шайбой 25.
Исходя из приведенных выше описаний 120
На рисунках 2 и 3 видно, что эти конкретные клапанные механизмы лучше всего подходят для тех типов
аппаратов, в которых не требуется повторное заполнение камеры отходов или концентрата (например,
камеры 4 на рисунке 1) жидкостью, поскольку обычно нет временного интервала между закрытием нижнего
клапана и открытием верхнего клапана, если только такой интервал не обеспечивается закрывающимися
клапанами 20d' или 20d4". 13l 396,55a8 18"'. Поршень 11 затем перемещается вправо, изолируя верхний
рабочий клапан цилиндра 16, позволяя противовесу 27a' закрыть блокировочный клапан 20oe"', и открывая
нижний золотниковый клапан:
Заполнение камеры 4 жидкостью и возвратно-поступательное движение поршневого клапана 60
осуществляется следующим образом. Предполагая, что детали находятся в показанном положении,
гидравлическое давление от разделительного приемника передается через открытый верхний золотниковый
клапан, камеру 4 и трубопровод 62 для поддержания плунжера 61 и поршневого клапана 60 в поднятом
положении, при этом клапан 60 соединяет трубопровод 20a'-- с 20g через порты 20e и 80 20!, а трубопровод
-63 — с выпускным отверстием 65 через порты 63a и 65a. Поршень 64, приводимый в действие силой тяжести,
остается в нижнем положении в цилиндре 53, при этом уравновешенный клапан 55, соединенный с указанным
поршнем 85, закрыт, чтобы предотвратить попадание жидкости из источника давления 57 в камеру 4. Если
теперь верхний задвижной клапан закрыт, а камера 4 опорожнена путем открытия нижнего задвижного
клапана, плунжер 61 падает под действием силы тяжести. Таким образом, давление в камере 4 немедленно
падает достаточно, унося вниз поршневой клапан, чтобы обеспечить сообщение портов 63a с портом 20e и
изолировать порты 65a и 20!. Это не оказывает никакого воздействия на поршень 64 '95 до тех пор, пока
нижний золотниковый клапан не закроется достаточно, чтобы открыть блокировочный клапан 209,'61.
Если клапан 16 (четырехходовой) открыть, чтобы открыть верхний золотниковый клапан, подача
осуществляется через 20" и 63 100, чтобы поднять поршень 64 и открыть клапан 55.
Жидкость теперь заполняет камеру 4 из источника давления 57, вытесняя находящийся в ней воздух через
вентиляционное отверстие, если это необходимо, и, наконец, создает достаточное давление для подъема
поршня 61 и клапана 60, обеспечивая сообщение порта 20 с портом 20! и порт 63a с портом 65a-. «Поршень
64 немедленно опускается». Выпуск газа происходит через поршень 65, закрывая клапан 55; открытие
верхнего золотникового клапана 110 происходит за счет поступления газа в цилиндр 12 через поршни 20a и
20g, и цикл завершается. Плунжер 61 затем удерживается в поднятом положении после закрытия клапана 55
давлением, передаваемым из разделительного приемника через открытый верхний золотниковый клапан, до
тех пор, пока это давление не будет сброшено закрытием указанного клапана и открытием нижнего
золотникового клапана. Для регулирования скорости потока в обоих направлениях в трубопроводе 62 могут
использоваться обратные клапаны 66 и 68 и дроссельные клапаны 67 и 69, а также ручное управление
поршневым клапаном 60, обеспечиваемое штоком 70, чтобы позволить 25 открывать верхний золотниковый
клапан, когда камера 4 пуста. Из вышеизложенного видно, что устройство на рисунке 4 является дважды
взаимосвязанным.
На рисунке 2 показано заполнение камеры Т4, в целом 1301. В аппарате, изображенном на рисунках 2 и 3,
каждый цилиндр служит временным резервуаром для жидкости, поступающей в другой цилиндр при его ходе
открытия. В определенных условиях это может быть нежелательно, например, при использовании пара в
качестве рабочей среды, а устройство, показанное на рисунке 4, устраняет такой эффект резервуара и
позволяет автоматически заполнять жидкостью камеру для отходов или концентрата.
