RU2290682C1

RU2290682C1 - Gas reducer

Info

Publication number: RU2290682C1
Application number: RU2005122768/28A
Authority: RU
Inventors: Валентин Степанович Суворов (RU); Валентин Степанович Суворов
Original assignee: Закрытое акционерное общество Производственное объединение "Джет"
Priority date: 2005-07-18
Filing date: 2005-07-18
Publication date: 2006-12-27

Abstract

FIELD: engineering of gas reducers.

SUBSTANCE: gas reducer contains body 1 with saddle 2 and lid 3, superstructure section, including superstructure screw 4, spring 5, membrane 6 with supporting plate 7 and pusher 8, reducing valve, consisting of hollow body 9 with through channel and thickening 10, balancing chamber 14, connected to hollow 21 of working pressure of body 1 and provided with controlling valve 17. Balancing chamber 14 may be made in body 1, or in its stopper 16, while reducing valve is mounted in the chamber with circular gap relatively to the wall of the latter. Chamber is provided with controlling valve, as spring of which spring of reducing valve is used.

EFFECT: low unevenness coefficient, low dimensions and weight of reducer.

5 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к области автоматического регулирования, а именно к устройствам регулирования давления газа, и может быть использовано в различных отраслях промышленности и сельского хозяйства.The invention relates to the field of automatic control, and in particular to gas pressure control devices, and can be used in various industries and agriculture.

Известен газовый редуктор, содержащий корпус с крышкой, регулирующий винт с кнопкой, мембрану с нажимным диском, пружину, установленную с возможностью взаимодействия одним своим кольцом с кнопкой винта, а другим концом - с нажимным диском мембраны, жестко связанную с корпусом втулку с седлом и передаточным шпинделем, один конец которого установлен с опорой на мембрану, поршень с уплотнительным элементом и пружиной, установленный в корпусе с возможностью взаимодействия с другим концом передаточного шпинделя [1].A gas reducer is known, comprising a housing with a cover, an adjusting screw with a button, a membrane with a pressure plate, a spring installed with the possibility of interaction with one of its rings with a screw button, and the other end with a pressure plate of the membrane, a sleeve with a saddle and a gear rigidly connected to the body a spindle, one end of which is supported by a membrane, a piston with a sealing element and a spring installed in the housing with the possibility of interaction with the other end of the transmission spindle [1].

Редуктор достаточно сложен в конструктивном исполнении, имеет большие габариты и вес, кроме того, у него нестабилен коэффициент неравномерности и отсутствует возможность повышения расхода газа через редуктор ввиду отсутствия в составе последнего необходимых для этого технических средств.The gearbox is quite complicated in design, has large dimensions and weight, in addition, it has an unstable coefficient of unevenness and there is no possibility of increasing the gas flow through the gearbox due to the absence of the necessary technical means for the latter.

Известен газовый редуктор, содержащий корпус с седлом и крышкой, смонтированные в корпусе настроечную часть, состоящую из настроечного винта с пружиной, мембраны и толкателей, и редуцирующий клапан, включающий полый корпус, в котором установлены уплотнитель и поршень с пружиной. Повышение постоянства выходного давления газового потока, а следовательно коэффициента неравномерности, и уменьшение габаритов и веса редуктора достигнуты тем, что в уплотнителе редуцирующего клапана выполнена уравновешивающая камера, ограниченная поршнем и имеющая диаметр, равный диаметру седла [2]. По совокупности существенных признаков редуктор наиболее близок к заявляемому изобретению и принят в качестве прототипа.A gas reducer is known, comprising a housing with a seat and a cover, a tuning part mounted in the housing, consisting of a tuning screw with a spring, a membrane and pushers, and a reducing valve including a hollow housing in which a seal and a piston with a spring are installed. Increasing the constancy of the outlet pressure of the gas stream, and hence the unevenness coefficient, and reducing the dimensions and weight of the gearbox are achieved by the fact that a balancing chamber is made in the seal of the reducing valve, limited by the piston and having a diameter equal to the diameter of the seat [2]. In terms of the essential features, the gearbox is closest to the claimed invention and adopted as a prototype.

Редуктор имеет более высокие технические и эксплуатационные характеристики по сравнению с устройством по [1], вместе с тем, в нем также отсутствует возможность повышения расхода газа при сохранении стабильности коэффициента неравномерности, ввиду отсутствия в составе редуктора необходимых для этого технических средств. При этом исключение трения, обусловленного наличием уплотнителя поршня в узле редуцирующего клапана, также способствовало бы стабилизации коэффициента неравномерности при эксплуатации редуктора.The gearbox has higher technical and operational characteristics compared with the device according to [1], however, it also lacks the possibility of increasing gas consumption while maintaining the stability of the uneven coefficient, due to the absence of the necessary technical equipment for the gearbox. In this case, the elimination of friction due to the presence of a piston seal in the reducing valve assembly would also contribute to the stabilization of the uneven coefficient during operation of the gearbox.

