Регулятор давления

 

1. РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус с двумя входными и выходными каналами, управляющей и выходной полостями, установленный в нем чувствительный элемент, связанный с клапаном, и пружину задания с регулировочным винтом, отличающийся тем, что, с целью расширения диапазона рабочих расходов через регулятор, один из входных каналов с установленным в нем первым регулируей 1М дросселем сообщен с управляющей полостью, связан ной с выходной полостью каналом с размещенным в нем вторым регулируемым дросселем. (Л о т U) о :л

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТ ИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) А

073

3(51) (1 05 0 16/ IQ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

1 !

) К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

IlO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3448295/18-24 (22) 04.06.82 (46) 07,.: I 1,83. Бюл. В 41 (72) Э.И.Савин (53) 621. 646. 3 (088. 8) . (56) 1. Авторское свидетельство СССР

9 517008, кл. С 05 0 16/06, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР

В 581460, кл. r, 05 б 16/06, 1975 (прототип) „ (54) (57) 1. РЕГУЛЯТОР ДАВЩНИЯ, со- держащий корпус с двумя входными и выходными каналами, управлякщей и выходной полостями, установленный в нем чувствительный элемент, связанный с клапаном, н пружину задания с регулнровочным винтом, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью раснирения диапазона рабочих расходов через регулятор, один из входных каналов с установленным в нем первым регулируе)йм дросселем сообщен с управляющей полостью, связанной с выходной полостью каналом с размещенным в нем вторым регулируемым дросселем.

105307

2. Регулятор по п.1, о т л и— ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения его динамических характеристик, чувствительный элемент выполнен в виде полого поршня, в полости которого размещен связанный с регулировочным винтом дополнительный поршень з надг>оршневая и подпоршневая полости которого сообщены каналом с дроссельным элементом, причем между полым и дополнительным поршнями коаксиально регулировочному винту установлена пружина задания.

Изобретение относится к устройствам силовой пневмоавтоматики и No жет быть использовано в пневматических системах для.наддува емкостей и выдачи смеси двух газов потребителям с большим расходом.

Известен регулятор давления, в корпусе которого с двумя входными и выходными каналамн установлен чувствительный элемент, связанный с двумя клапанами, и узел задания $) .

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является регулятор давления, содержащий корпус с двумя входными и выходным каналами, управляющей и выходной полостями, установленный в нем чувствительнь11й элемент, связанный с клапаном и пружину задания с регулировочным винтом 2

Недостатками известных устройств является относительно узкий диапазон рабочих расходов через регуляторы, а также ухудшенные динамические хЬрактеристики из-за воэможности возникновения автоколебаний.

Целью изобретения является расширение диапазона рабочих расходов через регулятор, а также улучшение динамических характерик регулятора.

Укаэанная цель достигается тем, что в регуляторе давления, содержа30 щем корпус с двумя входными и выходным каналами, управлякщий и выходной полостями, установленный в нем чувствительный элемент, связан.ный с клапаном, и пружину задания с 35 регулнровочным винтом, один иэ входных каналов с установленным в нем. .первым регулируемым дросселем сообщен с управляющей полостью, связанной с выходной полостью каналом с раэ-40

Мещенным в нем вторым регулируемым дросселем.

Чувствительный элемент выполнен в виде полого поршня, в полости которого размещен связанный с регулировочным винтом дополнительный поршень, надпоршневая и подпоршневая полости которого сообщены каналом с дроссельным элементом, причем между полым и дополнительным поршнями коаксиально регулировочному винту установлена пружина задания.

На чертеже показан предлагаемый регулятор давления, разрез.

Регулятор давления состоит из корпуса 1 с входным 2 и выходным 3 каналами и седлом 4 между ними. В корпусе размещен клапан 5 с пружиной 6 н толкателем 7, взаимодействующим с поршнем 8. Корпус,l образует с поршнем 8 выходную полость 9, В-корпусе выполнен второй входной канал 10 с установленным в нем первым регулируемым дроеселем 11 и выходящим в. надпоршневую (управляющую)полость 12, Надпоршневая полость (управляющая)

12 сообщена с выходной полостью 9 каналом 13 с установленным в нем вто-. рым регулируемым дросселем 14. Поршень 8: выполней полым, в нем размещен дополнительный поршень 15, жестко связанный с ввернутым в корпус 1 регулировочным винтом 16 н образующий с поршнем 8 полость 17, сообщенную с надпоршневой полостью 12 каналом 18 с дроссельным элементом 19.

Канал 18 с дроссельным элементом 19 могут быть, выполнены как в поршне 15 так и в поршне 8. В полости поршня

8 над поршнем 15 со стороны винта

16 размещена пружина 20 задания.

Полость поршня 8, в которой размещена пружина 20, сообщена с надпоршневой полостью 12 отверстиями 21.

Регулятор давления работает следующим образом.

В исходном положении поршень 8 под действием пружины 20 поднят вверх..

Клапан 5 пружиной 6 также поднят мак1053073 з симально вверх и прижат к седлу 4.

Выходная полость 9 разобщена от по1 лости канала 2 клапаном 5. Газ высокого давления от двух различных источников подводится к каналаи 2 и )A.

Давление газа во входном канале 2 еще больше прижимает клапан 5 к седлу

4, ие позволяя проходить газу в выходную полость 9 от первого источника.

