Регулятор давления

Союз Советскик Социалистических Республик(22) Заявлено 291076 (21) 2415786/18-24с присоединением заявки Мо(51)М. Кл,С 05 П 16/06 С 05 0 16/10 Государственный комитет СССР по дедам изобретений и открытий(71) Заявитель 54 7 РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ Изобретение относится к машинострцению и может быть использованодля регулирования давления насосногоагрегата с турбоприводом,5Известен регулятор давления, со держащий корпус с входной управляющейи опорной полостями, управляющим золотником и подпружиненным чувствительным элементом, жестко связанным сраспределительным золотником Е 13 .Недостатком известного регулятораявляется невозможность его применения в агрегатах, где требуется большой ход поршня гидроцилиндра и большой коэффициент усилия обратной связи, а также невысокая точность поддержания заданного давления вследствие влияния вил трения па золотникеобратной связи при его установке внейтральное положение.Цель изобретения - повышение точности регулятора,Поставленная цель достигается тем,что управляющий золотник снабжен кольцевой проточной и соединенными суправляющей полостью корпуса радиа-,льными и осевым каналами, причем вкорпусе выполнены две кольцевые расточки, соединенные обводным каналом,и отверстие, соединяющие управляющую полость с входной полостью и с источником давления.На чертеже схематически изображен регулятор давления в системе регулирования работы турбопривода насосного агрегата.Регулятор давления 1 содержит корпус 2 с входной 3, управляющей 4 и опорной 5 полостями, управляющим золотником б и подпружиненным чувствительным элементом 7, жестко связанным с распределительным золотником 8.Управляющий золотник б снабжен кольцевой проточкой 9 и соединенными с, управляющей полостью 4 корпуса 2 радиальными 10 и 11 и осевым 12 каналами, причем в корпусе выполнены две кольцевые расточки 13 и 14, соединенные обводным каналом 15 и отверстия в каналах 16 и 17, соединяющие управляющую полость 4 с входной полостью 3 и с источником давления.Регулятор 1 давленИя служит для регулирования давления насоса 18, находящегося на одном валу 19 с приводной турбиной 20 и насосом 21 высокого давления . Входная полость 3 регулятора 1 давления при помощи трубо 74289150 провода 22 соединена с выходным патрубком 23 насоса 18, Магистраль 24питания и трубопровод 25 подключенык выходному трубопроводу 26 насосавысокого давления 21, имеющего редукционный клапан 27. На вход насоса 21 высокого давления подаетсярабочая жидкость, отбираемая иэ выходного патрубка 23.Отверстие 28 корпуса 2 регулятора1 давления подключено к магистрали24 питания, а два выходных отверстия 29 и 30 соединены при помощитрубопроводов 31 и 32 с рабочимикамерами 33 и 34 гидроцилиндра 35,поршень Зб которого через шток 37 итяги 38 связан с регулирующим органом 39, установленным во входномпатрубке 40 приводной турбины 20.Шток 37 с корпусным элементом 41образуют полость 42 переменного объема, которая при помощи трубопровода 43 соединена с управляющей полостью 4 регулятора 1 давления,Управляющий золотник б связан счувствительным элементом 7 пружиной44. На чувствительный элемент 7 состороны, противоположной пружине 44,опирается силовая пружина 45, аопорная полость 5 и полость 46 сообщаются при помощи каналов 47 и 48со сливом 49,На управляющем золотнике 6 такжевыпслнена дополнительная кольцеваяпроточка 50, которая сообщается припомощи радиальных отверстий 51 и 52и осевого отверстия 53 с кольцевойпроточкой 9. Проточка 50 предотвращает непосредственный переток жидкости из отверстия канала 17 черезрадиальные 10 и 11 и осевой каналы 12в управляющую полость 4.Регулятор 1 давления работаетследующим образом.В установившемся режиме по входному патрубку 40 на приводную турбину 20 поступает воздух повышенногодавления, Расход воздуха задаетсяположением регулирующего органа 39.Приводная турбина 20, срабатываяэнергию воздуха, поддерживает постоянные обороты вала 19, и, следовательно, обороты насоса 18 и давлениев выходном патрубке 23 также постоянны, Постоянное давление от выходного патрубка 23 передается по трубопроводу 22 во входную полость 3.Чувствительный элемент 7 находитсяв тайом положении, что связанный сней распределительный золотник 8своими кромками перекрывает оба выходных отверстия 29 и 30, обеспечивая неподвижное положение поршня 36гидроцилиндра 35. Одновременно отвала 19 насос 21 высокого давлениянагнетает часть перекачиваемой насосом 18 жидкости через выходнойтрубопровод .26 в магистраль 24 питания и трубопровод 25, в которых поддерживается постоянное высокое давление при помощи редукционного клапана 27,Управляющий золотник 6 также неподвижен и находится в нейтральномположении. В это время кольцеваяпроточка 9 разобщена с отверстиями16 и 17 и сообщена только с обводнымканалом 15, выход которого также разобщен от радиальных каналов 10.