Регулятор давления

О П И С А Н И Е (а 947840ИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветсиикСоциалистически кРеснубиинюллетень Мр 28 ае делам юеврвтее и втврытка(7 нтел 1 РЕГУЛЯТ ВЛЕНИЯ ся к пневмоависпользовано в Изобретение относиттоматике и может бытьпневмосистемах.По основному авт.св. У 773584 известен регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной полостями, между которыми установлен первый регулирующий орган, связанный с первым чувствительным элементом, выполненным в виде ступенчатого поршня, образующего с корпусом первую управляющую полость, второй регу лирующий орган, установленный между выходной и первой управляющей полостями, связанный с вторым чувствительным элементом, образующим с корпусом вторую управляющую полость, сообщенную с выходной полостью, третий регулирующий орган, связанный с вторым чувствительным элементом, четвертый регулирующий орган, вход которого соединен с первой управляющей полостью, а выход с атмосферой, связанный с рабочим поршнем, образующим с поршнем рабочую полость, кото-, рая сообщена через дроссель с атмосфе рой и через канал во втором чувствительном элементе - с выходом третьего регулирующего органа, вход которого соединен с второй управляющей полостью ,причем второй и третий регулирующий органы механически связаны 1 .Этот регулятор давления имеетдостаточную точность в установившихся режимах. Однако в переходных режимах ему свойственны отклонения выходного давления, не удовлетворяющие требованиям тех систем, для которых необходима более высокая точность регулирования как по амплитуде, так и по времени.Цель изобретения - повышение точнос ти регулятора давления.Указанная цель достигается тем,что регулятор давления содержит подпружиненный относительно рабочего поршня пятый регулирующий орган, вход кото 3 94 рого соединен с рабочей полостью, а выход с атмосферой.Подпружиниванием пятого регулирую щего органа относительно рабочего поршня достигается наличие осевого зазора, величина которого обеспечива ет последовательное включение четвер того и пятого регулирующих органов.Иа чертеже приведена принципиальная схема регулятора.Регулятор давления имеет корпус 1 первый регулирующий орган - затвор 2 и седло 3, первый чувствительный элемент - ступенчатый поршень 4,образующий между ступенями первую управляющую полость 5, второй чувст" вительный элемент - поршень 6, образующий вторую управляющую полость 7, сообщенную с выходной полостью 8, и связанный с вторым регулирующим органом - затвором 9 и седлом 1 О, обеспечивающим требующий приток рабочей среды в первую управляющую полость 5. Пружины 11 и 12 обеспечивают задающее усилие на поршнях 4 и 6. Третий регулирующий орган - затвор 13 и седло 14 обеспечивают сброс среды иэ полостей 7 и 8, сообщенных каналом 15, при избыточном давлении в полостях. Пневмопривод, состоящий иэ рабочего . поршня 16, образующего рабочую полость 17 и полость 18.пружины, вза" имодействующего с ним уплотненного толкателя 19, пружины 20, предназначен для воздействия на четвертый регулирующий орган - затвор 21 и седло 22, разобцающий или сообщающий первую управляющую полость 5 с атмосферой. Каналы 23 и 24 сообщают соответственно выход третьего регулирующего органа с рабочей полостью 17 и первую управляющую полость 5 с четвертым регулирующим органом. Дроссель 25 определяет реакцию рабочего поршня 16 на минимальный пневматический сигнал, поступающий по каналу 23.Канал 26 предназначен для сообщения выхода дросселя 25 и полости 18 пружины через канал 27 с атмосферой. Канал 28 обеспечивает подвод среды от второго регулирующего органа в первую управляющую полость 5, а дрос сель 29 - отток среды из полости 5, создавая переменное давление в ней.Входная полость 30 является непосредственным источником питания для первого регулирующего органа и 7840 4своей емкостью обеспечивает нормальнуа работу регулятора в расходномрежиме, Пятый регулирующий ооганзатвор 31 и седло 32 обеспечивает форсированный сброс среды в атмосферу поканалу 33 на рабочей полости 17 приизбыточном пневмосигнале, поступающем по каналу 23Регулятор давления работает сле дующим образом.В исходном положении первый чувствительный элемент - ступенчатый поршень 4 и второй чувствительный элемент - поршень 6 поджаты пружинами 15 11 и 12 к корпусу 1, затворы 2 и 9сжаты от седел 3 и 1 О, а затворы13 и 21 перекрывают седла 14 и 22.Сжатие пружины 12 соответствует,усилию от выходного давления наплощадь поршня 6, а сжатие пружины 11 соответствует усилию несколькоменьшему, чем усилие от выходногодавления на большую ступень поршня4. При подаче входного давления газиз входной полости 30 поступает в выходную полость 8 и по каналу 15 вовторую управляющую полость 7. В установившемся режиме регулирования с рвс.ходом или без расхода среды ступенча" ЭОтый поршень 4 уравновешен с однойстороны выходным давлением на большую ступень и с другой стороны пружиной 11 и некоторым давлением в первой управляющей полости 5 на кольцевую площадь, равную разнице площадей з большей и меньшей ступеней поршня.