Регулятор давления газа

Регулятор давления газа, предназначенный для работы в системах кондиционирования самолетов, содержащий пневматический привод, управляемый командным прибором, и пневмопереключатель, формирующий постоянное силовое давление питания пневмопривода от выходного давления регулятора, что позволяет повысить точность и динамическую устойчивость регулятора без использования редуктора постоянного давления.

Устройство относится к авиационному приборостроению и может использоваться в различных воздухопроводных системах летательных аппаратов, и в том числе, системах кондиционирования воздуха самолетов.

Широкое применение в системах кондиционирования самолетов нашли сетевые регуляторы давления непрямого действия с нормально-закрытым регулирующим органом, например, патент на полезную модель 98833 МПК G05D 16/06.

Однако они обладают следующим недостатком: в связи с тем, что для питания пневмопривода в таких регуляторах используется входное давление, которое является величиной переменной, что отрицательно сказывается на точности и динамической устойчивости регулятора, то для устранения этих недостатков в них применяются редукторы постоянного давления, что усложняет конструкцию регулятора.

Существует также иное техническое решение, в котором вместо редуктора используется электропневмопереключатель. Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является регулятор давления газа по авторскому свидетельству 762589 МПК G05D 16/06, F16K 7/17. К недостаткам указанного регулятора следует отнести применение в нем в качестве управляющего механизма достаточно сложного трехклапанного электропневмопереключателя.

С целью устранения указанного недостатка предлагается техническое решение, в котором вместо сложного трехклапанного ЭПК (электропневмоклапана) в линии питания пневмопривода регулятора используется одноклапанный ЭПК (электропневмоклапан), обеспечивающий постоянное давление питания пневмопривода в режиме регулирования давления, благодаря использованию для этого не входного (переменного), а выходного (постоянного) давления. Данная цель достигается за счет того, что регулятор давления газа, содержащий регулирующий орган, связанный с пневмоприводом и установленный в корпусе с входным и выходным патрубками, командный прибор, пневматически связанный по его входу с выходным патрубком, а по выходу с рабочей полостью пневмопривода и двухклапанный пневмопереключатель, рабочая полость которого сообщена с выходным патрубком снабжен одноходовым электропневмоклапаном, при этом рабочая полость пневмопривода сообщена с рабочей полостью пневмопереключателя через его нормально-закрытый клапан и два дросселя, установленных до и после его нормально-закрытого клапана и через упомянутый электропневмоклапан с окружающей средой, а через нормально-открытый клапан пневмопереключателя и дроссель - с входным патрубком регулятора. Таким образом, вместо разработки сложного трехклапанного электропневмоклапана в регуляторе может быть применен стандартный одноклапанный электропневмоклапан, что делает конструкцию регулятора более простой и надежной.

На чертеже изображена принципиальная схема предлагаемого регулятора давления газа. Регулятор содержит регулирующий орган 1 (например, заслонку), установленный в корпусе 2 с входным 3 и выходным 4 патрубками, связанный при помощи рычага 5 и штока 6 с подпружиненным пружиной 7 рабочим органом (например, сильфоном) 8 пневмопривода 9, образующим рабочую полость 10. Для регулирования выходного давления при работе регулятора в режиме регулирования служит командный прибор 11, содержащий чувствительный элемент (например, мембрану) 12, с негерметичной полостью 13, подпружиненную пружиной 14 и неподвижную перегородку 15 через которую проходит нормально-закрытый клапан 16, контактирующий с чувствительным элементом (например, мембраной) 12. Неподвижная перегородка 15 образует с чувствительным элементом (например, мембраной) 12 входную полость 17, а с нормально-закрытым клапаном 16 выходную полость 18. Для обеспечения постоянной величины давления питания регулятора при его работе в режиме регулирования давления, что необходимо для повышения точности регулирования и динамической устойчивости, служит пневмопереключатель 19, состоящий из чувствительного элемента (например, мембраны) 20, рабочей полости 21, пружины 22 и контактирующих с чувствительным элементом (например, мембраной) 20, двух подпружиненных клапанов - нормально-открытого 23 и нормально-закрытого 24.

Работа в режиме перекрывного устройства осуществляется при помощи электропневмоклапана 25 с нормально-закрытым клапаном 26. Рабочая полость 10 рабочего органа (например, сильфона) 8 пневмопривода 9 сообщена с выходной полостью 18 командного прибора 11 непосредственно, а через дроссель 27 и нормально-открытый клапан 23 пневмопереключателя 19 с входным патрубком 3.

Кроме того она имеет возможность сообщения с окружающей средой через клапан 26 электропневмоклапана 25 и через нормально-закрытый клапан 24 пневмопереключателя 19 и дроссели 27 и 28 с выходным патрубком 4. При этом входная полость 17 командного прибора 11 и рабочая полость 21 пневмопереключателя 19 сообщены с выходным патрубком 4 непосредственно.

