SU922675A2 - Регул тор давлени газа - Google Patents

Description

(5) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

I

Изобретение относитс  к пневмоавтоматике и может найти применение в различных отрасл х промышленности и транспорта при понижении давлени  рабочей среды в пневматических системах .

По основному авт. св. № 752253 « звестен регул тор давлени  газа, содержащий корпус с входной и выходной полост ми, в котором установлен подпружиненный дросселирующий, клапан с толкателем, чувствительный элемент поршневого типа и пружина задани , а также двухступенчатый пох«(й поршень, подпружиненный в сторону большей ступени, торец меньшей ступени которого св зан с толкателем подпружиненного дросселирую1чего клапана и расположен в выходной полости , соединенной с подпоршневой полостью двухступенчатого полого поршн  каналом с дросселем Lll

В известном регул торе поршневой чувствительный элемент и двухступенчатый поршень размещены последовательно , один над другим. Это обусловливает заметные габаритные размеры известного устройства.

В известном регул торе дроссе.11ирующий клапан размещен в поршневом. чувствительном элементе, подвод газа высокого давлени  организован к кольцевой наружной полости чувствительного элемента между двум  уплот10 нительными манжетами. Наличие двух уплотнительных по сков на чувствительном элементе известного регул тора обусловливает понижение точности работы (т.ак как при этом увеличи15 ваетс  сила трени  в подвик ных част{чх регул тора) и его надежности.

Таким образом, недостатками и-звестного регул тора  вл ютс  сравнительно большие габаритные размеры,

Claims (2)