Задача изобретения состоит в создании малогабаритного газового редуктора, повышение расхода газа через который происходило бы без ухудшения коэффициента неравномерности.The objective of the invention is to create a small-sized gas reducer, the increase in gas flow through which would occur without deterioration of the coefficient of unevenness.

Задача решается тем, что в газовом редукторе, содержащем корпус с седлом и крышкой, смонтированные в корпусе настроечную часть, включающую настроечный винт с пружиной, мембрану с толкателем, и редуцирующий клапан, включающий полый корпус со сквозным каналом, уплотнением и пружиной, уравновешивающую камеру, сообщенную с полостью рабочего давления корпуса при помощи указанного сквозного канала, согласно изобретению уравновешивающая камера образована в корпусе, а редуцирующий клапан установлен в камере с кольцевым зазором относительно ее стенки, при этом камера снабжена управляющим клапаном, в качестве пружины которого использована пружина редуцирующего клапана.The problem is solved in that in a gas reducer comprising a housing with a seat and a cover, a tuning part is mounted in the housing, including a tuning screw with a spring, a membrane with a pusher, and a reducing valve including a hollow housing with a through channel, a seal and a spring, balancing the chamber, connected with the cavity of the working pressure of the housing using the specified through channel, according to the invention, a balancing chamber is formed in the housing, and a pressure reducing valve is installed in the chamber with an annular gap relative to it walls, while the chamber is equipped with a control valve, the spring of which is used as a spring of the reducing valve.

Целесообразно уравновешивающую камеру выполнить в жестко и герметично связанной с корпусом заглушке.It is advisable to perform the balancing chamber in a stub rigidly and hermetically connected to the housing.

Целесообразно редуцирующий клапан выполнить с кольцевым элементом из упругого материала, размещенным в ответной канавке на наружной поверхности полого корпуса.It is advisable to perform the reducing valve with an annular element made of elastic material placed in the reciprocal groove on the outer surface of the hollow body.

Целесообразно кольцевой элемент редуцирующего клапан выполнить из фторопласта.It is advisable that the annular element of the reducing valve is made of fluoroplastic.

Целесообразно уплотнение редуцирующего клапана выполнить сферообразной формы с двухступенчатым сквозным каналом, в ступени большего диаметра которого разместить конец толкателя мембраны, а в ступени меньшего диаметра - конец управляющего клапана.It is advisable to seal the reducing valve in a spherical shape with a two-stage through channel, in the step of a larger diameter which place the end of the pusher of the membrane, and in the step of a smaller diameter - the end of the control valve.

При использовании изобретения может быть получен технический результат, выражающийся в повышении расхода газа через редуктор при одновременном сохранении величины коэффициента неравномерности в процессе эксплуатации, что обусловлено выполнением уравновешивающей камеры непосредственно в корпусе редуктора (или в жестко и герметично связанной с корпусом заглушке), размещением в указанной камере редуцирующего и управляющего клапанов и поджатием управляющего клапана пружиной редуцирующего клапана к толкателю мембраны. При этом габариты редуктора практически сохранены как у редуктора по [2].When using the invention, a technical result can be obtained, which is expressed in increasing the gas flow through the gearbox while maintaining the value of the coefficient of unevenness during operation, due to the implementation of the balancing chamber directly in the gearbox housing (or in the plug rigidly and hermetically connected to the housing), placed in the indicated the chamber of the reducing and control valves and pressing the control valve with the spring of the reducing valve to the membrane follower. In this case, the dimensions of the gearbox are practically preserved as those of the gearbox according to [2].

Другие преимущества заявляемого изобретения будут видны из описания и чертежа, где изображен общий вид газового редуктора, продольный разрез.Other advantages of the claimed invention will be visible from the description and drawing, which shows a General view of the gas reducer, a longitudinal section.

