Газовый редуктор

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯИ АВТОРО(ОМУ СВИДИПЛЬСТВУ Союэ Советских С 4 щиалистических Республик(22) Заявлеио 010477 (21) 2466776/18-24 5 ЦМ. Кл.2 с присоедииеиием заявки Йо(23) Приоритет 5 0 16/Об осуда аенныЯ воинтетСССРи нзобретеннЯоткрытнЯ убликоеаио 251279, Ьюллетеиь Ж 47та опубликования описания 25,12,79 53) УДК 621,64(71) Заявите 54) ГАЗОВЫЙ РЕДУКТОР тор изо а и раэВходноие диарабоа клапанменении увеличе кторов,уменьшения хого ходов при илення возможно седла. Для ред ницы го д метр Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть ис-, пользовано в пневмосистемах.Известен газовый редуктор по авт. св,в 504038, состоящий из корпуса, образующего входную и выходную полости, пары клапан-седло, штока с направляющей втулкой, образующей эаборник, чувствительного элемента- ступенчатого поршня. Полость Между ступенями поршня сообщается с Помощью каналов с заборником и полостью выходного давления. Точность укаэанного редуктора повышена эа счет использования скоростного напора газового потока, поступающего от пары клапан седло 111 .Однако при уменьшении входного давления ход клапана автоматически увеличивается, а интенсивность газо" вого потока снижается.Компенсация ошибки, связанной с увеличением хода клапана, за счет скоростного напора становится недостаточной. тающих с использованием скоростного. давления газового потока, увеличение диаметра сейла"приводит кснижению интенсивности потока, снижениюего плотности и скорости в зоне заборника.Цель изобретения - повышение точности редуктора в условиях изменениявходного давления.Это цель достигается тем, что вредукторе отверстие седла имеет ступенчатый профиль, меньший диаметркоторого расположен со стороны эабор ника.Предлагаемый газовый редук бражен на чертеже.Редуктор содержит корпус 1 с входной 2 и выходной 3 полостями,дроссе" 20 лирующий клапан 4, перекрывающий илиоткрывающий седло 5 под воздействиемпружины 6 и штока 7, имеющего радиальный 8 и осевой 9 каналы, которымиконический заборник 10 сообщается с 25 полостью 11 между ступенями поршня12. Шток 7 через компенсирующий упор13 взаимодействует с ступенчатымпоршнем. Регулировочный винт 14 через упор 15 снимает регулировочную 30 пружину 16, которая через упор 17 передает свое усилие на поршень 12.Тормозной диск 18 защищает отверстия19 в перегородке 20 от прямого воздействия газового потока, Канал 21сообщает полость 11,с полостью 22чувствительного элемента. Увеличенный 5диаметр б отверстия седла 5 .обуславливает уменьшенный ход клапана, аУменьшенный диаметр Й способствуетсохранению интенсивности и направленности газового потока перед заборни-.ком 10.Газовый редуктор работает следую-.щим образом.Газ от источника питания поступает во входную полость 2. При разгру- дженной регулировочной пружине 16 ,клапан 4 поджат к седлу 5, полости2 й 3 герметйчно разобщены, При нагружении регулировочной пружины винтом 14, усилие пружины через упор17, ступенчатый поршень 12, компенсирующий упор 13 и Иток 7 передаетсяна клапан 4. Клапан отжимается бтседла 5 и газ через образовавшийсякольцевой зазор поступает в выходную полость 3 и выходной канал, Приэтом газовый поток тормозится на диске 18 и в эаборнике 10,К чувствительному элементу - ступенчатому поршню12 через отверстия 29 поступает установившееся статическое давление, чемобуславливается нормальный режимрегулирования, Когда давление в выходной полости 3 и полости 22 достигаетвеличины, соответствующей усилиюпружины 16, кольцевой зазор между 35клапаном и седлом будет автоматическиподдерживаться таким образом, чтобыобеспечить .