Регулятор давления

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 17,01,79 (2 ) 2714780/18-24 (5")М, КЛ. с присоединением заявки М С 05 Р 16/Об Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 23, 01, 81(72) Авторы изобретения Ю. Н. Дзюман-Грек, Д. М. Кибитов и Г. ф. Костин Производственное объединение фЖдановтяжмаш(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ Изобретение оносится к автоматике, в частности, к устройствам для регулирования давления текучих сред.Известен регулятор давления, выпол-.5 ненный в виде двухседельного клапана с мембранным приводом. Перемещение регулирующего органа осуществлено пневматическим мамбранным испопните" льным механизмом, в котором нагрузоч" 10 ное усйлие на мембрану создается находящимся в герметичной камере возду" хом в зависимости от воспринимаемого противоположной поверхностью этой же мембраны изменения давления рабочей жидкости послед регулирующего ор гана. Уменьшение колебаний затвора регулирующего органа в этом устрой.стве достигается гидравлическим демпфированием воздействующей на мембрану рабочей жидкости, перетеканием ее через зазоры вокруг штока в отверстии жесткой перегородки, которая создает в полости отрегулированного давления зону замедленного воздействия рабочей жидкости на мембранУ исполнительного механизма (1 .Недостатком устройства является то, что действие гидравлического демпфера его одинаково при движении затвора в обоих направлениях, что 30 прн больших зазорах не устраняет автоколебаний затвора, прцьсдящих на переходных режимах к ,":;Н,нсньп колебаниям давления и подолу:тки;.1 й внб" рации оборудования; прп малых зазорах возрастает инерционность устрой" ства с пропуском после себя в момент закрытия давления сверх установленного, что недопустимо при заправке самолетов, Выбор оптимальной величины зазора не всегда достижим,Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является регулятор давления, содержащий регулирующий орган и мембранный исполнительный механизм с пневмокамерой, причем мембранный исполнительный механизм выполнен в виде мембра" ны и гибкой перегор дки, полость между которыми заполнена текучей средой 2).Недостатком известного регулятора является то, что в нем вибрационные колебания связанного с мембраной клапана предотвращаются гидравлическим демпфированием путем перемещения текучей среды через калиброванное от" верстке размещенной в этой среде перегородки, что оказывает тормозящее действие движению мембраны, но приэтом мембрана, выполненная иэ двухгибких пластин, пространство междукоторыми заполнено согласно несжимаемой жидкостью, перемещается какединое целое и скорость этого перемещения одинакова в обоих направлениях, ввиду одинаковости условий торможения создаваемых калиброваннымотверстием для движения жидкостисквозь него как в прямол, так и в обратном направлениях.Известное устройство не устраняетвоэможности вхождения клапана в автоколебания.Цель изобретения - улучшениединамических характеристик регулятора путем устранения автоколебаний, 15Поставленная цель достигается тем,что жесткость гибкой перегородкибольше, чем жесткость мембраны.На чертеже изображен общий вид регулятора давления жидкости в разрезе; 20Регулятор давления содержит корпус 1 с входной полостью 2, седла3 и 4, и регулирующий орган 5 с тарелками б и 7, соединенный с чувстви"тельным элементом, выполненным в виде дмембраны 8, которая крепится по периметру к корпусу 1 крышкой 9 черезпромежуточное кольцо 10 и опирающуюсяна него гибкую перегородку 11. Ограниченная крышкой 9 и гибкой перегородкой 11 герметичная пневмокамера12 заполнена сжатым азотом, а замкнутая полость 13, образованная мембраной 8, гибкой перегородкой 11 истенками кольца 10, заполнена текучей средой 14, В качестве текучей сре-ды Испбльзуется рабочая жидкость, илижидкости, применяемые, как присадочные или смазочные,то есть такие,попадание определенных количеств которых в топливо в случае прорыва мембраны 8 не противопоказано.Гибка перегородка 11 имеет боль.шую жесткость, чем эластичная мембрана 8, за счет большей толщины илиприменения другого (например, резины другой марки) материала. Пространство корпуса 1 после седел 3 и 4 итарелок б и 7 образует выходнуюполость 15,Крышка 9 оборудована штуцером 16для введения азота в пневмокамеру12 и манометром 17 для контроля давления в ней.