Регулятор давления

О П И С А Н И Е744496ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советски кСоциалистическикРеспублик(53) УДК 62 .646. .4 (088.8) Опубликовано 30.06,80, Бюллетень 24Дата опубликования описания 05.07.80 на делам изобретений и открытий(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ 1Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где. требуется регулирование заданного давления в замкнутом объеме, например в автоматических системах регулирования давлений в отсеках летательных аппаратов.Известны регуляторы давлении прямого и непрерывного действия, заслоночного и клапанного типа, содержащие рабочий орган, связанный с исполнительным механиз мом, и командный прибор 11).10Но все они реализуют лишь простые законы регулирования выходных сигналов (постоянные величины выходных давлений),Современный летательный аппарат имеет большое количество агрегатов, отбирающих для определенных целей от компрес 15 соров двигателей воздух. В то же время отдельным агрегатам требуется воздуха при подъеме на высоту значительно меньше, поэтому возникла необходимость в создании устройства, которое могло бы регулировать давление воздуха при изменении высоты полета.Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор 2давления, содержащий регулирующий орган, связанный с исполнительным механизмом и командный прибор, снабженный рычагом, связанным с сйльфонами избыточного и абсолютного давлений 121.Известный регулятор реализует законрегулирования, при котором выходной сигнал пропорционален отношению давленийРмх - А Ркомгде Р- давление на выходе из регулятора,Йм - командное давление,Д , . - коэффициент пропорциональности выходного давления,В - коэффициент, зависян(ий отгеометрических размеров конструктивных элементов регулятора.В качестве регулирующего органа в известном регуляторе применен двухседельный уравновешенный клапан, который че.рез шток взаимодействует с чувствительными элементами -- сильфонами избыточногои абсолютного давления. Сильфон абсолютного давления нагружен командным давлсием и действует иа шток клапана с по.мощью рычага. шарнирно установленногов корпусе и подвьжно сочлененного со штоком клапана.Известнын регулятор изменяет выходное давление, когда заданное соотношение давлений нарушается, например; за счет увеличения командного давления сила воздействия снльфона абсолютного давления и сильфона нзбыточггого давления на клапан увеличивается, он перемещается в сторону увелицеггггя проходного сечения. Вследствие этого выходное давление возрастает, пока вновь не восстановится заданное соотношение давлений.На современных летательных аппаратах при изменении режимов полета, воздействий атмосферных условнй полета н т. д. часто возникают случаи, когда необходимо изменять регулируемое давление в определенном участке пневматической системы летательного аппарата, например, при применении регулятора давления в системах анти- обледенения.Существенным недостатком нзвестного регулятора является невозможность изме. нения коэффициента пропорциональности выходного давления (Р = АР г+ В), прн изменении режимов полета, так как опора рычага, взаимодействуюггсего снльфонамн, установлена в одном строго фиксированном положении.-- Цель изобретения - расширение области применения регулятора давления.Цель достигается тем, что регулятор снабжен силовым цилиндром с подпружиненным . поршнем, с которым связана опора рычага командного прибора, а рабочая полость силового цчлиндра соединена со входом регу. лятора через постоянный дроссель и со сбросом через переменный дроссель, связанный с задатчнком давления.Установка требуемого в данный момент времени выходного давления, осуществляется посредством изменения проходного сечения переменного дросселя, т. е. создания в рабочей полости силового цилиндра определенного давления, под действнем которого поршень этого цилиндра устанавливает необходимое положение подвижной опоры.Прн этом соотношение плеч рычага меняется и изменяется величина усилия, с которым абсолютный снльфон действует на избыточный, происходит перетарнровка последнего на новую, заданную задатчиком давления величину усилия. В свою очередь подпружиненный шток клапана, управление которого осуществляется сильфоном избыточного давления, отрабатывает необходимый сигнал через усилительную полость на исполннтельный механизм.Таким образом, задатчнком давленияможно менять коэффициент пропорциональности выходного давлення.Для гговыгггения точности регулирования выходных параметров входное давление в усилительную гголскть командного прибора и и рабочую полость силового цилиндра подается через редуктор стабилизирующий этодавление, исключая влияние пульсации вход- .ного давления на устойчивую работу регулятора3, Для расширения функциональных возможностей регулятора (совмегцение функций перекрывного устронства) на выходе вкомандный прибор установлен электромаг.нитный клапан (предлагаемый регулятор -номарльно закрытого типа) .На чертеже представлена принципиаль.ная схема регулятора давления.