Газовый редуктор содержит корпус 1 с седлом 2 и крышкой 3, смонтированные в корпусе настроечную часть, включающую настроечный винт 4, пружину 5, мембрану 6 с опорной тарелью 7, с которой жестко связан толкатель 8, и редуцирующий клапан, включающий полый корпус 9 с уплотнением 10 сферообразной формы, снабженным двухступенчатым расходным каналом 11, в ступени большего диаметра которого размещен конец толкателя 8, и кольцевым элементом 12 из упругого материала, например фторопласта, размещенным в ответной канавке 13 на наружной поверхности полого корпуса 9, который установлен в уравновешивающей камере 14 с кольцевым зазором относительно ее стенки, предназначенным для пневматической связи камеры с полостью 15 высокого давления корпуса 1. Камера 14 может быть выполнена в жестко и герметично связанной с корпусом 1 заглушке 16, как это показано на чертеже, и имеет управляющий клапан 17, один конец которого установлен в ступени меньшего диаметра расходного канала 11 напротив толкателя 8, а другой конец установлен в посадочном отверстии 18 заглушки, при этом оба клапана под воздействием пружины 19 редуцирующего клапана подпружинены в направлении седла 2 и толкателя 8. В исходном состоянии, показанном на чертеже, винт 4 вывернут, пружина 5 не нагружена, пружина 19 поджимает редуцирующий клапан уплотнением 10 к седлу 2, а управляющий клапан 17 - на перекрытие расходного канала 11 в уплотнении 10. При подаче газа по входному штуцеру 20 он поступит в полость 15 высокого давления и связанную с ней уравновешивающую камеру 14 до выравнивания с давлением в баллоне. Проход газа в полость 21 рабочего давления исключен.The gas reducer comprises a housing 1 with a seat 2 and a cover 3, a tuning part mounted in the housing, including a tuning screw 4, a spring 5, a membrane 6 with a support plate 7, to which the pusher 8 is rigidly connected, and a pressure reducing valve including a hollow housing 9 with a seal 10 spherical in shape, equipped with a two-stage flow channel 11, in the step of a larger diameter which is located the end of the pusher 8, and an annular element 12 of an elastic material, such as fluoroplastic, placed in the mating groove 13 on the outer surface of the hollow body the mustache 9, which is installed in the balancing chamber 14 with an annular gap relative to its wall, designed for pneumatic communication of the chamber with the high-pressure cavity 15 of the housing 1. The chamber 14 can be made in a stub tightly and tightly connected with the housing 1 of the plug 16, as shown in the drawing , and has a control valve 17, one end of which is installed in the step of the smaller diameter of the flow channel 11 opposite to the pusher 8, and the other end is installed in the landing hole 18 of the plug, both valves under the influence of the spring 19 red of the reducing valve are spring-loaded in the direction of the seat 2 and pusher 8. In the initial state shown in the drawing, the screw 4 is turned out, the spring 5 is not loaded, the spring 19 presses the pressure reducing valve with the seal 10 to the seat 2, and the control valve 17 to close the flow channel 11 the seal 10. When the gas is supplied through the inlet fitting 20, it will enter the high-pressure cavity 15 and the associated balancing chamber 14 until it is equalized with the pressure in the cylinder. The passage of gas into the cavity 21 of the working pressure is excluded.

