Пропорциональный регулятор

Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 18.0 соединением заявки -Государствеииый комитет Совета Министров СССР по лелем изобретеиий 23) Приоритет 53) УД 1 621.555.6(45) Дата опубликования описания 26.05,78 Авторыизобрете В, ф. Березкин, А, Н. Беспалько, Л, Ц. Го Ю. К, Машков и В, Г, Юминов 1) Заявител ПРОПОРЦИОНАЛЬНЫЙ РЕГУЛЯТО тахометртельныйсвязи 2уч аствуности. и исполниматической гх сигналов чей жидкоЦелью изобретения являетсячувствительности и быстродействн овышенне регулятора.Для этого втулка золотниковой пары вы. полнена в виде стакана, связанного с задатчнком и исполнительным элементом н образующего совместно с,плунжером внутреннюю полость, связанную через переменный дроссель с полостью слива и через постоянный дроссель с,каналом питания, при этом один из элементов золотниковой .пары установлен в маятниковом устройстве, укрепленном в корпусе.На фнг. 1 приведена конструкция регулятора; на фиг. 2 - конструкция регулятора, в котором стакан укреллен в маятниковом устройстве.Регулятор содержит корпус 1, в котором установлен регулирующий орган, выполненный в виде золотниковой пары, состоящей нз плунжера 2, связанного с чувствительным элементом 3; с противоположной стороны на плунжере 2 установлен стакан 4, связанный с исполнительным элементом 5, расположенным внутри задатчика режима 6. Задатчик режима б выполнен в внпде пружины, опирающейся одИзобретение относится к регулирующим системам и может быть использовано в системах, предназначенных, например, для регулирования авиационных газотурбинных двигателей по числу оборотов турбокомпрессора.Известен регулятор, содержащий чувствительный и исполнительный элементы и задатчик режима, обеспечивающие регулирование режимов двигателя по числу оборотов турбокомпрессора за счет преобразования входного сигнала чувствительного элемента в виде силы в перемещение исполнительного элемента, обеспечивающее поддержание. регулируемого параметра и одновременно в командное давление рабочей жидкости, которое используется для управления дополнительными корректи,рующими элементами системы регул 1 ировання 11.Наиболее близким по технической сущности является пропорциональный регулятор, содержащий расположенные в корпусе чувстви-. тельный элемент, задатчия, исполнительный элемент и регулирующий орган, выполненный в виде золотниковой пары, плунжер которой связан с чувствительным элементом 21.Однако известные регуляторы сложны, громоздки, а также имеют недостаточные чувствительность и быстродействие, поскольку либо имеют двойное количество однотипных кинРматичеоких узлов, например, сдвоенный 1, либо чувствительньп ламенты не имеот кина и в передаче управляющбольшие объемы рабаним торцом на стакан 4, другим - на опору, положение которой, а значит и поджатне пру. жины определяются положением соответствуощего рычага задатчика. Внутренняя полость 7 золотниковой пары связана с каналом В давления,питания через постоянный дроссель 9, расположенный в корпусе, с полостью для слива 10, полость 7 связана через переменный дроссель, образованный окнами 11 в стенке плунжера 2 и пркрывающиь Их торцом 12 старикана 4.Переменный дроссель может быть выпол. нен в виде окон 11 в цилиндрических стенках золотника 2 и стакана 4, смещенных одних относительно другого в осевом направленип, а также в виде отверстия в торце стакана 4, прикрываемого внутренним торцом плунже. ра 2.Регулятор может не иметь отдельного исполнительного элемента, его роль может выполнять плунжер 2, в этосом случае на нем выполняется необходимый дозирующий профиль.Для повышения чувствительности плунжер 2 может быть выполнен вращаощимся совместно с чувствительным элементом, в то время как стакан 4 остается неподвижньи. Г 1 о. следовательность расположения элементов золотниковой,пары между чувствительным элементом 3 и задатчиком 6 тоже может быть изменена так, что стакан 4 будет связан с чувствительным элементом 3, а плунжер 2 - с задатчиком 6.Во втором варианте регулятора стакан 4 укреплен в маятниковом устройстве Я через .которое он связан с исполнительным элемен. том 6 и задатчиком 6. Маятнвковое устройство 1 З обеспечивает подвижность старикана 4 относительно корпуса 1 и укреплено в нем на кронштейне,Регулятор работает следующим образом.