Регулятор давления

л; О П И СА Н ИЕИЗОБРЕТЕНИЯХ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическикРеспублик п 711551(23) Приоритет -Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(088 .8) Опубликовано 25.0180 Бюллетень Мо 3 Дата опубликованию описания 28.01.80 А.Ф. Панфилов, В,М, Молодцов, В.И. Вилямович, В.И.Селиванов и А.П. Масленников(54) РЕГУЛЯТОР ЯВЛЕНИЯ Изобретение относится к устройствам для регулирования давления ипредназначено преимущественно дляиспользования в пневматических систе.мах летательных аппаратов, работающих на наддув герметичных блоков радиоэлектронной аппаратуры при малыхрасходах рабочего тела,Особенностью таких систем является то, что они должны содержать устройства, ограничивающие пульсацию изабросы выходного давления наддувапри быстром нарастании скорости изменения величины входного давленияв переходных процессах, так как указанные отклонения выходного параметра выводят из строя точные элементырадиоэлектроники, снижают точностьрегулирования наддува и сопровождаются работой регулирующих устройств врежиме незатухающих автоколебаний.Работа регулирующих устройств втаких системах осложняется тем, чтоона происходит, во-первых, при оченьмалых расходах рабочего тела, таккак фактически эти устройства восполняют лишь утечки из герметичных блоков радиоэлектронной аппаратуры, и,во-вторых, при значительной скоростинарастания входного давления (до 5 кгс/см в секунду,Это связано с повышением мощности и числа оборотов современных двигателей, от компрессоров которых происходит питание систем регулирования давления наддува, с не. значительным объемом самих блоков аппаратуры, а также с малой величиной давления, которую необходимо в них поддерживать.Известны устройства для регулирования давления в пневматических системах наддува, содержащие регулирующий орган с чувствительным элементом и конструктивные элементы-демпферы для устранения автоколебаний и забросов давления 1. В известном устрой- ствЕ демпфером служит жесткая перегородка с дросселем. Такая конструкция имеет следующие недостатки:а) жесткая перегородка не имеет подвижной эффективной площади, изменяющей емкость выходной полости в зависимости от нарастания давления в ней, пропорциональной скорости нарастания входного давления, что вызывает колебания подвижных элементов (чувствительного и регулирующего) регулятора в переходных процессах (при пуске, переходе с одного режимамбты на другой и т.д,);б) дроссель перегородки не имеетподвижных элементов, вследствие чегозабивается взвешенными в рабочем теле частицами, что приводит к изменению его сечения, снижению чувствительности и неустойчивой работе регулятора;в) регулятор не содержит узлов,ограничивающих забросы выходного давления, что ведет к отказу стоящих за.ним точных элементов аппаратуры и0возникновению неустойчивых режимовработы регулятора.Вследствие указанных недостатковприменение подобных регуляторов в системах, характеризующихся быстрым нарастанием скорости изменения входного давления и малыми расходами, непредставляется возможным,Известны также регуляторы давления, содержащие узлы, снижающие забросы давления в выходной полости 2, 20Однако, конструкция таких регуляторов имеет тот недостаток, что вней не предусмотрены элементы, ограничивающие нарастающие скорости давления в выходной и сообщенной с ней 25управляющей полостях . Поэтому работатаких устройств в переходных процессах сопровождается резким нарастанием скорости изменения давления вуправляющей полости, что вызываетрезкие перемещения чувствительногоэлемента и связанного с ним регулирующего органа и, в конечном итоге,приводит к неустойчивым процессам регулирования, 35Наиболее близким по техническойсущности к данному изобретению является регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной камерами, расположенную в выходной камере перегородку, разделяющую ее надве полости, сообщенные через дррсСель, в одной из которых установленчувствительный элемент, а в другой -регулирующий орган, связанный штокомс чувствительным элементом, и узел 45ограничения давления 3).Целью настоящего изобретения яв-ляется устранение указанных недостатков известных устройств регулирования давления наддува, а именно повышение точности и динамической устойчивости регулятора.Указанная цель достигается тем,что в предложенном регуляторе давления дроссель установлен в перегородке, выполненной в виде упругой диафрагмы, а шток через дроссель.На чертеже представлена схема регулятора давления наддува.Корпус 1 регулятора снабжен входом 2 с входной камерой 3 и выходом4 с выходной камерой 5, В выходнойкамере 5 установлен регулирующий орган б, связанный с чувствительнымэлементом 7 при помощи штока 8., проходящего через дроссель 9 упругой.диафрагмы 10, помещенной в выходнойкамере корпуса регулятора, Внутри.