Компенсационный стабилизатор давления

(5) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯПРИ ГКНТ СССР 5016 м,ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Изобретение относится к устройствамИзвестно устройствостабилизации давстабилизации давления, применяемым, на-: . ления типа ФСВб/1,6-339, включающее в пример, в пневмогидроавтоматике, ; . себя стабилизатор СВ 1;6-338, который 1.:.;:. . - 2 (21) 4785692/24 ",;.:.: . ". пружину, опорнуюшайбу с дифференциаль- (22) 23,01.90ным винтом, Датчик давления, установлен- (46) 07.08;92. Бюл; М 29;ный на выходе выходной полости, (71) Научно-производственноеобьединение". подключен одновременйо к индикатору и "Ротор":-,; : через масштабный усилитель.и фазовраща) А.И.Александров и В,Г.Терехов, "тель к пьезоэлектрической шайбе. Компен- (56) 1, Стабилизатор давления воздуха, мо- сацианный стабилизатор давления дель 337, 339 завода "Калибр", раздел 5; с.: работает следующим образом, Жидкость 10, ,- или газ под давлением Р 8,1 подаетсяЪр2. Лавров А,Т. Элементы автоматиче-:входную полость и далее через зазор, обраских приборных устройств; Учебное посо-:эованный между пьезоэлектрической шайбиедлявузов,-М.;Машиностроейие,1975, бой и затвороМ, в выходную полость. с. 366-367, .; ;.-": Величина уровня стабилизйрованного дав- (54) КОМПЕНСАЦИОННЫЙ СТАБИЛИЗА- - ления измеряется"с йбмоМью датчика дав- ТОР ДАВЛЕНИЯ .; .:ления по показанйям йидикатора. При ф 7) Изобретение относится к устройствам изменении давления"в выходной полости3 стабилизации давления, применяемым, на-: усилияМи пружий ЗаТвор перемещается . пример, в пневмогидравлике. Изобретение вверх или вйиз, ВслеДствие атога зазор уве- "; позволяет расширить область применения личивается йли уменьшается; в результате устройства за счет расширения динамиче изменениедавленияй"вцхофнойполостибуского диапазона его работы. Устройство со- . дет парировано. Одновремейно ситнал, Я держит корпус, имеющий две полости, . пропорциональйый перепаду давления,- разделенные перегородкой, в центре кото- выхода датчикадавления через масштаброй расположена соосно с седлом пьезоз-:ный. усилитель и фаЗовращзтель поступает лектрическая шайба, закрепленная на на пьезоэлектрическую шайбу; что обеспеперегородке внутри входной полости. За-чиваетизменениезазора,которое приводит 4 Л твор, поджимаемый первой пружийой, рас-к адекватному"парированйю Мрейада дав- Ы положен также внутри входной йолости и " ления. Предлагаемый стабилизатор давле ь, жестко связан с ней своим широким осноа-; ния выгодно" отличается.-от прототипа Я нием. Цилиндрический шток, проходящийвведением рефлируЮЩего органа, пбзволя- ) через сопло и пьезоэлектрическую шайбу,:ющего существеннцм образоц расширить жестко связан с одной стороны с вершиной.;область применения йсчет расширения дизатвора, а с другой через поршень, вторую намического дйапазона работы. 1 ил.5 10 15 20 25 40 50 регулировочный винт выполнен в виде диф-, вн ференциального винта, пь представляет собой мембранный регулятор обратного действия 1),Укаэанный стабилизатор давления воздуха имеет ограниченный динамический диапазон работы из-эа инерционности и нелинейности мембраны и пружины чувствительного элемента, а также не позволяет осуществлять качественное сглаживание высокочастотных пульсаций давления и реагироватьнэ изменение малых уровней давления. Кроме того, из-ээ ограниченного хода мембраны диапазон регулирования давления не шйрок.