Регулятор давления газа

(19)4 (51) ло стьюпан котовительнности,отл в по. ым элем соединени ичаюповыш к связа м посре ра, в ьным реда. с целью нем што лемен точны а ме отношен жду штокм прн осевой ьиь о зле ментоимеется ость ход клапана, приет место контактшлем и механизмаи поршнем;отношение мехаииз- йю де- критическийкотором им штока с пор со штоком дато 1"ОСУДАРСТВЕННЬЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОВРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ ПИСАНИЕ ИЗ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) 1. Авторское свидетельство СССРуф 385130, кл. 6 05 0 16/06, 1971,2. Авторское свидетельство СССР. по заявке Кф 3301440/24, кл, 6 05 0 16/10,1981 (прототип) .(54) (57) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА,содержащий корпус, между входной и выходной полостями которого установлен первый регулирующий орган, клапан которогосвязан штоком с первым чувствительнымэлементом - ступенчатым поршнем, меньшейступенью связанным с задатчиком усилия и об: рвзуалцим между ступенямн полость, связаннуюс эаборником, установленным иа нути газового потока за седлом, и с выходнойполостью, а также второй регулируннцийсрган, установленный между входной,потью между ступенями,соединен с вторым чувентом, установленнымой с выходной полостьщ и й с я тем, чтоения точности регулятон с первым чувствитдством механизма сием, меньшим едииипыом и первым чувствитпосадке клапана на сезазор 5 определяемыйИзобретение относится к пневмоавтомати. ке и может быть использовано в пневмосистемах.Известен газовый регулятор, состоящийиз корпуса с ВхОднОЙ и ВыхОднОЙ полостя. 5ми клапана, связанного с чувствительнымэлементом клино-рычажной передачей с пере.менным отношением 11).Повышенная точность регулирования давления этим регулятором достигается только 10при отдельных значениях расхода среды идавлений.Наиболее близок к предлагаемому но технической сущности регулятор давления, со.держащий корпус, между входной и выходной полостями которого установлен первыйрегулирующий орган, клапан которого связан штоком с первым чувствительным элементом - ступенчатым поршнем, меньшейступенью связанным с задатчиком усилия 20и образуюгцим полость между ступенями,связанную с заборником, установленным напути газового потока за седлом, и с выходной полостью, а также второй регулирующий орган, установленный между выходной полостью и полостью между ступенями, клапан которого соединен с вторымчувствительным элементом, установленным вполости, соединенной с выходной полостыс 12) .30Недостатком известного регулятора является пониженная точность в малорасход.ном к безрасходном режимах. В указанныхрежимах он работает как статический регу.лятор с непосредственным воздействиемчувствительного элемента на клапан с передаточным отношением, равным единице,Цель изобретения - повышение точностирегулятора давления газа.Указанная цель достигается тем, что в40регуляторе давления газа, содержащем кор.пус, мсжду входной и выходной полостями которого установлен первый регулирующий орган, клапан которого связан с што.ком с первым чувствительным элементом -ступенчатым поршнем, меньшей ступенью свя.45занным с задатчиком усилия и образующимполость между ступенямк., связанную с забор.ником, установленным на пути газового потока за седлом, и с выходной полостью,а также второй регулирующий орган, установленный между входной полостью и полостью между ступенями, клапан которогосоединен с вторым чувствительным элементом, установленным в полости, соединеннойс выходной полостью, шток связан с первым чувствительным элементом посредством.механизма с передаточным отношением мень.шим единицы, а между штоком и первым чувствительным элементом нри посадке клапана на седло имеется осевой зазор 5, оп ределяемый зависимостьюб =хгде х - критический ход клапана, при котором имеет место контакт штокас поршнем и механизма со штокоми поршнем;- передаточное отношение механизма,На чертеже схематично изображен регулятордавления газа,Регулятор давления газа состоит из корпуса 1 с входной 2 и выходной полостями 3.