Газовый редуктор работает следующим образом. В режиме расхода газа вращением настроечного винта 4 нагружают пружину 5, которая через мембрану 6 перемещает толкатель 8 совместно с управляющим клапаном 17 в нижнее (по чертежу) положение с образованием зазора между уплотнением 10 и клапаном 17, при этом уравновешивающая камера 14 через расходный канал 11 сообщается с полостью 21 рабочего давления, и газ из камеры 14 поступает в полость 21, а давление газа в камере 14 начинает понижаться, вследствие чего сила, действующая на редуцирующий клапан от давления газа со стороны полости 15, будет превышать силу, действующую на редуцирующий клапан со стороны камеры 14, и последний начнет перемещаться в сторону управляющего клапана 17. При этом между седлом 2 и уплотнением 10 редуцирующего клапана образуется зазор, через который происходит дополнительное истечение газа из полости 15 высокого давления в полость 21 рабочего давления, которая каналом 22 связана с подмембранной полостью 23. Давление газа в полости 21 и связанной с ней полостью 23 растет до тех пор, пока сила, действующая на мембрану 6 от давления газа, не уравновесится с силой, действующей на мембрану 6 со стороны пружины 5. В результате мембрана 6, толкатель 8 и клапан 17 займут положение, при котором обеспечивается расход газа при постоянном давлении. Редуцирующий клапан занимает положение, при котором отток газа из уравновешивающей камеры 14 в полость 21 рабочего давления через канал 11 выравнивается с притоком газа из полости 15 высокого давления в уравновешивающую камеру 14 через зазор между кольцевым элементом 12 и стенкой камеры. При прекращении отбора газа давление в полостях 21 и 23 начинает расти, при этом пружина 5 сжимается, и мембрана 6, толкатель 8, клапан 17 под действием пружины 19 перемещаются в сторону закрывания клапана 17, который в свою очередь толкает редуцирующий клапан к седлу 2, происходит прекращение расхода газа. В результате давление в полости 15 и уравновешивающей камерой 14 выравнивается, что приводит к дополнительному поджатию редуцирующего клапана к седлу 2 из-за имеющейся разности давлений между уравновешивающей камерой 14 и полостью 21 рабочего давления.Gas gear works as follows. In the gas flow mode, by rotating the adjusting screw 4, a spring 5 is loaded, which moves the pusher 8 together with the control valve 17 through the membrane 6 to the lower (according to the drawing) position with the formation of a gap between the seal 10 and the valve 17, while the balancing chamber 14 through the flow channel 11 communicates with the cavity 21 of the working pressure, and the gas from the chamber 14 enters the cavity 21, and the gas pressure in the chamber 14 begins to decrease, as a result of which the force acting on the pressure reducing valve from the gas pressure from the side of the cavity 15 will exceed the sludge acting on the pressure reducing valve from the side of the chamber 14, and the latter begins to move towards the control valve 17. In this case, a gap is formed between the seat 2 and the seal 10 of the pressure reducing valve through which additional gas flows from the high-pressure cavity 15 to the working pressure cavity 21 , which is connected by a channel 22 to the submembrane cavity 23. The gas pressure in the cavity 21 and the associated cavity 23 rises until the force acting on the membrane 6 from the gas pressure is balanced with the force acting on the membrane 6 from the side of the spring 5. As a result, the membrane 6, the pusher 8 and the valve 17 will occupy a position in which the gas flow at constant pressure is ensured. The pressure reducing valve occupies a position in which the outflow of gas from the balancing chamber 14 into the working pressure cavity 21 through the channel 11 is aligned with the gas flow from the high-pressure cavity 15 into the balancing chamber 14 through the gap between the annular element 12 and the chamber wall. When gas withdrawal ceases, the pressure in the cavities 21 and 23 begins to increase, while the spring 5 is compressed, and the membrane 6, the pusher 8, the valve 17 under the action of the spring 19 are moved towards closing the valve 17, which in turn pushes the pressure reducing valve to the seat 2, there is a cessation of gas flow. As a result, the pressure in the cavity 15 and the balancing chamber 14 is equalized, which leads to an additional preload of the pressure reducing valve to the seat 2 due to the existing pressure difference between the balancing chamber 14 and the working pressure cavity 21.

Опытный образец редуктора успешно выдержал испытания в системе подачи кислорода из баллона при производстве сварочных работ.The prototype gearbox successfully passed the tests in the oxygen supply system from the cylinder during welding.

Источники информацииInformation sources

1. Л.П.Шебеко, Д.З.Амигуд. Лабораторные работы по технологии и оборудованию газопламенной обработки металлов, М., Машиностроение, 1968, с.38-41, рис.22.1. L.P. Shebeko, D.Z. Amigud. Laboratory work on the technology and equipment of gas-flame metal processing, M., Mechanical Engineering, 1968, p. 38-41, Fig. 22.

2. Свидетельство Российской Федерации на полезную модель №6034, кл. F 16 К 17/00, опубл. 16.02.98, Бюл. №2 - прототип.2. Certificate of the Russian Federation for utility model No. 6034, cl. F 16 K 17/00, publ. 02.16.98, Bull. No. 2 is a prototype.

Claims

1. A gas reducer comprising a housing with a seat and a cover, a mounting part mounted in the housing, including a tuning screw with a spring, a diaphragm with a pusher and a pressure reducing valve including a hollow housing with a through channel, a seal and a spring, balancing the chamber in communication with the working pressure cavity the housing using the specified through channel, characterized in that the balancing chamber is formed in the housing, and a pressure reducing valve is installed in the chamber with an annular gap relative to its wall, while the camera is The valve is controlled by a control valve, the spring of which is used as a reducing valve spring.

2. The gearbox according to claim 1, characterized in that the balancing chamber is made in a stub tightly and tightly connected with the housing.

3. The gearbox according to claim 1, characterized in that the reducing valve is made with an annular element of elastic material placed in the reciprocal groove on the outer surface of the hollow body.

4. The gearbox according to claim 3, characterized in that the annular element of the reducing valve is made of fluoroplastic.

5. The gearbox according to claim 3, characterized in that the seal of the reducing valve is made sphere-shaped with a two-stage through channel, in the step of the larger diameter of which the end of the membrane pusher is located, and in the step of the smaller diameter - the end of the control valve.