и 11,а давление во всех каналах и проточкс 9 управляющего золотника б и в обводном канале 15 устанавливаетсявследствие перетечек по зазору междууправляющим золотником б и корпусом2, равным давлению в полости 42 переменного объема, Это давление повеличине меньше давления, создаваемого насосом 21 и больше давленияво входной полости 3. Таким образом,управляющий золотник б находится вравновесии, при котором усилие отдавления в управляющей полости 4 уравновешивается усилием пружин 44 и45 и давлением во входной полости 3. При незначительных смещениях поршня Зб вследствие случайных колебаний нагрузки меняется количество жидкости, заключенной в полости 42 переменного объема, что вызывает приток или отток жидкости в управляющую полость 4 и соответственно малые перемещения управляющего золотника б от нейтрального положения. При малом перемещении управляющего золотника б вправо поршень 36 смещается внутрь гидроцилиндра 35) кольцевая проточка 9 сообщается через отверстия 16 со входной полостью 3, и в расточке 13 устанавливается давление, равчое давлению в входной полости 3, вследствие связи расточки 13 через обводной канал 15 и расточку 14 с кольцевой проточкой 9. В результате этого из управляющей полости 4 жидкость по зазорам между управляющим золотником 6 и корпусом 2 перетекает в расточку 13 и далее во входную полость 3, и управляющий золотник б плавно возвращается в нейтральное положение. При малом перемещении управляющего золотника б влево (поршень 36 выдвигается из гидроцилиндра 35) кольцевая проточка 9 сообщается с каналом 17, в котором поддерживается постоянное высокое давление жидкости, и в расточке 13 устанавливается высокое давление. В результате этого жидкость по зазорам между управляющим золотником б и корпусом 2 перетекает в управляющую полость 4, и управляющий золотник б плавно возвращается в нейтральное положение.При резком уменьшении расхода жидкости,отбираемой из выходного патрубка 23 насоса 18,давление в патрубке 23 и соотя. тот иеиио во входной полости 3 быстрояи:ае 1 оя и10 20 объема подпитывается жидкостью, постутурбины 20 уменьшается и соответственотверстия 28 и 29 и трубопровод 31с рабочей камерой 33, а противоположная рабочая камера 34 через трубопровод 32, отверстие 30, полость 46и канал 48 сообщается со сливом 49.Поршень 36 начинает вдвигаться вгидроцилиндр 35, перемещая регулирующий орган 39 приводной турбины20 в направлении увеличения проходно,го сечения входного патрубка 40.Объем полости 42 переменного объемауменьшается, что вызывает резкое повышение давления в ней. Повышениедавления передает".я на управляющий 60 чувствительный элемент 7 с распределительным золотником 8 перемещаетсявправо. Магистраль 24 питания сообщается через отверстия 28 и 30 итрубопровод 32 с рабочей камерой 34,а противоположная рабочая камера 33 через трубопровод 31, отверстие 29,опорную полость 5 и канал 47 со сливом 49. Поршень .36 начинает выдвигаться из гидроцилиндра 35, перемещая регулирующий орган 39 приводнойтурбины 20 в направлении уменьшенияпроходного сечения входного патрубка 40, Одновременно с началом этогодвижения поршня объем полости 42 начинает быстро увеличиваться, в результате чего давление в управляющей полости 4 резко падает, и управляющий золотник б смещается в крайнее левое положение.В этом положении управляющего золотника 6 полость 42 переменного павшей из трубопровода 25, через канал 17, проточку 9, обводной канал15, радиальный 11 и осевой 12 каналыи трубопровод 43, Мощность приводной но уменьшается давление в выходномпатрубке 23, до тех пор пока чувствительный элемент 7 с распределительным золотником 8 не перекроет выходные отверстия 29 и 30, останавливаяпоршень 36. После остановки поршня,давление в полости 42 переменногообъема, трубопроводе 43 и в управляющей полости 4 резко повышается, иуправляющий золотник б скачком перемещается вправо до отключения радиального канала 11 от расточки 13 изатем плавно перемещается до нейтрального положения,При резком увеличении расхода жидкости давление в выходном патрубке23 и соответственно во входной полости 3 быстро понижается, и чувствительный элемент 7 с распределительнымзолотником 8 перемещается влево. Магистраль 24 питания сообщается через 30 35 40 золотник 6, который смещается вправо от нейтрального положения, соединяя управляющую полость 4 с входной полостью 3 через осевой 12 и радиальный 10 каналы, расточку 13, обводной канал 15, расточку 14 и кольцевую проточку 9 и отверстия 16. При таком положении управляющего золотника б жидкость, вытесняемая из полости 42 переменного объема, поступает во входную полость 3 и далее в выходной патрубок 23. Мощность приводной турбины 20 увеличивается и соответственно увеличивается давление в выходном патрубке 23 до тех пор, пока чувствительный элемент 7 с распределительным золотником 8 не переместится вправо и не перекроет выходные отверстия 29 и 30, останавливая поршень Зб. Послеостановки поршня давление в полости 42 переменного объема, трубопроводе 43 и в управляющей полости 4 резко падает, и управляющий золотник б скачком перемещается влево до отключения радиального канала 10 от расточки 13 и затем плавно перемещается до нейтрального положения.Таким образом, такое выполнение регулятора давления обеспечивает повышение точности поддержания заданного давления вследствие того, что силы трения не оказывают влияния на точность установки золотника в нейтральном положении, а также обеспечивает хорошую устойчивость процесса регулирования, так как достигается возможность получить большой коэффициент усилия обратной связи независимо от величины хода поршня. Формула изобретенияРегулятор давления, содержащийкорпус с входной, управляющей иопорной полостями, управляющим золотником и подпружиненным чувствительным элементом, жестко связаннымс распределительным золотником,о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,с целью повышения точности регулятора, управляющий золотник снабженкольцевой проточкой и соединеннымис управляющей полостью корпуса радиальными и осевым каналами, причемв корпусе выполнены две кольцевыерасточки, соединенные обводным каналом, и отверстие, соединяющиеуправляющую полость с входной полостью и с источником давления.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент США Р 3672796,кл. 418-26, 1972 прототип).742891 Составитель Г,СидоровКиселева Техред Э. Фечо Реда ктор К,Ксс. Зб 1713 Тираж 95 б ЦКИИПИ Государственного комитета СС по делам изобретений и открытий 13035, Иосква, Ж, Раушская наб