Регулятор давления газа

(19) сггг С 05 016/ АНИЕ ИЗОБРЕТЕН ЬСТВ ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ ИОТНРЫТИЙ АВТОРСКОМУ СВИ(56) Авторское свидетельство СССРУ 170437, кл, С 05 0 16/1 О,28.06.82.(54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА(57) Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использованов различных пневматических системахдля регулирования давления газа.Целью изобретения является повышениенадежности работы и расширение функциональных возможностей за счет исключения чрезмерного повышения выходного давления. Регулятор содержиткорпус с седлом между входной и выходной полостями, клапан и взаимодействующий с ним чувствительныйэлемент, нагруженный управляющимдавлением, полость которого сообщеначерез дроссель с атмосферой и черезвторой регулируемый дроссель с входной полостью. Шток клапана связанс чувствительным элементом посредством нормально закрытой клапаннойнары, канал которой выполнен в толкателе и хвостовике клапана и сообщенс атмосферой через вторую нормальнооткрытую клапанную пару, образованную днищем хвостовика и седлом сбросного канала в корпусе регулятора.На толкателе выполнен в выходной полости дополнительный клапан, образующий с выполненным со стороны выходной полости седлом также нормальнооткрытую клапанную пару, Такое ис.полнение обеспечивает сброс газас выхода регулятора в атмосферу принедопустимом повышении его давленияи исключает обратное движение газапри понижении входного давления ниженастроечного. Выполнение в регулируемом дросселе второго сбросногоканала, седло которого перекрытозапорным органом, связанным с полымпоршнем с воэможностью относительного продольного перемещения их друготносительно друга, исключает чрез мерное повышение входного давленияв регуляторе. Изобретение дополни- .тельное к авт. св, 11: 117043. 1 з.п.ф-лы, 1 ил1 О 15 20 25 Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в различных пневматических системах для регулирования давления газа.Целью изобретения является повышение надежности работы н расширение функциональных возможностей эасчет исключения чрезмерного повышения входного давления,На чертеже представлен предлагаемый регулятор давления газа,Регулятор давления газа состоитиэ корпуса 1 с входным 2 и выходным3 каналами и седлом 4 между ними,дросселирующего клапана 5 с пружиной6, толкателем 7 и хвостовиком 8 ичувствительного элемента 9, взаимо-.действующего с толкателем 7 и образующего с корпусом 1 управляющуюполость 10. Управляющая полость Осообщена магистралью 11 с установленным в ней регулируемым дросселем 12с полостью входного канала 2 и черездроссель 13 с дренажной магистралью,Чувствительный элемент 9 можетбыть выполнен в виде поршня (как показано на чертеже), сильфона илимембраны.Регулируемый дроссель 12 представ"ляет собой цилиндр 14 с полым поршнем15, подпоршневая полость 16 которого магистралью 17 сообщена с полостьювходного канала 2, В противоположнойполости 18 цилиндра 14 размещенапружина 19, нагружающая поршень 15навстречу действию входного давления.В поршне 15 выполнена полость 20,в которой размещен дросселирующийэлемент 21, связанный жестко с ввернутым в крышку 22 цилиндром 14 винтом 23. Дросселирующнй элемент 21выполнен в виде золотника поршня24 с винтовой канавкой 25 на его наружной поверхности,Полость 20 поршня 15 каналами 26 сообщена с кольцевой проточкой 27 на наружной поверхности его между уплотнительными манжетами 28 и 29. Полость кольцевой проточки 27 через отверстие 30 в цилиндре 14 и магистралью 11 сообщена с управляющей полостью 1 О,На толкателеклапана 5 выполнено седло 31, канал 32 которого перекрыт контактирую:цим с ним чувствительным элементом 9 и сообщен с выполненной в хвостовике 8 полостью 33, которая уллотнительным кольцом 34 уплотнена от входной полости 35.В днище 36 хвостовика 8 выполнены каналы 3, сообщающие полость 33 с полостью. 38 под хвостовиком. Последняя сообщена сбросным каналом 39,выполненным в корпусе , с атмосферой (дренажной магистралью). Седло40 сбросного канала 39 образует сднищем Зб нормально открытую клапанную пару,В выходной полости 41 на толкате-ле 7 выполнен дополнительный .