Газовый редуктор

Союз СоветскииСоцкалнстическмиРеспублик ОП ИСАНИЕИЗОВЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУпо делам изооретеиий и отерытий(54) ГАЗОВЬЙ РЕДУКТОР Изобретение относится к пневмоарматуре и может быть использованов пневмосистемах.По основному авт. св. 9 690454 известен газовый редуктор, состоящий из корпуса с седлом, в котором размещены регулирующий клапан, чувствительный элемент, выполненный в форме ступенчатого поршня, образующего между ступенями и корпусом пневмополость, связанную с выходной полостью через клапанное устройство, размещенное в поршне, которое открыто при исходном положении поршня за счет контактов с корпусом и закрыто пружиной при рабочем положении поршня. Редуктор со 35 держит также дополнительный чувствительный элемент, связанный с подпружиненным клапаном, дифференциальный поршень и разделительный клапан20 с жестким упором. Полость дополнительного чувствительного элемента связана через разделительный клапан, размещенный в поршне основного чувствительного элемента, с выходной полостьюи с проточной полостью, образованнойкорпусом и дифференциальным поршнем,установленным между регулировочнойпружиной и основным чувствительнымэлементом и соосно с ним, а полость,образованная большей ступенью дифференциального поршня и корпусом,соединена с атмосферойЦ.В таком редукторе некоторая ошибка регулирования выходного давлениязависит от величины отбора газа отредуктора. Эта ошибка связана с тем,что дополнительный чувствительныйэлемент реагирует на давление в выходной полости, поступающее черезразделительный клапан. Но давлениев выходной полости больше, чем давление непосредственно в выходномпатрубке, на величину динамическойл)составляющей потока ЬР(1 и на вели 2,чину потери давления, связанную спроталкиванием газа из выходной полостиЦелью изобретения является повышение точности газового редуктора. 879567циального поршня и корпусом, с атмосферой, чем исключается рост давления в полости при утечках газа черезЭта цель достигается тем, что в газовом редукторе по авт. св, У 690454 в корпусе установлен управляющий клапан, связанный с двухступенчатым поршнем, полости меньшей и большей ступени которого связаны между собой и с полостью дополнительного чувствительного элемента, Полость между его ступенями сообщена с атмосферой, а полость управляющего клапана - с выходной полостью, Проходное сечение управляющего клапана больше проходного сечения канала, сообщающего разделительный клапан с полостью дополнительного чувствительного элемента. Принципиальная схема редуктора приведена на чертеже. Газовый редуктор содержит корпус 1 с седлом 2, перекрываемым клапаном 3. Выходная полость 4 сообщается с проточной полостью 5 каналами 6 и 7 через подпружиненный клапан 8 с седлом 9, приводимым дополнительным чувствительным элементом (поршнем) 1 О, который образует с корпусом 1 полость 11 дополнительного чувствительного элемента. Основной поршень 12 являет 25 30 ся основным чувствительным элементом, пневмополость 3 между ступенями которого сообщена в исходном положении поршня с выходной полостью через сед 35 ло 14, перекрываемое клапаном 15 при Рабочем положении поршня. Разделительный клапан 16, размещенный в поршне 12, служит для перекрытия канала 6, когда пневмопслость 13 откры 40 та, и для открытия канала, когда клапан 15 перекроет седло 14. Это условие выполняется при соответствующем соотношении зазора А и зазора Г между разделительным клапаном 16 и жестким упором 17, Дифференциальный поршень 18 передает воздействие регулировочной пружины 19 на основной поршень 12 чувствительного элемента и обеспечивает передачу корректирующего воздействия на основной поршень 12 переменного давления через кольцевую площадь В, Пружина 20 обеспечивает усилие на дополнительном чувствительном элементе 10, соответствую щее требуемому выходному давлению. Канал 21 соединяет полость 22, образованную бопьшей ступенью дифференуплотнения и исключаются случаи, когда основной поршень 12 в процессе уплотнения пневмополости 13 будет иметь возможность перемещаться только под воздействием клапанной пружины 23. Канал 24 обеспечивает истечение газа из проточной полости 5. Двухступенчатый поршень 25, связанный с управляющим клапаном 26, перекрыва-,ющим седло 27 под воздействием пружины 28, образует в корпусе полость большей ступени 29 и полость меньшей ступени 30, соединенные между собой, каналом 31 и каналом 32 и полостью элемента 11. Канал 33 предназначен для подсоединения полости 34 управляющего клапана к выходной магистрали редуктора. Канал 35 сообщает полость между ступенями поршня 25 с атмосферой, предотвращая возрастание давления среды в полости из-за негерметичности уплотнений.Газовый редуктор работает следующим образом.В исходном положении редуктора основной поршень 12 поджат к корпусу 1, пневмополость 13 открыта, клапан 15 отжат от седла 14, канал 6 перекрыт разделительным клапаном 16, клапаны 3 и 8 отжаты от седел 2 и 9. Пружина 20 отрегулирована на требующееся выходное давление Рвх редуктора, регулировочная пружина 19 отрегулирована на начальное выходное давление Рв, несколько меньшее, чем давление Рвых . При подаче входного давления газ через кольцевой зазор между клапаном 3 и седлом 2 поступает в вы" ходную полость 4 и через седло 14 в пневмополость 13. При этом давление в полостях возрастает. Когда давление достигнет значения Рвыи.