Давление в полости 5 зависит от степени нагружения пружины 11 и меняется автоматически по мере измененияусилий на подвижной системе регулятора, например вследствие измененияхода затвора 2 при колебаниях расхода рабочей среды и входного давления.Увеличение давления в полости 5 происходит при уменьшении выходного давф ления путем реакции поршня 6 на этоуменьшение, его воздействия на затвор9, отжатия затвора 9 от седла 10 иувеличения притока среды в полость 5.При увеличении выходного давления о поршень 6 перемещается в направлениисжатия пружины 12, зазор между затворами 9 и седлом 10 и приток средыв полость 5 уменьшается, давление вполости 5 за счет оттока среды через 55 дроссель 29 также уменьшается. Такимобразом, работой второго чувствительногоэлемента "поршня 6,второго дросселирующего органа - затвора 9 и седостается. формула изобретения 9478 ла 10 осуществляется автоматическое изменение давления в первой управляющейполости 5, .т,еавтоматическая коррекция выходного давления, стремящегося к изменению в зависимости от расхода среды и входного давления. При резком уменьшенииотбора среды от регулятора давление выходной полости 8 и во второй управляющей полости 7 повышается, так как за счет расхода 1 О среды через дроссель 29 давление в первой управляющей полости 5 не .успевает понизиться на требующуюся величину. Однако чрезмерное увеличение выходного .давления в этом случае ограничивается работой третьего и четвертого регулирующих органов.и рабочего поршня 16. Работа указанных элементов начинается, когда под воздействием увеличивающегося давления в поршень 6 перемещается в направлении сжатия пружины 12. При этом затвор 13 входит в контакт с упорами на корпусе 1, седло 14 становится открытым и среда из полости 7 по каналу 23 поступает в рабочую полость 17. Под воздействием среды рабочий поршень 16 через толкатель 19 отжимает затвор 21 от седла 22 и среда из первой управляющей полости 5 интенсивно сбрасывается в атмосферу по каналу 24. Кроме усилия пружины20 и площади рабочего поршня 16, реакция регулятора на минимальный пневматический сигнал, поступающий по каналу 23, определяется еще и сечением35 дросселя 25, сообщающего рабочую полость 17 посредством канала 26 с атмосферой. Однако чрезмерное уменьшение сечения дросселя 25 приводит40 к задержке рабочего поршня 16 в положении, соответствующем открытому седлу 22, При этом происходит чрезмерное опоражнивание парной управляющей полости 5 и чрезмерное снижение выходного давления. Положение45 .усугубляется еще и тем, что "провал" ,выходного давления остается на длительное время - время опоражнивания рабочей полости 17 через дроссель 25. Увеличение сечения дросселя 50 25 приводит к тому, что для срабатывания рабочего поршня 16 требуется более мощный пневматический сигнал, соответствующий увеличенному перемещению поршня 6, т,е. чрезмерному увеличению выходного давления. 40 6 В предлагаемом регуляторе отрицательные процессы - чрезмерное увеличение выходного давления и чрез- мерное его уменьшение на продолжительное время - исключаются работой пятого регулирующего органа следующим образом. При малом пневматическом сигнале при соответствующем малом сечении дросселя 25 рабочий поршень 16, перемещаясь в пределах зазора, обеспечивает отжатие затвора 21 от седла 22 и достаточную скорость сброса давления из первой управляющей полости 5. При более мощном пнев" матическом сигнале, поступающем по каналу 23, рабочий поршень 16, сжимая пружину 20, перемещается на величину большую, чем зазор А, затвор 31, входя в контакт с поршнем, открываетУседло 32, и газ из рабочей полости 17 по каналу 33 сбрасывается в атмосферу.Итак, с введением пятого регулирующего органа - затвора 31 с седлом 32, связанного с рабочим поршнем 16,при наличии осевого зазора, а такжепри сообщении входа этого регулирующего органа с рабочей полостью 17,а выхода с атмосферой, точность регулирования в процессе уменьшения расхода рабочей среды повышается, т.е. исключается чрезмерное увеличение и чрезмерное уменьшение выходного давления и времени, в течение которого это уменьшенное давление Использование. изобретения позволяет повысить точность регулятора давления (прототипа)применяемого в пневмосистемах, работающих в режимах пе-.ременных расходов. Регулятор давления по авт. св.1 773584, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения точности, он содержит подпружиненный относительно рабочего .поршня пятый регулирующий орган, вход которого соединен с рабочей полостью, а выход с атмосфе- рой Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРЙ 773584, кл. 6 05 0 16/10;1979прототип).947840 Составитель Л.Подшибихинктор Е.Папп Техред 3. Палий Коррект илак Заказ 5651/72 ВНИИФилиал ППП "Патент", г.Ужгород, ул.Проектная 19 О Тираж ПИ Госуд по делам 33035,Иоскврств зобр ЖПодписноенного комитета СССРтений и открытий