требуемый расход газа через редуктор и выходное давление. Какправило, при увеличении расхода газа 4 Одавление в выходной части ,полостиредуктора при прочих равных условиях.понижается. Это связано, в частности,с изменениями усилий пружин. В рассматриваемом редукторе изменение суммарного воздействия пружины на поршень и "изменение, других сил компенсируется. Эта компенсация осуществляетсяследующим образом.При-увеличении хода клапана интенсивность (скорость и плотность) газового потока возрастает. Давлениев заборнике 10 при торможении потока становится большим, чем установившееся давление в выходной полости553 и полости 22, Повышенное давле ние от заборника 10 через каналы 8й 9 передается в полость 11, сообщающуЮся с полостью 22 каналом 21.Таким образом, в полости 11 в расходном режиме редуктора, устанавливается 60 повышенное давление, зависящее отвыходного давления, расхода газа че.рез редуктор и соотношения сеченийподводящих каналов 8 и 9 и отводяще;го канала 21.Разница усилий от дав ления в полости 1) и выходного давления на кольцевой поверхности 23 и есть компенсирующее усилие на подвижной системе редуктора, повышающее его точность. Кольцевая поверхность 23 или соотношение диаметров поршня, а также сечения подводящих каналов 8 и 9 и отводящего канала 21 назначаются с учетом требующейся компенсации ошибки редуктора.При уменьшении входного давления ход клапана автоматически увеличивается, усилие на подвижной системе изменяется, что в общем случае уве-, личивает ошибку редуктора, Однако увеличение диаметра д отверстия седла приводит к уменьшению хода клапана и составляющей общей ошибки, связанной с изменением хода клапана, Проходя через уменьшенный диаметр, газовый поток формируется, преобретая необходимые направленность и интенсивность, обеспечивающие компенсирующий эффект.Сказанное вышеподтверждается расчетом. При этом принято допущения, что плотность и скорость потока газа в поперечных сечениях отверстия седла равномерна.Поперечное сечение штока в отверстии седла не учитывается. Тогдадхкщх7 с сР рЧ оц 1)С 2 2сгде Й - диаметр отверстия седла;дх - увеличение хода клапана при уменьшении входного давления;),М - средние плотность и скорость потока;Г - площадь поршня;ьрвых- отклонение выходного давления (ошибка), соответствующее изменению ЬХ хода клапана;к- суммарная жесткость пружин)а Рс - скоростной напор;О - объемный расход газа.При увеличении диаметра отверстия седла на всю. его длину до значения Й = п.й приведенные выше параметрыспримут значенияДХК а ХК ДРвыхдХ 1 ь ) Вых= р Р =)4 й 4 С Чч= - = - = - ;а 2 2.с" сУ Р ч дРсдРс а ад+ " л 4 Из расчета видно, что при увеличении с)с = Йс,п ошибка ь Рр уменьшается в и раз.Вместе с тем скоростной напор, а, значит, и компенсирующий эффект тоже уменьшаются, но в и раз. ЕслифПодписноего комитета СССий и открытийаушская наб., д э 8030/51 ТираЖ 1015 ЦНИИПИ Государственн по делам иэобрете 113035, Москва, Ж, 5 г, Ужгород, ул. Проектная, 4 нлнал П ат диаметр отверстия со стороны клапанйбудет дс, а со стороны заборннкадс, то ошибкадР. Уменьшится в пэнраэ, а скоростной напор и компенсирующий эффект останутся прежними.Меняяв допустимых пределах соотношениедвух диаметров отверстия седла,можно получить желаемую компенсациюошибкидРь т, е. повысить точностьредуктора,Использование изобретения позволит получать требуемую точностьрегулирования давления при изменении,входного давления в широком диапазоне. Газовый редуктор по авт.св.9504038о т л и ч а ю щ и й с я. тем, что,с целью повышения точности, отверстиеседла имеет ступенчатый профиль,меньший диаметр которого расположенсо стороны заборника.источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРР 504038, кл. 0 05 Р 16/06, 1974