На рисунке 4 дистанционные элементы 3a и 6a соединяют корпуса золотниковых клапанов типа, показанного
на рисунке 1, с цилиндрами 12 и 13, содержащими поршни 10 и 11, с рабочими штоками 8 и 9,
прикрепленными к золотниковым клапанам в указанных корпусах. Принцип работы и конструкция аппарата
следующие. Рабочая среда, подаваемая через входное отверстие 14, проходит через блокировочный клапан
20cl", открываемый подвижным звеном 27" нижней шайбы хвостового штока, когда нижний золотниковый
клапан закрывается, и закрывается противовесом 27a", когда указанное звено освобождается при открытии
клапана, в трубопровод 20dc и через четырехходовой клапан 16 в трубопровод 20a". Указанный трубопровод
20al заканчивается входным отверстием 20e в стенке цилиндра 59, содержащего поршневой клапан 60.
Указанный поршневой клапан 60 поднимается плунжером 61, работающим в выступе 59, и опускается под
действием силы тяжести, при этом давление подается и сбрасывается через трубопровод 62, открывающийся
в камеру для отходов или концентрата 4, — указанная камера 4 соединяет указанные клапанные коробки, как
показано на рисунке 1.
Когда указанный поршневой клапан поднимается под действием указанного давления, он соединяет
указанный порт 20e с портом 20!, позволяя рабочей среде протекать из 20a"l в трубопровод 20g и перемещать
поршень 10 вправо, открывая верхний золотниковый клапан и одновременно позволяя блокировочному
клапану 2l&... закрыться под действием противовеса 26al, изолируя нижний рабочий клапан цилиндра 17 от
входного отверстия 141". В указанный момент открытия выпускной коллектор отводится из задней части
цилиндра 12 через трубопровод 20b и клапан 16 к выпускному патрубку 18”.
Указанный четырехходовой клапан 16 теперь перевернут, и подача топлива осуществляется через этот
клапан из трубопровода 20d к указанному заднему концу цилиндра 12, при этом поршень 10 перемещается
влево и закрывается верхний золотниковый клапан, а выпуск топлива осуществляется из переднего конца
указанного цилиндра через трубопровод 20g, порт 20! f, поршневой клапан 60, порт 20e, трубопровод 20a" и
клапан 16 для выпуска 18111. Во время заключительного закрывающего движения шайба 24 перемещает
звено 26'', чтобы открыть клапан 21c... в подготовке к следующему открытию нижнего задвижного клапана.
Четырехходовой клапан 17 теперь перевернут, что приводит к подаче воздуха через вход 14' через 21011,
трубопровод 21d, клапан 17, трубопровод 21a и отводу воздуха через трубопровод 21b и клапан 17 к выпуску
396,558, что требует закрытия нижнего задвижного клапана, прежде чем можно будет подать давление для
открытия верхнего задвижного клапана. Блокировочный клапан 200111 присутствует, поэтому он не является
обязательным, хотя его использование всегда может быть желательным, поскольку он предотвращает
открытие клапана подачи жидкости 55, реверсируя четырехходовой клапан 16 до закрытия нижнего
задвижного клапана, тем самым устраняя потери жидкости.
Опять же, при определенных пропорциях аппарата поток через клапан 55 может быть теоретически больше,
чем расход через указанный нижний клапан, и таким образом в камере 4 может быть создано давление,
необходимое для открытия поршневого клапана, даже при открытом золотниковом клапане, при этих условиях
блокировочный клапан ZOc" будет необходим.
Автоматическое наполнение жидкостью, управляемое самим процессом наполнения, как показано на рисунке
4, имеет большое преимущество в том, что на операцию наполнения отводится только то время рабочего
цикла, которое фактически необходимо для ее выполнения, при этом открытие верхнего задвижного клапана
происходит сразу после завершения наполнения.
Следует понимать, что этот метод автоматического управления заполнением может быть применен к
аппарату, изображенному на рисунке 1, вместо электрического контактора с предварительным управлением
по времени, а также к аппаратам, изображенным на рисунках 2 и 3, путем последовательного включения в
трубопроводы 20a, 20aW и 20a" соответственно.
Поршневой клапанный цилиндр 59 на рисунке 4, соединяющий цилиндрическую часть указанных
трубопроводов с портом 20e и часть управления клапаном с портом 20f.