Газ от второго источника через регу- 1О лируеиый дроссель 11 поступает по каналу 10 в надпоршневую полость 12, откуда одновременно газ поступает в IIoлость 17 по каналу 18 с дросселеи 19 и в выходную полость 9 по каналу 13 и дросселю 14. Давление в полостях

12 и )7 повышается, поршень 8 опускается вниз, сжимая пружину 20 и открывая клапан 5 от седла 4. При этом гаэ от первого источника будет посту- п пать по .каналу .2 и через зазор между клапаиои 5 и седлои 4 — в выходную по" пасть 9. В выходной полости 9 потоки газов от двух источников с пониженным давлением будут сиешиваться и по каналу 3 отводиться потребителю. в

В установившемся режиме работы давление в полости 12 стабилизируется ЗО его величина определяется гидравлическим сопротивлением дросселей 11 и )4. Поршень 8 при этом будет непод- вижным (при постоянном отборе газа.)г действующие на него силы сверху и снизу будут уравновешены. Приток газа

35 от источников питания в выходную полость будет постоянным, соотношение газов в выходной смеси будет неизменным. Регулятор работает только в расходном режиме при максимальном отборе

40 газа. Величина расхода изменяется (регулируется) винтом 16 и изменением сопротивлений дросселей ) 1 и 14. При сжатии пружины 20 винтом 16 поршень.

8 поднимается вверх, приток газа от первого источника через клапан 5 уменьшается. Это приводит к понижению давления s полости 9 и уменьшению расхода (отбора) газа. При этом приток газа от второго источника через канал 13 останется прежним, что

:йриведет к изменению соотношения га4. ю зов в вйходной смеси. Для сохранения прежнего соотношения газов в смеси необходимо одновременно с понижением давления на выходе (уве" личением сжатия пружины 20 ) увеличить сопротивление дросселей 11 и )4.

Для увеличения. расхода газа за счет повышения давления в полости 9 необходимо ослабить пружину 20 винтом 16. При этом поршень 8 давлением газа в полости 12 опустится вниз, увеличив щель между клапаном 5 и седлом 4. Давление в полости 9 повысится, что приведет к увеличению выдачи 1 йроизводительности ) газа потребителю. Для сохранения прежнего соотношения газов в выходной смеси необходимо одновременно с увеличением притока газа от первого источника увеличить приток газа от второго источника, что достигается од-. новременным уменьшением гидравлических сопротивлений дросселей 11 и

14.

Изменение (регулирование) соотношения газов в выходной смеси достигается изменением сопротивлений дросселей И и 14. Если, например, необходимо в выходной смеси увеличить долю газа от второго источника, то необходимо уменьшить сопротивление дросселей 11 и lg. При этом приток газа через дроссель 11 и расход газа через дроссель 14 увеличатся, давление же газа в полости 12 не изменится. Если же необходимо в смеси на выходе регулятора уменьшить долю газа от второго источника (увеличить долю газа от первого источника питания), то увеличивают сопротивление дросселей 11 и 14. При этом уменьшается расход газа через полость 12.

Возможно регулирование соотношения газов в выходной смеси одиовреиенным изменением сжатия пружины 20 и изменением сопротивления дросселей

ll и .14..,Так, например, увеличение доли газа от второго источника в выходкой смеси может быть достигнуто одновременным увеличением проходного сечения дросселя 14 и уменьшением сжатия пружины 20. Первое вызывает увеличение поступления газа из полости 12 в полость 9 от второго источника. Это приводит к уменьшению давления в полости.12 и, чтобы поршень 8 занимал прежнее положение чтобы расход через регулятор остался неизменным за счет сохранения прежнего давления в полости 9), необходимо уменьшить силу пружины 20, поднимающую поршень 8.вверх„ что обес-, печивается винтом 16. Этого же результата можно добиться увеличением проходного сечения (уменьшением oIIpo

Составитель С. Золотаревский

Редактор Л.Гратилло Техред А.Бабинец Корректор В.Бутяга

Ь- й»

Заказ 8870/45 Тираж 874, Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, 5-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

S 1053 тивления) дросселя 11 с одновремен. ным увеличением сжатия пружины 20 винтом 16.

Наличие поршня 15 с дросселем 19 в канале 18 обусловливает плавное повышение выходного. давления и расхода газа. При подаче газа в канал

10 его давление на поршень 8 воздействует не сразу (не на всю его пло- 10

-%ahab ) . Сначала газ со стороны полости 12 действует на. поршень 8 по площади, ограниченной уплотнительными кольцами поршней 8 и 15. Постепенно давление в полостях 12 и 17 выравни- 1S вается (благодаря дросседю 19j и порпень 8 опускается вниз,- увеличивая подъем клапана 5 над седлом 4. Приток газа в полость 9 через клапан

5 увеличится, поршень 8 несколько 211 поднимается в начальный момент вверх.

В установившемся режиме поршень 8 будет. занимать такое положение, при котором приток газа через клапан 5 и дроасель 14 в полость 9 будет созда-р вать в ней такое давление, действие которого на поршень 8 будет компенсировано действием пружины 20 и давления газа в полости 12 на тот же поршень с другой стороны.

073 6

Наличие полости 17 и связь ее с полостью 12 через дроссель 19 повышают устойчивость работы регулятора как .за счет потерь в дросселе

19, так и эа счет исключения (уменьшения} влияния колебаний давления в полости 12 на -поршень 8. Кроме того, наличие полости 17 меньшего объема (по сравнению с объемом полости 12) .уменьшает возможность возбуждения колебаний поршня 8 за счет плавного приближения поршня к положению устойчивого равновесия.

Предлагаемый .регулятор давления предназначен для наддува больших емкостей смесями различных газов и может быть использован для выдачи газов различным потребителям. Номинальный режим работы с расходом позволяет регулировать расход газа, соотношение различных газов в выходной смеси. Регулятор обеспечивает большую производительность, характеризуется высокой устойчивостью работы, давление в его выходной полости и расход. увеличиваются плавно. Все это свидетельствует о заметном расширении функциональных возможностей регулятора, улучшении его динамических характеристик.