1. 20 пониженна  точность и надежность работы , которые обусловлены тем, что двухступенчатый поршень размещен вне чувствительного элемента (подни. они pacnono xef bt .последовательно, а дросселирующий клапан размещен в чувствительном элементе. Цель изобретени  - повышение томности , надежности и уменьшени  габа ритных размеров регул тора давлени . Указанна  цель достигаетс  тем, что в регул торе давлени  газа в поршневом чувствительном элементе вы полнена полость, в которой размещен двухступенчатый полый поршень, На фиг. 1 и 2 схематично представ лен регул тор давлени  газа, продоль ный разрез. Варианты регул тора на фиг. 1 и 2 отличаютс  друг от друга размещени ем нагружающей двухступенчатый полый поршень пружины. В корпусе 1 регул тора давлени  с выходной 2, выходной 3 лопаст ми и седлом размещен нагруженный рабочей пружиной 5 посредством винта 6 и тарели 7 и выполненный в виде поршн  чувствительный элемент 8. Чувствитель;ный элемент 8 взаимодействует с толкателем 9 нагруженного пружиной10 дросселирующего клапана 11. Чувствительный элемент взаимодей ствует с толкателем 9 через нагружен ный пружиной 12 двухступенчатый полый поршень 13, размещенный в выполненной внутри чувствительного элемен та В и соосно ему полости 1. Полый поршень подпружинен пружиной 12 в сторону большей ступени и контактирует обращенной к (выходной) полости 15 регул тора торцевой поверхностью 16 меньшей ступени с толкателем 9 дросселирующего клапана 11. Рабоча  надпоршнева  полость 17 большей ступени поршн  13 сообщена с полостью 15 регул тора каналом 18 с дроссельным устройством 19, которые йогу т быть выполнены как в дополнительном поршне 13, так и в чувствительном элементе 8. Нагружающа  поршень 13 пружина 12 может быть раз мещена как в полости 14 между ступен ми поршн  и чувствительным элементом (фиг.1), так ив выходной полости 15 между неподвижным седлом и торцевой поверхностью 16 меньшей сту пени полого поршн  13 (фиг.2). Неуравновешенна  по выходному давлению площадь поршн  13 и жесткость пружины 12 выбираютс  такими, при которых обеспечиваетс  упруга  установка дополнительного поршн  во всем эксплуатационном диапазоне настройки выход 9 4 ного давлени  регул тора. Предварительное сжатие пружины 12 выбираетс  из расчета обеспечени  необходимого минимального давлени  на выходе, выше которого полый поршень 13 реагирует на скорость изменени  пониженного давлени . Корпус 1 закрыт стаканом 20. Регул тор давлени  газа работает следующим образом. В исходном состо нии рабоча  пружина 5 сжата винтом 6 через тарель 7Чувствительный элемент 8 под действием пружины 5 максимально опущен вниз и занимает крайнее положение. ПоршенЬ13 12 максимально подн т вверх и прижат к верхнему днищу полости 14 в чувствительном элементе 8. Дросселирующий клапан 11 пружиной 10 приведен в контакт с поверхностью 16 поршн  13 через толкатель 9. Между седлом k и клапаном 11 образована небольша  щель. Газ высокого давлени  подводитс  к дросселирующему клапану 11 через входной клапан
2. 2. В щели между клапаном 11 и седлом Ц газ дросселируетс  и поступает в полость 15, откуда через выходную полость 3 на выход редуктора. Так как между клапаном 11 и седлом 4 образовано минимальное проходное сечение, то давление газа на выходе регул тора повышаетс  плавно . Одновременно газ из полости 15, св занной с выходной полостью, по каналу 18 с дроссельным устройством 19 поступает в надпоршневую полость 17 большей ступени поршн  13. По мере повышени  давлени  в полости 17 поршень 13 под действием давлени  газа в э;той полости на неуравновешенную площадь поршн  медленно и плавно опускаетс  вниз. При этом он, воздейству  на шток 9, плавно перемещает вниз клапан 11. Проходное сечение регул тора плавно увеличиваетс ,что сопровождаетс  также плавным дальнейшим повышением расхода через регул тор и давлени  в полости 15. При перемещении вниз поршн  13 пружина 12 сжимаетс . При установлении в полости 17 давлени , равного давлению настройки , перемещение поршн  13 вниз прекращаетс , он находитс  в состо нии равновеси . Действие на поршень 13 газа в полости 17 уравновешено действием пружины 12 и давлени  газа на поверхность 16 меньшей ступени поршн . По мере повышени  давлени  в (выходной) полости 15 чувствительный элемент 8 под действием этого давлени  поднимаетс  вверх. При этом вверх поднимаетс  поршень 13 и взаимодействующий с ним через толкатель 9 клапана 11. В результате проходное сечение редуктора умень шаетс . Если выход из редуктора закрыт , то при давлении в выходной полости , равном давлению настройки, дросселирующий клапан 11 с дет на седло , перекрыв поступление газа на выход устройства. При, отборе газа в объем за регул тором давлени  газа в полости 15 и сила его воздействи  на чувствительный элемент 8 и поршень 13 (на поверхность 16) уменьшаетс . Чувствительный элемент 8 и поршень 13 опускаютс  вниз, увеличива  величину щели между клапаном 11 и седлом i. Приток газа на выход регул тора увеличиваетс , давление в полости 15 восстанавливаетс . Так как дроссельное устройство 19 имеет большое гидравлическое сопротивление , то изменение давлени  в полости 15 в надпориневую полость 17 передаетс  с запозданием, следствием него  вл етс  перемещение (реакци ) поршн  13 в функции скорости измерени  выходного давлени . При резком уменьшении, например, выходного давлени  (в полости 15) давление в по лости 17 не успеет выравн тьс  и будет выше. На поршне 13 образуетс  пе репад давлени , под действием которо го он опуститс  вниз. .Это перемещение происходит относительно чувствительного элемента 8. Перемещени  клапана 11 складываютс  из перемещений чувствительного элемента 8 и порин  13. Первый из них вследствии инерционности плохо реагирует на быстрые изменени  да лени  на выходе,он реагирует только на статические (медленные) изменени  выхо ного давлени . Поршень 13 реагирующий на скорость изменени  выходного давлени , компенсирует запаздывание реакции чувствительного элемента 8. При резком прекращении отбора газа в объем за регул тором давление в полости 15 и сила его воздействи  на поршень 8 и поршень 13 увеличивают с . Последние перемещаютс  вверх, уменьша  зазор между клапаном 11 и седлом Ц. Причем подъем вверх поршн  13 происходит более быстро. Это обусловливает более быстрое восстановление величины выходного давлени . При установившемс  режиме работы регул тора между силами, действующими на порижи 8 и 13, устанавливаетс  динамическое равновесие, соответствующее расходу газа. Если расход газа изменитс , то новое равновесие наступает при другой величине дросселирующей щели. Предлагаемый редуктор давлени  имеет высокие динамические характеристики , В этом устройстве исключены резкие динамические забросы выходного давлени  при резкой (например, через злектропневмоклапан) подаче входного (высокого) давлени  газа. Это обусловлено тем, что между клапаном и седлом регул тора при отсутствии давлени  среды образована минимальна  проходна  щель. В предложенном регул торе недостатки известного регул тора исключены, что достигнуто размещением двухступенчатого поршн  в чувствительном элементе . Дросселирующий клапан размещен последовательно под чувствительным элементом. При этом подвод газа высокого давлени  происходит не через чувствительный элемент, что дает возмо чность исключить один уплотнительный по сок, обеспечивающий герметичность в подвижном соединении. В этом случае трение в подвихчных част х уменьшаетс ,точность регулировани  повышаетс . Исключение уплотнительного по ска, уплотн ющего подвижный стык высокого давлени  повысило надежность работы устройства в целом. Кроме того. оставшийс  упЛотнительный по сок на чувствительном элементе не подвергаетс  действию высокого входного давлени , что также обуславливает повышение точности и надежности работы предложенного регул тора давлени . Размещение двухступенчатого поршн  внутри чувствительного элемента заметно уменьшает габаритные размеры (высоты) предложенного устройства, так как размеры дросселирующего клапана несоизмеримо меньше размеров вухступенчатого поршн  j Формула изобретени  Ретул.птор давлени  газа по авт. в. № 752253, отличающий  тем, что, с целью повышени  точности , надежности и уменьшени  габаритных размеров регул тора, в в пориневом чувствительном элементе вы ттолнена полость, в которой размещен двухступенматый( полый поршень. 75 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР . № 752253, кл. G 05 D 16/10, 1978 (прототип) .