н.под его воздействием на площадь Б основной поршень 12 начнет перемещаться, а клапан 15 перекрывать седло 14.Зазор между жестким упором 17 и разделительным клапаном 16 выбран таким, что канал 6 может быть открыт только после закрытия пневмополости 13, т.е. после перекрытия седла 14 клапаном 15.Выполнение последнего условия необходимо для того, чтобы газ по каналам 6 и 7 не смог заполнить проточную полость 5 и изменить усилие на основной поршень 1 2 через дифференциальный поршень 18 во время заполнения пневмополости 13, т.е. в процессе выхода основной линии регулирования на давление Р . При перемещении основного поршня 2 зазор между клапаном 3 и седлом 2 уменьшается, приближаясь к требующемуся зазору, но остается больше его до тех пор, пока седло 14 не будет перекрыто, а канал 6 не будет открыт. Рабочий за зор устанавливается автоматически в зависимости от величины входного давления и отбора газа от редуктора. Когда клапан 16 войдет в контакт с жестким упором 17 и откроет канал 6, газ поступает в полость 11 дополнительного чувствительного элемента и через седло 9 и канал 7 в проточную полость 5. Давление на кольцевую площадь В будет сообщать поршням 18 и 12 некоторое усилие дополнительно к усилию регулировочной пружины 19,При этом давление в выходной полости 4 и в полости 11 дополнительного чувствительного элемента будет также повышаться до величины, определяемой настройкой пружины 20. После чего элемент 10 начнет перемещаться, а канал 8 перекроет седло 9. Доступ газа в проточную полость 5 уменьшается. При этом рост давления в проточной полости 5, а следовательно, и в полостях 4 и 11 прекращается, При дальнейшей работе редуктора всякому уменьшению и увеличению давления в полостях 4 и 11 соответствует увеличение и уменьшение зазора между клапаном 8 и седлом 9 и с учетом истечения газа через канал 24 увеличение и уменьшение давления в проточной полости 5. Это,в свою очередь, оказывает корректирующее воздействие на подвижную систему редуктора и стабилизирует выходное давление.В процессе выхода основной линии регулирования на давление Рьых.н. э т.е. пока канал 6 перекрыт клапаном 16, давление через выходную магистраль и канал 33 поступает к управляющему клапану 26, поджатому к седлу 27 пружиной 28. После открытия канала 6 газ по каналу 32 поступает в полость 29 большей ступени и по каналу 31 в полость 30 меньшей ступени. По ме 1 ре возрастания давления в полостях 29 и 30 поршень 25 через толкатель, преодолевая усилие пружины 28, отжи 5 10 5 стигается тем, что проходное сечение канала 6 непосредственно за клапаном 16 уменьшено (ориентировочно в 8 раз) относительно минимального проходного сечения управляющего клапана.Таким образом, к автоматически выполняющимся операциям в процессе выхода редуктора на рабочий режим (перекрытие седла 14, открытие канала 6) добавляется операция сообщения полости 11 дополнительного чувстви-. тельного элемента с выходной магистралью, что при указанном соотношении проходных сечений обеспечивает реакцию дополнительного чувствительного . элемента 1 О на давление непосредственно в выходной магистрали.Газовый редуктор регулирует давление непосредственно в выходной магистрали, автоматически повышая давление в проточной полости 5,а следовательно, в выходной полости 4 при увеличении отбора газа от редуктора.Таким образом, путем введения управляющего клапана, связанного с двухступенчатым поршнем, точность работы газового редуктора повышает ся.Использование изобретения позволит повысить точность регулирования давления в пневмосистемах. Газовый редуктор по авт. св. В 690454, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности работы редуктора, в нем в корпусе установлен управляющий клапан, связан 55 20 25 30 35 40 45 50 мает клапан 26 от седла 27, и попость11 дополнительного чувствительногоэлемента по каналам 6, 32, 31, 33становится сообщенной с выходноймагистралью редуктора. В расходномрежиме давление в выходной магистрали ниже, чем в выходной полости 4 иперед клапаном 16, С увеличением расхода разница в давлениях увеличивается. В этих условиях полость 11 дополнительного чувствительного элемента становится проточной полостью свходным сечением за клапаном 16 ивыходом, определяемым проходным сечением управляющеГо клапана - сечениямиканалов 32, 31, 33 и отверстием седла27. Примерное равенство давлений вполости элемента 11 и в канале 33 доФормула изобретения879567 Составитель Л. Подшибихинедактор Л. Утехина Техоед О.Легеза Корректор С. ШекмПодписноеа тета СССткрытий 4 5 я ул. Проектная,цфилиал ППП"Патент го ный с двухступенчатым поршнем, полости меньшей и большей ступени которогосвязаны между собой и с полостью дополнительного чувствительного элемента, полость между его ступенями сообщена с атмосферой, а попость управляющего клапана - с выходной полостью,причем проходное сечение управляющего каз 9719/18 Тираж 943ВНИИПИ Государственного компо делам изобретений и113035 Москвад Ж 35 д Раушс клапана больше проходного сечения канала, сообщающего разделительный клапан с полостью дополнительного чувствительцого элемента. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе 1, Авторское свидетельство СССР Ф 690454, кл. 0 05 О 16/1 О (прототип).