При вращении чувствительного элемента .3 с постоянным числом оборотов от него на плунжер 2 действует некоторая постоянная сила Р, в,противаположнам направлении на плунжер 2 действует сила Р от давления Р, рабочей жидкости во внутренней полости 7 золотниковой пары. Рабочая жидкостьпоступая из канала 8 в полость 7 через постоянный дроссель 9, далее перетекает в,полость для слива 10 через окна 11,переменного дросселя, При этом величина открытия акоп 11 устанавливается такой, чтобы сила Р, от давления жидкости уравновесила силу Р, одновременно давление Р, действует на стакан 4 и уравновешивает усилие пружины задатчвка 6, обеспе. чивая силовую кампенсацию и равновесие всех элементов регулятора.При увеличении числа оборотов чувствительнаго элемента 3 сила 1 увеличивается, и плунжер 2, перемещаясь в сторону стакана 4, уменьшает проходное сечение окон 11, давление Р, возрастает до тех пор, пока вновь не уравновесит силу Р, одновременно вследствие увеличения давления Р, стакан 4,перемещается на величину у, пропорциональную прира 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 щенио давления, а значит и,приращению чис ла оборотов и усилия чувствительного элемента 3. В результате при работе регулятора исполнительный элемент 6 всегда занимает .положение, пропорциональное числу оборотов чувствительного элемента 3, а в полости 7 вырабатывается давление жидкости Р также пропорциональное числу оборотов чувствительного элемента 3.Вариант регулятора (см. фиг. 2) работает аналогично. Соединение стакана 4 с задатчиком режима 6 через маятниковое усгройсщо 13 сообщает конструкции дополнительную степень свободы, делает ее менее нагруженной и более чувствительной.Кроме того, вследствие прямой связи золотниковой пары с чувствительным элементом 3 он воспрнимает от последнего продольные высокочастотные мнкраколебания и передает их стакану 4, так как жидкость, практически несжимаема и объем ее во внутренней полости пары невелик; исключается трение покоя и не,менее чем В полтора раза повышается чувствительгость золотниковой лары.Таким образам, предложено устройство, содержащее адин тахометр, задатчик режима и одну золотнвковую,пару, имеющую прямуо кинематичесвую сВязь с чуВстВительным и исполнительным элехентамикоторое обеспечивает,получение двух выходных сигналов в виде давления рабочей жидкости и перемещения исполнительного элемента, пропорциональнык изменению регулируемого параметра, например числу оборотов, и за счет этого регулирование двигателя по выбраннаму параметру, а также управление другими корректирующими элементами системы регулирования. При этом повышаются чувствительность и быстродействие устройства в полтора-два раза и существенно упрощается его конструкция,по сравнению с известными.Формула изобретения1, Пропорциональный регулятор, содержащий расположенные в,корпусе чувствительный элемент, задатчик, исполнительный элемент и регулирующий орган, выполненный в виде золотниковой пары, плунжер которой связан с чувствительным элементом, и канал питания, о т л и ч а ю щ и й с я там, что, с целью повышения чувствительности и быстродействия регулятора, втулка золотниковой лары выполнена в виде стакана, связанного с задатчиком и исполнительным элементом и образующего совместно с,плунжером внутреннюю полость, связанную через, переменный дроссель с полостью слива и через постоянный дроссель - с каналом питания.2. Регулятор по п. 1, отл ич ающийс я там, что один из элементов золотнвковой пары установлен в маятнвковом устройстве, укрел. ленном в корпусе.601672 Источники информации, принятые во вни.мание при экспертизе; 1. Каплан А. Б. и др Агрегаты системытопливопитания и регулирования двухконтурВ й +9ного турбореактивного двигателя АН, М.Машиностроение, 1970, с. 95.2. Угрюмов В. Г. и Березкин В. Ф. Систематопливопитания газотурбинного двигателя5 ГТД-ЗФ, М., Машиностроение, 1967, с. 130.-У Составитель С. Салих актор А. Зииьковский Техред И, Рыбкина Корректор В. Гутман Поди исССР Заказ 172/338НПО ип. Харьк, фил. пред. сПатент Изд, М 137 сударственного комитета С по делам изобретений Москва, Ж, Раушска