Наиболее близким по своей технической сущности к прелчагаемому является компенсационн ый сто эилизатор давления; содержащий проточную цилиндрическую камеру, имеюцуюдве полости; первую - свыходным,вторую-с выходным отверстиями, разделенные между собой перегорйдкой, сопло в центре перегородки, заслонку в виде конического клапана, первую пружину, расположенную внутри первой полости между ей донышком и широкйм основанием конического клапана, цилиндрический шток, жестко соединенный с вершиной коническогб клапана и проходящий через сопло йо вторую полость, поршень,находящийся во второй йолости и жестко связанный с цилиндрическим штоком, вторую пружину, расположенную во 30 второй полости между поршнем и опорной шайбой, поджимаемую регулиройочным в ом 21, Однако известный компейсационный стабилизатор давления имеет ограниченный динамический диапазон работы из-за наличия инерционных и трущихся механических деталей - пружин, поршня, цилиндра, наличие трения, кроме того, привбдит к снижению порога чувствительности стабилизатора давления, а влияние вйбраций и линеййых- ускорений наклэдыйает определенные ограничения на.область"его применения. Цель изобретения - расширение обласги йрйменения за счет расширениядина. мического диапазона работы устройства. Поставленная цель достигается тем, чтов стабилизатор, давленЬя введены датчик давления,масштабный усилитель и пьезоэлектрическая шайба, закрепленная одним- торцом ва входной полости на перегородкесоосно с соплом и образующая с коничеСким ЗатворОм регулирующий орган; причем пьезоэлектрическая шайбаподкачена через фазовращатель к масштабномуусилителю, соединенному с датчиком давления, установленным в выходной полости, причем Предлагаемый компенсационный стабилизатор давления позволяет существенным образом расширить область егоприменения и чувствительность по сравнению с прототипом за счет стабилизациипульсаций давления малого уровня, в томчисле высокочастотных, повысить надежность компенсационного стабилизатора иэффективность использования его в условиях внешних механических воздействий(вибрации, ускорения). Кроме того, начальнаявыставка требуемого значения стабилизированного давления может быть осуществлена точнее,На чертеже представлен компенсационный стабилизатор давления, общий вид.Компенсационный стабилизатор давления состоит из корпуса 1, имеющего двеполости - входную полость 2 с входным отверстием 3 и выходную полость 4, разделенные между собой перегородкой 5 с седлом6, расположенным в центре перегородки 5,на которой жестко закреплена пьезоэлектрическая шайба 7 по одной из своих торцевых поверхностей внутри входной полости2 соосно с седлом 6, являющимся ее продолжением. Конический затвор 8 выполнен ввиде клапана, поджимаемого первой пружиной 9, расположенной внутри входной полости 2 и связанной винтами 10 с однойстороны с широким основанием конического затвора 8, с другой - . с донышком корйуса1, Цилиндрический шток 11, проходящий через седло 6, жестко связан с одной стороныс вершиной конического затвора 8, а с другой - черезпоршень 12, вторую пружину 13,связанную с поршнем 12 винтом 14, опорную шайбу 15, находящиеся в выходной полости 4, с дифференциальным винтом,состоящим из подвижной втулки 16 и винта17 с стаканом 18, внутренняя поверхностькоторого служит направляющей для подвижной втулки 16 (штифт, ограничиваю щий угловое смещение втулки 16, непоказан). Стакан 18 закреплен на другойторцевой поверхности корпуса 1 с помощьювинтов (не показаны). Датчик 19 давления,установленный йа выходе выходной полости 4 (выходное отверстие 20), подключенодновременно к индикатору 21 и через масштабный усилитель 22 и фазовращатель 23к пьезоэлектрической шайбе 7, в совокупности образующим регулирующий орган.Компенсационный стабилизатор давления работает следующим образом.Жидкость или газ под давлением Рх.подается через входное Отверстие 3 в входную полость 2 и далее через зазор междуутренней цилиндрической поверхностьюеэоэлектрической шайбы 7 и коническим .1753458 затвором 8 в выходную полость 4 на выходное отверстие 20. Величина уровня стабилизированного давления контролируется с ционном стабилизаторе давления. Причем пульсация давления малого уровня, в том числе высокочастотные, в первую очередь парируются исключительно регулируемым органом в силу известных недостатков, припомощью датчика 19 давления по показаниям индикатора 21. 