Регулятор давления

СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК 19) (11 з) 4 С 05 Э 16/06 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ ТОРСКОМУ СВИ ЛЬСТВУ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИИ(56) Авторское свидетельство СССРВ 590715кл. С.05 0 16/10, 1976.Авторское свидетельство. СССРУ 590709, кл, С 05 Р 16/10, 1975(57) Изобретение относится к областипневмоавтоматики и может быть использовано в системах регулирования давления. Цель изобретения - улучшениединамических характеристик регулятора давления. В регуляторе чувствительный элемент 8 выполнен в видедвухступенчатого поршня, торцовая по1409983 верхность меньшей ступени которогосвязана со штоком 7 редуцирующегоклапана. Торцовая поверхность большей ступени образует с корпусом 1сообщенную с атмосферой полость 16,а дополнительная герметичная полость9 образована корпусом 1 и обратнойторцовой поверхностью большей ступеИзобретение относится к пневмоавто- .матике и может быть использовано в системах регулирования давления.Цель изобретения - улучшение динамических характеристик регулятора давления. На чертеже схематически изображенрегулятор давления.Регулятор давления содержит корпус101 с входной 2 и выходной 3 полостямии расположенным между ними седлом 4.Последнее контактирует с подпружиненным пружиной 5 редуцирующим клапаном156, связанным через шток 7 с подпружиненным чувствительным элементом 8,образующим с корпусом 1 дополнитель"ную полость 9. Полость 9 связана каналом с вакуумирующей камерой 10, вкоторой расположен ступенчатый поршень 11, меньшая ступень которого выполняет функции исполнительного элемента, а большая ступень с пружиной12 является приводом исполнительногоэлемента,Вакуумирующая камера 10 содержитполость 13 привода исполнительногоэлемента, полость 14 исполнительногоэлемента сообщенные соответственноЭ30с входной полостью 2 регулятора и сдополнительной герметичной полостью 9 .Чувствительный элемент 8 выполненв виде двухступенчатого поршня, торцовая поверхность 15 меньшей ступеникоторого взаимодействует со штоком 357 редуцирующего клапана 6. Торцоваяповерхность 16 большей ступени чувствительного элемента .8 образует скорпусом 1 полость 17, сообщеннуюканалами 18 с атмосферой. Дополни 40тельная герметичная полость 9 образована корпусом 1 и второй ступеньючувствительного элемента 8 и заполнени чувствительного элемента 8 и заполнена жидкостью с давлением насыщенного пара. Точность работы предлагаемого регулятора давления можетбыть повышена в 2-3 раза, что следует из равенства нулю коэффициентажесткости нагружающей чувствительньпэлемент силы, 1 ил,на жидкостью с давлением насыщенного пара, меньшим атмосферного.Регулятор давления работает следующим образом.В исходном состоянии (при отсутствии давления газа во входной 2 и выходной 3 полостях регулятора) поршень 11 под воздействием пружины 12 максимально опущен вниз (до упора второй ступени поршеня 11 в ступень камеры 10, т,е. до смыкания полости 18). При этом жидкость из полости 14 исполнительного элемента передавливается в герметичную полость 9, где ее давление, воздействуя на чувствительный элемент 8, поднимает последний. Поверхность 15 чувствительного элемента 8 отходит от потока 7, клапан 6 под действием пружины 5 поднимается, садится на седло 4, разобщая входную 2 и выходную 3 полости регулятора. Так как давление насыщенного пара заполняющей полости 9 и 14 жидкости низкое, то под воздействием атмосферного давления в полости 17 на поверхность 16 чувствительного элемента 8 жидкость в указанных полостях полностью сжата, паровые полос. ти в ней отсутствуют.Газ высокого давления подводится во входной канал 2, одновременно высокое давление поступает в полость 13 привода. Под действием давления в полости 13 поршень 11 поднимается, сжимая пружину 12. В полостях 14 и 9 создается при этом разрежение, жидкость в них разрывается, а так как давление насыщенного пара жидкости низкое и меньше атмосферного, то под воздействием атмосферного давления на поверхность 16 со стороны полости 17 чувствительный элемент 8 опускается. Поверхностью 15 через шток 714099клапан 6 открывается от седла 4, между ними возникает щель, в которой газдросселируется, и его давление понижается. Газ с пониженным давлением5поступает в выходную полость 3, гдеего давление и воздействие на поверхность 15 увеличиваются,При повышении выходного давлениянастолько, что сила его воздействия 1 Она поверхность 15 превысит силу атмосферного давления на поверхность 16,чувствительный элемент 8 поднимаетсямаксимально вверх. При этом вместес поверхностью 15 поднимается и клапан 6, который садится на седло 4,разобщая входную 2 и выходную 3 полос.ти.При отборе газа от редуктора давление в полости 3 понижается. Чувствительный элемент 8 под воздействиематмосферного давления на площадь 16опускается, открывая через шток 7редуцирующий клапан 6, через щельмежду которым и седлом 4 поступает 25газ, компенсируя отбор газа черезрегулятор. При прекращении отборагаза давление в полости 3 повышается,и при повышении его силы на площадь15 над силой атмосферного давления З 0на площадь 16, чувствительный элемент 8 поднимается, клапан 6 садитсяна седло 4, закрывая регулятор.Закрытое положение редуцирующегоклапана 6 перед подачей газа высокого давления и открытие его толькопосле срабатывания привода 11 и опускания чувствительного элемента 8обусловливает плавное повышение давления в выходной полости 3. 40Нагружающим чувствительный элемент Я упругим элементом являетсяатмосферное давление, действующее наповерхность 16. Постоянная величинасилы атмосФерного давления на площадь 45поверхности 16 обусловливает равенство нулю коэффициента жесткости такойпружиныи значительное повышение точности работы регулятора. Регулятор давления, содержащийкорпус с входной и выходной полостями и расположенным между ними редуцирующим клапаном, связанным черезшток с подпружиненным чувствительнымэлементом, образующим с корпусом дополнительную герметичную полость,вакуумирующую камеру с размещеннымив ней приводом и исполнительным эле ментом, образующим с корпусом вакуумирующей камеры полости привода иисполнительного элемента, связанныесоответственно с входом регулятораи с дополнительной герметичной полостью, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью улучшения динамическиххарактеристик, чувствительный элемент выполнен в виде двухступенчатого поршня, торцовая поверхность меньшей ступени которого связана со штоком редуцирующего клапана, торцоваяповерхность большей ступени образует в корпусе сообщенную с атмосферойполость, а между корпусом и обратной торцовой поверхностью большейступени чувствительного элемента образована дополнительная герметичнаяполость, заполненная жидкостью сдавлением насыщенного пара, меньшиматмосферного,50 Кроме того, постоянная упругаяхарактеристика пружины чувствительно.го элемента 8 обусловливает релейныйхарактер работы регулятора, т.е,полное его открытие прн понижении выходного давления ниже настроечного (заданного). Зто позволяет использовать регулятор в летательных аппаратах и в ракетной технике.Таким образом, предлагаемый регулятор исключает динамические забросы выходного давления, обеспечивает выдачу газа с большим расходом без уменьшения при этом точности поддержания величины давления на выходе. Точность работы регулятора в предлагаемом регуляторе может быть повышена в 2-3 раза, что следует из равенства нулю коэффициента жесткости нагружаю- щего чувствительного элемента силы атмосферного давления. Повышение точности работы не достигается за счет снижения расхода. Из конструктивных соображений реально обеспечить в регуляторе повышение расхода также в 2-3 раза без снижения точности,Формула изобретения