Работает регулятор следующим образом. При отсутствии давления на входе и обесточенном электропневмоклапане 25 клапан 23 открыт, а клапаны 24, 26 и 16 закрыты и регулирующий орган (например, заслонка) 1 под действием пружины 7, находится в закрытом положении. При подаче давления на вход регулятора (патрубок 3), давление через клапан 23 и дроссель 27 поступает в рабочую полость 10 рабочего органа (например, сильфона) 8 пневмопривода 9 в результате чего рабочий орган (например, сильфон) 8 перемещается вниз, сжимая пружину 7 и поворачивая при этом, с помощью штока 6 и рычага 5, регулирующий орган (например, заслонку) 1 в сторону открытия проходного сечения. В результате этого на выходе регулятора (в патрубке 4) появляется давление, которое поступает во входную полость 17 командного прибора 11 и в рабочую полость 21 пневмопереключателя 19. Пружина 22 пневмопереключателя 19 и пружина 14 командного прибора 11 настраиваются таким образом, что первым вступает в работу пневмопереключатель 19. При этом его клапан 23 закрывается, отсоединяя рабочую полость 10 рабочего органа (например, сильфона) 8 пневмопривода 9 от входного давления (патрубок 3), а клапан 24 открывается, соединяя упомянутую полость 10 через дроссели 27 и 28 с выходным давлением (патрубок 4). При дальнейшем росте давления на входе, давление на выходе (патрубок 4) также растет, в результате чего растет давление и во входной полости 17 командного прибора 11 и при достижении величины давления равной давлению настройки командного прибора 11, его клапан 16 открывается, в результате чего, благодаря наличию дросселя 27, давление в рабочей полости 10 рабочего органа (например, сильфона) 8 пневмопривода 9 уменьшается и регулирующий орган (например, заслонка) 1 под действием пружины 7 поворачивается в сторону закрытия, ограничивая тем самым дальнейший рост выходного давления, и регулятор вступает в режим регулирования. При этом источником питания пневмопривода 9 является не переменное входное давление, а постоянное - выходное, что повышает точность регулирования и динамическую устойчивость регулятора. При работе регулятора в режиме перекрывного устройства, для закрытия регулятора достаточно подать напряжение на электропневмоклапан 25. При этом откроется клапан 26, сообщая рабочую полость 10 рабочего органа (например, сильфона) 8 пневмопривода 9 с окружающей средой, в результате чего, благодаря наличию дросселя 27, давление в рабочей полости 10 рабочего органа (например, сильфона) 8 уменьшается до окружающего и рабочий орган (например, сильфон) 8 под действием пружины 7 переместится вверх регулирующий орган (например, заслонка) 1 закроется при помощи штока 6 и рычага 5. Давление в выходном патрубке 4 и, следовательно, в рабочей полости 21 пневмопереключателя 19 уменьшится и клапан 24, под действием пружины 22 закроется, а клапан 23 - откроется, сообщив при этом рабочую полость 10 рабочего органа (например, сильфона) 8 пневмопривода 9 с входным патрубком 3 и подготовив, таким образом, регулятор к циклу принудительного открытия и последующего регулирования давления. Для последующего открытия регулятора, при наличии давления на входе (в патрубке 3) достаточно снять напряжение с электропневмоклапана 25. При этом его клапан 26 закроется и входное давление через клапан 23 и дроссель 27 поступит в рабочую полость 10 рабочего органа (например, сильфона) 8 пневмопривода 9, в результате чего рабочий орган (например, сильфон) 8 переместится вниз, сжимая пружину 7, регулирующий орган (например, заслонка) 1 откроется и цикл выхода на режим регулирования повторится. Дроссель 28 служит для стабилизации процесса переключения пневмопереключателя 19, исключая возможность поступления входного давления (патрубок 3) в рабочую полость 21 пневмопереключателя 19 в момент перекладки его клапанов 23 и 24.

Регулятор давления газа, содержащий регулирующий орган, связанный с пневмоприводом и установленный в корпусе с входным и выходным патрубками, командный прибор, пневматически связанный по его входу с выходным патрубком, а по выходу с рабочей полостью пневмопривода и двухклапанный пневмопереключатель, рабочая полость которого сообщена с выходным патрубком, отличающийся тем, что он снабжен одноходовым электропневмоклапаном, при этом рабочая полость пневмопривода сообщена с рабочей полостью пневмопереключателя через его нормально-закрытый клапан и два дросселя, установленных до и после его нормально-закрытого клапана и через упомянутый электропневмоклапан с окружающей средой, а через нормально-открытый клапан пневмопереключателя и дроссель - с входным патрубком регулятора.