Следует также понимать, что в тех вариантах осуществления, в которых камера 4 опорожняется в водяной
затвор и не заполняется жидкостью при каждом цикле, устройство, показанное на рисунке 4, может не
включать конструкцию автоматического заполнения жидкостью; такое изменение требует лишь прямого
соединения трубопроводов 20a и 20q в общий трубопровод, например, 20a на рисунке 1.
Принцип работы и конструкция механически управляемого клапанного механизма, показанного на рисунке 5,
следующие. Промежуточные элементы 3a и 6a соединяют задвижки золотников, показанные на рисунке 1 и
прикрепленные к камере для отходов или концентрата, аналогичной камере 4 на рисунке 1, с рамами
коленчатых валов 71 и 72, несущими коленчатые валы 73 и 74. Указанные коленчатые валы снабжены
коленчатыми дисками 75 и 76, на которые установлены коленчатые пальцы 77 и 78 и приводные червячные
передачи 79 и 80, приводимые в движение червяками 81 и 82 трехфазных электродвигателей переменного
тока 83 и 84. Шатуны 85 и 86 соединяют указанные шатунные пальцы через поршневые пальцы 87 и 88 с
крестовинами 89 и 90, работающими на направляющих 91 и 92. Указанные крестовины прикреплены к
стержням 8 и 9, приводящим в действие золотниковые клапаны, работающие в указанных корпусах
золотниковых клапанов, и несут собачки 93 и 94, качающиеся на центрах 95 и 96 и удерживаемые в упорах 97
и 98 пружинами 99 и 70 100.
Блокировочный механизм включает в себя звенья 101 и 102, соединенные переключающей планкой 103,
снабженной контактной точкой 126, предназначенной для попеременного зацепления с контактными точками
12.5 и 75 132. Указанные звенья 101 и 102 перемещаются соответственно за мертвую точку пружин 104 и 105
с помощью указанных шил 93 и 94 и доводятся до конца своего хода указанными пружинами. Указанные
звенья и собачки 80 образуют храповой механизм, при этом собачка может свободно откидываться назад при
первом ходе золотникового клапана, а звено может свободно поворачиваться после завершения первого хода
золотникового клапана. 85 Электрический ток для работы двигателей 83 и 84 подается от питающих шин 106.
107 и 108 через автоматические выключатели цепи 109 или 110, управляемые реле перегрузки, описанные
ниже более подробно, к фидерам 111, 119 и 113, при этом выключатель 110 показан на чертеже в замкнутом
положении. Указанные питающие провода подают ток в указанные двигатели через разъединители 114 и 115,
управляемые катушками 116 и 117. Катушка 95 116 получает питание от питающего кабеля 111 через провода
118, 119 и 120, контакторы 121 или 122, реле давления 123, провод 124, точки блокировки 125 и 126 и
обратный провод 127, соединяющийся с питающим кабелем 112. 100 Катушка 117 получает питание от
указанного питающего провода 111 через провода 118, 128 и 129, контакторы или 131, точки блокировки 132 и
126, а также через указанный обратный провод 127. Контакторы 121 и 130 замыкаются под действием силы
тяжести и размыкаются катушками 133 и 135.
Указанные катушки активируются переключателями 134 и 136, замыкаются фиксаторами 93 и 94, когда
крестовины 89 и 90 приближаются к концу хода открытия, и автоматически размыкаются, когда указанные
крестовины возвращаются в исходное положение при ходе закрытия. Указанные катушки 133 и 1-35
соединены последовательно от обратного провода 127 через переключатели 134 и 136 к проводу 118.
Контакторы 122, 115 и 131 замыкаются указанными катушками 133 и размыкаются под действием силы
тяжести, при этом замыкание осуществляется с помощью регулирующего элемента, представленного в виде
демпфера.
Отходы, или концентрат, в камере 4 могут быть заполнены жидкостью из источника жидкости 57 с помощью
уравновешенного клапана 55, открываемого подъемом плунжера соленоида 137, соединенного с
удлинителем указанного провода 118 и проводом 138 с указанным проводом 2 124, при этом обратный клапан
56 предотвращает обратный поток, пока клапан 55 остается открытым, если давление в камере 4, вызванное
открытием верхнего золотникового клапана, превышает давление в источнике 57.