Регулятор давления содержит регулируюигий орган 1, выполненный в виде поворотной заслонки, связанной через гге 1)едаточный механизм 2 с исполнительным механизмом 3,На канале входного давлення установленэлектромагнитный клапан 4 принудительногозакрытия заслонки н редуктор 5, стабилизирующий входное давление. Исгголннтель 2 ф ный механизм 3 отрабатывает сигнал командного прибора 6, включакнцего сильфон 7избыточного давления,отрабатывающий сигнал выходного давлении н снльфон 8 абсолютного давления, отрабатг гвакгщий сигналокружающего давления, зависящий от высоты полета, Сильфоны 7 и 8 взаимодействуют с рычагом 9, который находится впостоянном контакте с подпружиненным штоком О клапана командного прибора 6, изменяющим давление в усилительной поло 3 гг сти 11, сообщенной с исполнительным механизмом 3. Давление пнтання в усилительную полость 1 поступает со входа регулятора через редуктор 5.Рычаг 9 опирается на подвижную опору3312, перемещающуюся с помощью ггодпружнненного поршня 13 силового цилиндра 4.рабочая полость которого сообщена со входом регулятора через постоянный дроссель15 и со сбросом давления через переменныйдроссель 16, управляемый задатчиком 17р давления,Регулятор давления работает следующимобразом,При выключенном электромагнитном клапане 4 регулирующий органзакрыт. Гривключении электромагггитного клапана 4ф 3 давление с входной полости регулятора подается через редуктор 5 в усилительную полость1 и далее в рабочую полость исполнительного механизма 3, который через ие.редаточный механизм 2 открывает рабочийорган 1, Давление из выходной полости регулятора поступает в рабочую полость сильфона 7 избыточного давления, внутренняяполость которого сообщена с атмосферой.Г 1 рн повышении выходного давления сильфон 7 избыточного давления сжимается, под 33 пружиненный шток 10 клапана опускаетсяи сообщает усилительную полость 1 с атмосферой, Давлениев рабочей полости исполнительного механизма, падает н его сильфон, разжимаясь, прикрывает регулирующий орган 1. В обратном порядке происходит работа регулятора давления при понижении выходного давления.В командном приборе 6 с помощью задатчика 7 давления, находящегося, например, в кабинете пилота, устанавливается необходимое проходное сечение переменного дросселя 16, тем самым устанавливается определенное давление в силовом цилиндре 14, которое перемещает подпружиненный поршень 13, одновременно с подвижной опорой 2 в 1 в положение, соответствующее требуемому коэффициенту пропорциональности выходного давления, установленному задатчиком 7 давления.Гри установке задатчиком 17 давления необходимого коэффициента пропорциональности выходного давления регулятор сохраняет возможность автоматически регулировать выходное давление с изменением высоты полета, например, с увеличением высоты полета давление в рабочей полости 2 Ф сильфона 8 абсолютного давления падает и он, разжимаясь, действует на рычаг 9, создавая дополнительное усилие на сильфон 7 избыточного давления, направленное по оси пружины в сторону уменьшения величины выходного давления. Г 1 одпружиненный шток2 10 клапана опускается, давление в усилен.ной полости 11 понижается, соответственно пониЖается давление в рабочей полости исполнительного механизма 3 и его сильфои, разжимаясь, прикрывает рабочий орган 1. эа Таким образом, сильфон 8 абсолютного дав- ления изменяет давление на выходе регулятора давления при изменении высоты полета.Применение предлагаемого регулятора давления позволит сократить общее количество агрегатов, устанавливаемых в систе. мах летательного аппарата, т. е. он совмещает функции сразу нескольких агрегатов - перекрывного устройства, регулятора дав. ленин, устройства, автоматически регулирующего давление при изменении высоты полета, а также устройства, позволяющего устанавливать любое давление на выходе в необходимый момент времени,Применение в системах летательного ап-парата предлагаемого регулятора давления позволяет также сократить номенклатуру устанавливаемых на нем агрегатов и уменьшить его полетный вес. Формула изобретекияРегулятор давления, содержащий регулирующий орган, связанный с исПолнительным механизмом" и комайдный прибор, снабженный рычагом, связанным с сильфонамиизбыточного и абсолютного давлений и подпружиненным штоком клапана, установлен.ного между усилительной полостью и исполнительным механизмом, и задатчик давления, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения регулятора, онснабжен силовым цилиндром с подпружиненным поршнем, с которым связана опорарычага командного прибора, а рабочая полость силового цилиндра соединена со вхо-дом регулятора через постоянный дроссельи со сбросом через переменный дроссель,связанный с задатчиком давления,Источники информации,принятые во внимание при экспертиЗе1, Авторское свидетельство СССР234156, кл. 6 05 О 6/06, 1967,2. Авторское свидетельство СССР310235, кл. 6 05 В 16/06, 1971 (прототип)ф ЦХИИГ 33035,лиал ПП дактор Е Лорошеикняэ 3793/12 Составитель В. СкибеикоТехред К Шуфрич Корректор М. КостаГираж 955 ПодписноеИ Государствен ного комитета СССРделам изобретений и открытийосква, Ж -35, Рауеаскаи иаб., д 45Патеитэ, г. Ужгород, ул, Проектнаи,