Регулятор давления работает следующим образом,Заданным давлением управляющей . 55газовой среды (азота) в пневмокамере12 на мембрану 8 (через гибкую перегородку 11 и текучую среду 14) перемещается в открытое положение регулирующий орган с тарелками б и 7, об- Щраэуя между ними и седлами 3 и 4 зазоры для прохода поступающей иэ входной полости 2 жидкости.Гидравлические сопротивления зазоров между тарелками б и 7 и седлами д 3 и 4 корпуса, определяемые величиной этих зазоров, способствуют тому, что в выходную полость 15 и далее поступает жидкость с меньшим давлением, отрегулированным до требуемого значения.Разность давлений на мембрану 8 рабочей жидкости и передаваемого текучей средой 14 давления азота в пневмокамере 12 определяет положение тарелок б и 7 затвора относительно седел 3 и 4.Повышение давления в выходной полости 15 приводит к соответствующему повышению давления рабочей жидкости на мембрану, в результате чего мембрана 8 перемещается вверх, перемещая соответственно текучую среду 14 и гибкую перегородку 11, которая сжимает азот в пневмокамере 12. При этом тарелки б и 7, связанные с мембраной, движутся в сторону седел 3 и 4, уменьшая проходное сечение или полностью его перекрывая, что приводит к понижению давления в выходной полости 15,При понижении давления в выходной полости 15 движение регулирующего .органа происходит в обратном направлении, пока не наступит равновесное состояние, определяемое величиной заданного в пневмокамеру 12 давления азота и конструктивными параметрами регулятора давления.Колебания регулирующего органа в потоке жидкости в условиях переходных процессов при изменении количества одновременно заправляемых ба" ков или их гидравлических характеристик, а также в начале и в конце заправки при приближающейся к нулю ве" личине проходного сечения между тарелками б и 7 затвора и седлами 3 и 4 корпуса (то есть при изменении параметров магистрали или жидкости после регулятора), воспринимаемые мембраной 8, гасятся сопротивле нием гибкой перегородки 11, обладающей большей жесткостью чем меабрана. При этом скорости перемещения подвижных элементов устройства к перегородке 11 и от нее различны по величине ввиду дополнительного участия в торможении в последнем случае сил сцепления и поверхностного натяжения текучей среды 14 в плоскости кон" такта ее с этой перегородкой (так как обладающая меньшей жесткостью мембрана 8 увлекает за собой текучую среду 14, которая стремится оторваться от перегородки 11, отстающей в своей деформации ввиду большей жесткости), что исключает автоко,".ебанияПрименение текучей среды 14 большей вязкости, чем у рабочей жидкос" ти, дает дополнительную возможность избежать совпадения частоты собственных колебаний затвора с частотой возмущающих импульсов или частотой798755 аказ 10029/63 ираж 951 ис НИИП Филиал ППП "Патент" Проектна жгород,пульсации потока жидкости в системе, и исключить вхождение затвора в резонансные колебания.Устранение, непосредственного контакта мембраны с находящейся под давлением управляющей газовой средой позволяет жесткостьк гибкой перего" родки и свойствами заключенной между нею и мембраной текучей среды управлять распространением колебаний давления рабочей жидкости на амортизирующую газовую среду, заключенную в герметичной пневмокамере, предупреждая явление резонанса колебаний,Из-за регулятора давления обеспечивается возможность устойчивой работы его на переходных режимах с меньшими затратами.Формула изобретенияРегулятор давления, содержащий корпУс, между входной и выходной полостями которого установлен регулируюьуй орган, связанный с чувствительным элементом в виде мембраны,и гибкую перегородку, образующую смембраной полость, заполненную текучей средой, а с корпусом - пневмокамеру, о т л и ч а ю щ и и с я тем,что, с целью улучшения динамическиххарактеристик регулятора путем устра-нения автоколебаний, жесткость гибкой перегородки больше, чем жесткостьмембраны. Источники инФормации,принятые во внимание при экспертизе1. АвтОрское свидетельстВО СССРР 141359, кл. 2 С 05 О 16(06, 1961.2, Авторское свидетельство СССРМ 116527,кл. 2 С 05 О 16/06, 1958