Действие вышеупомянутого плунжера 123a (сопровождаемое, при необходимости, выпуском содержащегося
воздуха через соответствующее вентиляционное отверстие) замыкает реле давления 123, противодействуя
действию указанной пружины 123h. Цепь 120 снова замкнута, катушка 116 находится под напряжением,
выключатель 114 замкнут, двигатель 83 запускается, и начинается открытие верхнего задвижного клапана,
завершая таким образом цикл.
Способ заполнения камеры 4 в мерном стакане объемом 75 мл повторяет способ, показанный на рисунке 4,
поскольку между окончанием периода заполнения и открытием верхнего задвижного клапана нет
существенной задержки по времени. Следует понимать, что соленоид 137 может косвенно открывать клапан
55 посредством управления любым механическим механизмом открытия. Кроме того, в тех вариантах
исполнения аппарата, в которых заполнение камеры 4 жидкостью не требуется, электромагнитный клапан 138
и реле давления 85 123 могут быть исключены, при этом провод 120 соединяется непосредственно с
проводом 124, что позволяет верхнему задвижному клапану открываться сразу после закрытия нижнего
клапана. Такая связь показана ручным переключателем 139, который позволяет вручную открывать
указанный верхний задвижной клапан независимо от заполнения камеры 4, когда это может потребоваться.
В некоторых случаях возможна задержка по времени в конце 95-го удара первого хода одного или обоих
инструментов.
Использование золотниковых клапанов может быть нежелательно. Переключатели 134 и/или 136 с
соответствующими электрическими механизмами могут быть исключены, при этом цепи 120 и/или 129 будут
непрерывными от точек контакта 125 и/или 132 до катушек 116 и/или 117. Следует также понимать, что
блокировочное устройство 101–105 включительно, с вспомогательными переключателями 114 и 115, может
быть заменено любым подходящим механическим или электрическим устройством 105, приводимым в
действие при закрытии двух золотниковых клапанов и приспособленным для попеременного запуска и
остановки двигателей 83 и 84 необходимым блокировочным способом. 11-0 Указанные выше автоматические
выключатели 109 и 110, управляемые реле перегрузки, предназначены для остановки и изменения
направления вращения любого из двигателей 83 и 84, если задвижки, приводимые в движение этими
двигателями, заклинивают из-за случайных препятствий для движения в любом направлении, таких как
застревание мусора в отверстии клапана или забивание песком корпуса клапана. Таким образом, это
изменение направления вращения позволяет задвижке отодвинуться от указанного препятствия, при этом
двигатель, работающий в обратном направлении (120 оборотов в минуту), продолжает вращаться в новом
направлении до тех пор, пока другое препятствие не вызовет последующее изменение направления
вращения.
Эти цели достигаются следующим образом. Предположим, что двигатель 83 125 заглохнет при замкнутом
выключателе 110, как показано на чертеже. Перегрузка в цепях 111 и 112 вызывает перегрузку катушек 140 и
141 в ответвлениях проводов 111 и 112, подключенных к питающим шинам 108 и 107, что приводит к
размыканию электрических цепей 130 следующим образом.
Предположим, что детали находятся в показанном положении при полностью открытом верхнем
золотниковом клапане. Замыкание выключателя 134 с помощью фиксатора 93 активирует катушку 133 и
размыкает цепь 120 через открытие контактора 121, обесточивая катушку 116 и размыкая выключатель 114,
тем самым останавливая двигатель 83. Контактор 122 теперь замыкается под действием импульса S10
указанной катушки 133 по истечении заданного временного интервала, определяемого регулировкой
демпфера, обеспечивая необходимый период покоя для прохождения материала через верхний
золотниковый клапан в камеру 4. Указанное замыкание контакта 122 повторно активирует катушку 116,
замыкая выключатель 114, тем самым запуская двигатель 83 и закрывая верхний золотниковый клапан, при
этом катушка 133 обесточивается при размыкании выключателя 134, когда фиксатор 93 перемещается
внутрь, контактор 122 размыкается, но контактор 121 одновременно замыкается и поддерживает цепь 120. Во
время хода открытия и закрытия крестовины 89 реле давления 123 поддерживает цепь -25 120, поскольку его
плунжер 12,3а удерживается наружу против пружины 123б давлением, поддерживаемым в камере 4 через
открытый верхний золотниковый клапан.