Клапан 4 вместе с седлом 5 составляют пер.вуюрегулирующую пару (орган). Клапан 4при посадке на седло 5 связан с первымчувствительным элементом - ступенчатымпоршнем б через шток 7 и механизм, состоящий из рычагов 8 и 9, при наличииосевого зазора 5 между штоком и поршнем. Меньшая ступень поршня б связанас задатчиком усилия - пружиной 10. Полость 11 связана каналом 12 с заборником 13 и каналом 14, проходящим черезседло 15 и составляющим с клапаном 16вторую регулируюшую пару (орган) с полостью 17. Клапан 16 имеет возможностьконтакта с жесткими упорами на втором чувствительном элементе - поршне 18, установленном в полости 17, сообщенное с выходной полостью 3 каналом 19. Пружина 20 обеспечивает задающее усилие на поршне 18, Возможна установка второй регулирующей пары на приточном канале 12.Регулятор давления газа работает следующим образом.В безрасходном и малорасходном режимах ступенчатый поршень 6 воздействует на клапан 4 через систему рычагов 8 и 9 с передаточным отношением. меньшим единицы, те.ккс 1,кгде к - ход клапана (штока);к - ход поршня,При 1 с 1 усилие со стороны клапана на ступенчатый поршень б и любые изменения этого усилия, в том числе и усилия герметизации, уменьшены, что повышает точность регулирования в безрасходном и малорас.ходном режимах. По мере увеличения отбора газа газовый поток усиливается. тормозится в заборнике 13, повышенное давление из заборника подается в полость 11. При этом изменение усилий на подвижной систе.1140 хх О До момента соприкосновения штока с поршнем. при постоянстве передаточного отнощеиия 1 ВЭ х+к хк ф ф 5 - текущее и начальное зна. чение между поршнем и штоком;25 где 6 и ЭО 5 жВ -м 5 - х -,-1) Рк о; к О к 1 При одновременном контакте поршня со штыком и рычажного механизма с поршнем и ппоком, т.е, к моменту, когда зазор становится равзме регулятора компенсируется воздействием повышающего давления в полости 11 на) разность площадей поршня 6, Когда давления в полости и, следовательно, в выходной полости 3 несколько завышенны, второй чувствительный элемент - поршень 18 начинает перемещать клапан 16 от седла 15. Давление в полости 11 за счет увеличивающегося оттока газа через седло 15 уменьшается и давление в выходной полости 3 соот 1 О ветствует требуемому, установленному поджатием пружины 20, При дальнейшем увеличе. нии отбора газа осевой зазор 5 между штоком 7 и поршнем 6 уменьшается до тех пор пока шток и поршень не соприкоснутся. Тогда передаточное отношение 1 будет равно единице, т.е.101хно .найти 5 4критическим (х ), мож. 5:к -(выбирается конструктивно из условия обеспечения достаточного усиления регулятора, т.е. достаточного давления в полости 11, зависящего от многих параметров, на пример входного и выходного давлений, уси лия клапанной пружины, расхода среды, конструкции заборника и т.д. хможно брать с значительным запасом, При этом ме ханизм и усилитель будут работать при уве личенных перемещениях поршня 6 и изме. пениях усилия пружины 10.Вместе с тем использование рычажной пружины с( 1 во всем диапазоне расходов приводит к усложнению механизма, а также к увеличению необходимости мощности усилителя для компенсации большого из. менения усилия пружины 10 и площади боль. шей ступени поршня 6 и к снижению устой. чивости регулятора.Таким образом, в безрасходном и мало- расходном режимах регулятор работает как статический с малыми изменениями усилий на подч . вижной системе, т.е. с повышенной точностью.В режиме увеличенных расходов регуля. тор работает как астатический с компенсацией изменений усилия не подвижной систе ме за счет работы усилителя с использова. нием энергии рабочей среды.Использование изобретения позволяет по. высить точность регулирования давления в пневмосистемах.рректор В,Бут аказ 263/ оплисное ал ППП "Патент", г, Ужгород,1 роект Тираж ВНИИПИ Государственного по делам изобретений и 3035, Москва, Ж - 35, Раушск