корпуса установлен также узел огра-ничения давления 11, вход 12 которо-го сообщен с выходом регулятора, авыход 13 - через регулируемую заслонку 14 - с окружающей средой, Чувствительный элемент и регулируемая заслонка настраиваются пружинамь15 и 16,Процесс регулирования давлениянаддува герметичных блоков радиоэлектронной аппаратуры осуществляется следующим образси,В исходном положении соответствующим выбором натяжения пружин 15 и 16,изменяемого, например регулировочными винтами, устанавливается заданноевыходное давление и ограничиваетсявеличина его максимального заброса.Воздух или иная газообразная рабочая среда подается на вход 2 и вовходную камеру 3 под давлением Рпроходит по дросселирующему сечениюмежду седлом в корпусе 1 и регулирующим органом б и поступает в выходнуюкамеру 5 регулятора под давлением,величина которого значительно мень. -ше давления Р, При этом часть рабочей среды проходит через дроссель 9упругой диафрагмы 10 и воздействуетна чувствительный элемент 7, в результате чего чувствительный элементпереместится и при помощи штока 8переставит регулирующий орган б вположение, при котором на выходе 4регулятора установится заданное выходное давление РЕсли теперь изменится величинавходного давления Р или изменится,расход рабочей среды, отбираемой изрегулятора, то изменится и давлениев выходной камере 5, вследствие чегочувствительный элемент 7 переставитрегулирующий орган 6 в новое положение, при котором восстановится заданное значение давления Р на выходекамеры 4 регулятора,.При увеличении давления Р илиуменьшении расхода рабочей среды че-рез регулятор, чувствительный элемент переставляет регулирующий органна закрытие, а при уменьшении давления Р или увеличении расхода рабочей среды регулирующий орган несколько приоткрывается. В процессе регулирования давления наддува чрезмерное его повышение на выходе регулятора ограничивается заслонками 14узла 11 путем сброса части рабочейсреды в окружающую среду, а скоростьнарастания давления в выходной камере стабилизируется прогибом упругойдиафрагмы 10.Если рабочая среда поступает навход регулятора с большой скоростьюнарастания давления Р (до 5 кгс/смф711551 Фо 1 мула изобретения 6 и ИИПИ Заказ 9010/35 Тираж 956 Подписно4 Филиал ППП Патент, г. ужгород, ул. Проектна в секунду), то скорость нарастаниядавления Р на выходе регуляторарастет пропорционально скорости нарастания значения Р, при этом в выходной камере регулятора неизбежнызабросы давления Р, и его чувствительный элемент и регулирующий органвступают в автоколебания, Это особенно проявляется в .переходных процессах при малых расходах и незначительных емкостях на выходе регулятора, что, например, имеет место приработе регулятора на наддув герметичных блоков радиоэлектронной аппаратуры, имеющих небольшой объем и незначительные утечки, которые восполняются расходом рабочей среды через регулятор.При работе в таких условиях предложенный регулятор наддува имеет следующие преимущества:1, Максимальная величина забросов 20выходного давления, которые неизбежно имеют место на выходе регулятора,ограничиваются имеющейся в его конструкции регулируемой заслонкой 14 довеличин, допустимых в данной системерегулирования наддува. Благодаря этому сглаживаются пики давления наддува, повышается точность регулирования, динамическая устойчивость работыустройства и, как следствие этого,исключается выход из строя точных радиоэлементов,2, Чрезмерное нарастание скоростиизменения выходного давления Р ограничивается имеющейся в конструкциирегулятора упругой диафрагмой 10 установленной в выходной камере 5, которая прогибается по мере увеличениядавления Р и тем самым несколькоувеличивает емкость выходной камеры,благодаря чему имеет место некоторое 40снижение скорости нарастания давления Р.При этом дроссель 9, установленный в диафрагме, ограничивает такжескорость нарастания давления,воздейст7 в ующего на чув ств н тельный элемент 7. Благодаря такому,цублированному ограничению скорости нарастания выходного давления, обеспечивается устойчивый режим работы регулятора, устраняются автоколебания и повышается точность работы.3. Подвижный шток 8 регулирующего органа, перемещающийся в дросселе 9 упругой диафрагмы, устраняет забивание дросселя взвешенными в рабочей среде частицами, и уменьшение его проходного сечения, вследствие чего обеспечивается подача давления, воздействующего на чувствительный элемент регулятора со стабилизированной скоростью, что повышает точность и устойчивость регулирования наддува в переходных процессах . Регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной камерами и расположенную в выходной камере перегородку, разделяющую ее на две полости, сообщенные через дроссель, в одной из которых установлен чувствительный элемент,;а в другой - регули. рующий орган, связанный штоком с чувствительным элементом, и узел ограничения давления, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью повышения точности и динамической устойчивости регулятора, дроссель установлен в перегородке, выполненной в виде упругой диафрагмы, а шток пропущен через дроссель,Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР кл. 6 05 Р 16/06 от 12.04,72. 2, Заявка В 1279748, ВЕликобритания, кл. Р 16 К 31/36 от 28,06,72. 3. Заявка 9 2255530, Франция,кл, Р 16 К 24/02 от 28,08.75.