Когда верхний золотниковый клапан приближается к концу своего хода закрытия, тяга 93 перемещает звено
101 за мертвую точку пружин 104 и 105, после чего указанные пружины отбрасывают это звено от собачки,
опуская стержень 103 и перенося точку контакта 126 из точки контакта 125 в 132. Таким образом, выключатель
114 размыкается, и двигатель 83 останавливается, в то время как выключатель 115 замыкается путем подачи
напряжения на катушку 117, и двигатель 84 запускается.
Нижний золотниковый клапан совершает ход открытия, переключатель 136 замыкается фиксатором 94,
катушка 135 получает питание, контакт 130 размыкается, и двигатель 84, таким образом, останавливается.
Размыкание цепи 129 обесточивает катушку 117 и, следовательно, размыкает переключатель 115. По
истечении времени, установленного управляющим демпфером контактора 1.31, указанный контактор
замыкается под действием находящейся под напряжением катушки 135, переключатель 115 снова
замыкается, и двигатель 84 запускается, закрывая нижний золотниковый клапан. Когда нижний клапан
приближается к концу своего хода закрытия, фиксатор 94 перемещает звено 102 за мертвую точку пружин
104, после чего пружины отбрасывают это звено от фиксатора, поднимая планку 103 и перенося точку
контакта 126 из точки контакта 132 в точку контакта 125. Таким образом, выключатель 115 размыкается, и
двигатель 84 останавливается, в то время как соленоид 137 находится под напряжением. Это приводит к
подъему клапана 55 и заполнению жидкостью из источника 57 камеры 4, ранее опорожненной при открытии
нижнего золотникового клапана, что позволяет выключателю давления 123 открыться под действием пружины
123b.
Как только в указанную камеру поступит достаточное количество жидкости для повышения давления в ней в
достаточной степени, контактор 142, предварительно замкнутый катушкой 143 через контакты 156, будет
замкнут прерывателем 109, когда последний будет разомкнут.
Это обесточивает катушку 144 и позволяет стакану 110 открыться под действием силы тяжести, замыкая
контакты 145, которые активируют катушку 1-t4, поскольку управляемый демпфером контактор 146 уже
замкнут шунтом 147, а контактор 148, управляющий указанной катушкой 144, также замкнут указанной
катушкой 147. Размыкание контакта 110 также размыкает контакты 149, управляющие катушкой 150, которая
при подаче напряжения замыкает контактор 151. Указанный контактор 1.31 размыкается катушками защиты от
перегрузки 153 и 152 в цепях 112 и 1111, которые являются продолжением цепей 112 и 111 соответственно.
Включение катушки 154 замыкает выключатель 109, запуская двигатель 83 в обратном направлении из-за
перестановки проводов 111 и 112. Замыкание выключателя 109 размыкает контакты 155 и замыкает контакты
156, тем самым изолируя катушку 144 и замыкая контактор 142, который был разомкнут из-за перегрузки,
через катушку 143.
Контактор 151 был замкнут катушкой 150 еще до размыкания контактов 149, вызванного размыканием
выключателя 110, поэтому указанное размыкание не оказывает на него никакого влияния.
Если в цепи двигателя произойдет перегрузка, то катушки защиты от перегрузки 152 и 1-53 позволят
автоматическому выключателю 109 разомкнуться под действием силы тяжести через обесточивающую
катушку 154, выключатель 110 замкнется, замыкая контакты 155 и активируя катушку 144, и двигатель снова
изменит направление вращения. Станет ясно, что одна пара автоматических выключателей I будет управлять
любым из двигателей, поскольку оба двигателя питаются от общих цепей 111, 112-40 и 113.
Когда оба двигателя остановлены, например, при размыкании главных цепей питания, оба автоматических
выключателя разомкнутся, и катушки 144 и 154 будут стремиться одновременно замкнуться: 5. Когда ток
снова станет доступен, при прямом подключении к силовой цепи. Это устраняется с помощью контакторов 148
и 146, управляемых шунтирующей катушкой 147, причем указанные контакторы соединены последовательно с
катушками 144 и 144 соответственно, поскольку контактор 148 замыкается немедленно, катушка 147 получает
питание, в то время как замыкание контактора 146 задерживается на временной промежуток, например,
введенный демпфером Z5, показанным на рисунке. Предварительное замыкание контактора 148 гарантирует,
Соседние файлы в папке патенты