流体定量装置

本发明涉及流体定量装置，并可用作主要运输工具蒸汽发动机的工质定量器。

已知一种流体定量器，它包括带游动活塞的计量室（其两端的空腔与待定量流体的流量分配器相通）和定量校准器（带有挡板，它安装在计量室一端的内腔中，并与控制装置连接）。定量的校准是用下列方法进行的：通过移动上面提到的挡板来限制安装在游动活塞内的辅助柱塞的行程（苏联专利A，1219924）。虽然这种定量装置能保证相当精确的定量，但结构非常复杂，不具有很高的操作可靠性。

已知另一种流体定量器它包括定量调节器和装在固定衬筒里的转子。在衬筒和转子里加工出与相应导管连接的。供输入和排入出定量流体的径向通道。转子的内通道两端封闭并由装在里面的游动活塞分隔成若干计量室。计量室能与径向通道循环相通，其数量等于流量通道的数量。转子内通道的一端由挡板封闭，挡板能顺着通道移动，并可动地联在其驱动装置上，形成定量调节器〔B.B贝克曼“竞赛汽车”，1980，“机械制造出版社”（列宁格勒），P147-149〕。定量调节器是一个复杂的机械系统，由一系列相互连接的零件组成，由于系统的惯性而降低了可靠性和快速运行。

本发明的目的是研制一种流体定量装置，使它具有简单结构，以保证较小的控制信号与高度的可靠性和精确性协调地工作。

为实现本发明上述目的，本发明提供了一种流体定量装置，包括装在外壳中带封闭腔的转子，封闭腔里有计量室和游动活塞，每个计量室有通孔，它与同定量流体的输入总管相连的径向通道以及与径向的排出通道顺序接通，并装有定量调节器，其特征在于所述的转子的内腔由隔板分隔成若干计量室，每个计量室里装有自由游动活塞，将计量室分成定量腔和控制腔，这两个腔分别位于活塞的两端，每个控制腔有设在转子上的径向通道，所述的径向通道与设在外壳内的环形槽常通，而定量调节器有可调整体积的内腔，所述内腔通过控制导管与各环形槽相通，而环形槽又是相互并联的。

这种装置具有结构极其简单的机构系统，其中机械上相互影响的零件数量极少，因而能保证快速运行和高精确性。装置的液压控制同样也能保证精确性和快速运行。

最好，在可调体积的空腔里装上活塞，使活塞上游腔与控制相通，而活塞下游腔与输入总管相通，并在活塞下游腔一边轴向装上弹簧。

通过下面对具体实施例和附图的说明，本发明的上述特点和其它优越性就变得更清楚了。在附图中：

图1a、b、c示出液体定量及活塞在三个顺序位置的剖面示意图;

图2-图Ⅰa中的Ⅱ-Ⅱ面;

图3-图Ⅰc中的Ⅲ-Ⅲ面。

流体定量器包括作为固定套筒的外壳I，外壳里装有圆柱转子2，转子由传动装置（图中未示出）带动，它本身是带空腔的圆柱体，空腔的两端板壁堵死。圆柱体的空腔由隔板3隔成若干计量室4，其数量等于分流通道（图中未示出）的数量，本例为三个计量室。每个计量室4里装有游动活塞5，并将计量室4分成定量腔6和控制腔7，这两个腔分别形成在活塞5的上下游。在外壳1的壁靠近各定量腔6的一端（如图中左端）加工出径向通道8和9，相互安置成120°，以便输入和排出定量液体。也就是所有的通道8都处在一个方向，而所有的通道9都处在另一个方向，这两个方向之间夹120°，如图2所示。在转子2上加工出三个径向通道10，每个计量室4中有一个，以便将流体分别输入定量腔并从中排出。该三个径向通道10分别设置在相应于在外壳1的壁加工出径向通道所靠近的各定量腔的这一端，它们分别夹120°角度，使转子（2）上的这三个径向通道10能周期性地依次与外壳1上的通道8、9相通。此外，转子2上的另一端（如图中所示右端，也就是靠近各控制腔7的一端），分别加工出相应于各控制腔7的径向通道11。每个通道11与开在外壳1内表面上的相应环形槽12连在一起。通道11和环形槽12是控制腔7与控制导管13的连通装置。设在外壳1上，成径向通道形的控制导管13部分（相对于每个控制腔7设置一个导管13部分）与各自相对应的环形槽12相连通（如图3所示）。在外壳1上的这些导管13部分是把各控制腔7的环形槽12与相应的导管13的管路相连接起来的连接部分。定量调节器是一个带弹簧活塞15的液压作动筒14。外壳1上的径向通道8，以及液压作动筒14的活塞下游腔16与流体输入导管17相通，而液压作动筒14的活塞上游腔18则与控制导管13相通。控制腔7、径向通道11、环形槽12、导管13以及液压作动筒14的活塞上游腔18里都注满控制流体。由以上所述可清楚地看出，液压作动筒14的活塞下游腔16里充满待定量流体。与活塞15连接的元件19形成定量调节器的进口。图中未示出它与控制信号源的连接。定量流体的输入导管17与信号源的连接也未示出。

流体定量装置按以下方式工作。在第一个位置中（图1a，图2）在室4的径向通道10与外壳1的径向通道8相通，并使定量腔6与待定量流体输入导管17相通，由隔板3与左室隔开的中间计量室4的定量腔6里有一些待定量流体，它的径向通道10与待定量流体排出外壳1的径向通道9的流量通道（未示出）相通。流体由流体源沿总管17、通道8和10进入左计量室4的定量腔6。此计量室内的游动活塞5在流体压力作用下向右移动，从而通过转子上的径向通道11、环形槽12和控制导管13将控制流体从计量室的控制腔7压入中间计量室4的控制腔7。其游动活塞5向左移动，通过转子2上的径向通道10和外壳1上的径向通道9将定量液体从中间室4的定量腔6压入分流通道（图1a、b、c标明一个操作周期结束时装置中各元件的位置）。旋转120°后，转子2处于图Ib的位置，这时，中间计量室4的径向通道10和外壳1的径向通道8相通，并把中间室4的定量腔6与流体输入导管17相通。右计量室4的定量腔6里充满一份待定量的流体，而它的径向通道10通过外壳1的径向通道9与分流通道相通。待定量流体沿导管17和通道8、10由流体源流入中间计量室4的定量腔6。此计量室的活塞5向右移动，将控制流体从中间室4的腔7压入右计量室4的控制腔7。右室4的活塞5向左移动，经通道9和10将待定量流体从定量腔6压入分流通道。再旋转120°后，转子2处于图1c和图3的第三位置。此时，与上述的相似，右计量室4的定量腔6注满待定量流体，一份流体从左计量室4的定量腔6压入分流通道。通过输入信号作用于元件19，用改变液压作动筒14的活塞15的位置方式，以控制定量的体积。这时，活塞上游腔18的体积减小，控制流体流入控制腔7，并向左移动计量室4的游动活塞5，从而减小定量腔6的体积。活塞15向左移动时，活塞上游腔18的体积增大，在定量流体的压力作用下，游动活塞5向右移动，定量腔体积增加，定量流体的输出量也增加，如控制信号不变，则定量的排出量也不变。在活塞下游腔16里存在对活塞15的恒压，它使控制流体对活塞的压力保持平衡。因此，从控制信号方面来说并不要求更大的作用力来移动活塞15，位于活塞下游腔16的弹簧尽量将活塞保持原状。

以上描述了实现本发明的最佳实施例，其中，在本发明的范围内也可以进行一些变动。例如，可以变动计量室的数量，但不能少于二个，还可以采用其它的定量调节器结构。