5 менно компенсация перепада давления е бу, закрепленную во входной полости на выходной полости 4 известным способом с 45 перегородке соосно с седлом одним торцом участием механической системы, аналогич-: и образующую с коническим затвором регуной используемой в прототипе в которой лирующий орган, причем пьезоэлектричеизменение зазора происходит за счет кони- ская шайба подключена через ческого затвора относительно сопла), ибо- фазовращатель к масштабному усилителю,60 соединенному с датчиком давления, установленным в выходной полости, причем регулировочный викт выполнен в видедифференциального винта. лее тонкая - путем встречното безынерционного движения пьезоэлектрической шайбы 7 относительно затвора 8, реализованная в предлагаемом компенсаРегулировкой дифференциального вин- сущих механическомучувствительному элета задают требуемое значение стабилизи- менту компенсационного стабилизатора рованного давления, При изменении давления,давления, например уменьшении давления Предлагаемый компенсационный стаРвых, в выходной полости 4 усилием пружи билизатор давления отличается от прототины 13 затвор 8 перемещается вниз, Вслед- па тем, что позволяет" существенным ствие этого увеличивается зазор междуобразом расширить область применения зэ внутренней поверхностью пьезоэлектриче- счет расширения динамического диапазона ской шайбы 7 и затвором 8, В результате его работы и повысить чувствительность за давление в выходной полости 4 возрастает. 15 счет стабилизации пульсаций давления ма.Одновременносвыходадатчика 19 дэв- лых уровней, в том числе в высокочастотления электрический сигнал через масштаб-ной области, повысить надежность работы ный усилитель 22 и фазовращатель 23, за счет введения регулируемого органа обеспечивающие адекватное парирование. стабилизации давления; осуществить боперепада давления, поступает на пьезоэ лее тонкую начальную выставку стабилизилектрическуюшайбу 7,работающуюврежи- рованного давления с помощью ме обратного пьезоэффекта, вызывает дифференциального винта, а также дает пропорционэльноеэтомусигналууменьше- возможность более эффективного его приние ее длины за счет сжатия, В результате менения в условиях внешних механических это приводит к увеличению величины зазо воздействий (вибрации, ускорения).ра, а следовательно, к парировайию возникшего в выходной полости 4 уменьшения Ф о р м у л а и 3 о б р е т е н и я давления. Компенсационный стабилизатор давлеПри увеличении Рвых. В Выходной поло- ния, содержащий корпус, между входной и сти 4 усилием пружины 9 поршень 12 пере выходной полостями которого установлена мещается вверх, Вследствие этого перегородка, в центре которой выполнено уменьшается величина зазора и давление в седло, подпружиненный к седлу конический выходной полости 4 падает. Одновременно затвор, расположенный во входной полости с началом увеличения Р,. сигнал с выхода и связанный через шток, проходящий через датчика 19 давления поступает через масш седло, с поршнем, расположенным в выходтабный усилитель 22 и фэзовращатель 23 на ной полости и связанным с пружиной зада- пьезоэлектрическую шайбу 7, вызывая про- ния давления, снабженной регулировочным порциональное этому сигналу увеличение винтом, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью ее длины за счет растяжения. В результате . расширения области применения за счет это приводит к уменьшению зазора, а сле расширения динамического диапазона радовательно, к парированию возникшего в боты устройства, оно содержит датчик даввыходной полости 4 увеличения давления, ления, масштабный усилител ь,Таким образом, возникают одновре- фазоврэщатель й пьезоэлектрическую швй1753458 Составитель В.ТереховРедактор И.Шмакова Техред М.Моргентал Корректо аксимиши ГКНТ СССР И Госуда р венно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул, Гагарина, 10 Произ Заказ 276 ВНИИренного комитета по и 13035, Москва, Ж,Подписное ниям и открытиям иая наб 4/5