клапан42, образующий с выполненным на корпусе со стороны выходной полости дополнительным седлом 43 дополнительную нормально открытую клапанную паруВ днище 44 цилиндра 14 выполненвторой сбросный канал 45, седло 46которого перекрыто запорным органом47, зацеп 48 которого заведен с зазором за буртик 49 цилиндрического прилива 50 полого поршня 15,Регулятор давления газа работаетследующим образом,В исходном положении дросселирующий клапан 5 пружиной 6 максимально поднят, прижат к седлу 4 и разобщаетвходную 35 и выходную 41 полости.Поршень 9 клапаном 5 через толкатель 7 также поднят. Регулируемый дрос,сель 12 настроен на требуемое давление в выходной полости 41 винтом 23.Гайка 22 навернута на цилиндр 14настолько, что пружина 19 может воспринять воздействие входного давления со стороны полости 16,Поршень 15 под действием пружины 19 опущен, сопротивление дросселируЬщего элемента 21 минимально.Под воздействием пружины 6 клапан 42 поднят над седлом 43, а днище 36 над седлом 40. Клапанные пары 42-43 и 36-40 открыты, а клапанная лара 931 закрыта. Запорный орган 47 опущени сидит на седле 46.Гаэ высокого давления подводитсяно входному каналу 2 в полость 35.В начальный момент входное давлениееще больше прижимает клапан 5 к седлу 4. Одновременно газ высокого давления по магистрали 17 поступает вполость 16 под поршень 15 и прижимает запорный орган 4 к седлу 46,надежно перекрывая сбросный канал 45,Давлением газа в полости 16 поршень15 поднимается, сжимая пружину 19.1257Подъем. поршня 15 происходит до техпор, пока сила давления на него состороны полости 16 не уравновеситсяпружиной 19; При этом дросселирующийэлемент (золотник) 24 перекроется 5цилиндрической поверхностью поршня15 на величину требуемого (настроечного) сопротивления, соответствую -щего необходимому давлению настройки регулятора. Газ проходит по винтовой канавке 25 и поступает в полость 20, откуда по каналам 26 подается в полость кольцевой проточки27, из которой через отверстие 30и по магистрали 11 поступает в управлующую полость 1 О. Газ на дросселирующем элемент 21 дроссслируется,его давление понижается, В полость1 О газ поступает с пониженным давлением.20Давление в полости 1 О плавно повышается, при этом поршень 9 опускается, открывает через толкатель 7 клапан 5 от седла 4. В образовавшейсямежду клапаном и седлом щели газдросселируется и поступает в полость41 выходного канала 3, Давление подпоршнем 9 повышается.Если выход из регулятора закрыт,то при определенном давлении на вы- З 0ходе, называемом давлением настройки в "статике", чувствительный элемент 9 поднимется настолько, что клапан5 под воздействием пружины 6 и входногодавления сядет на седло 4 и разобщит Звходную 35 и выходную 41 полости,В установившемся режиме работыприток газа в полость 1 О через регулируемый дроссель 12 и расход из неечерез дроссель 13 выравняются, давление в полости 1 О будет постоянным.При отборе газа в объем за регулятором давление под чувствительнымэлементом 9 несколько понизится. Этоприведет к опусканию поршня 9, открытию клапана 5 и поступлению газана выход регулятора, Давление подчувствительным элементом 9 восстановится, между клапаном 5 и седлом 4установится щель, соответствующая 0данному расходу газа.Если расход газа изменится, топодвижная система регулятора перейдет в: другое положение динамического равновесия, соответствующее 55другому расходу. Если, например,расход газа уменьшится то приэтом давление под поршнем 9 несколь 623 4ко повысится. Это обусловит подъемпоршня 9 и клапана 5, уменьшениепритока газа на выход регулятора,восстановление величины выходногодавления и перевод подвижной системы в другое положение динамическогоравновесияПри прекращении отбора газа черезрегулятор давление газа под поршнем9 поднимет его настолько, что клапан5 сядет на седло 4 и разобщит входную и выходную полости,При неисправности регулятора (например, при повреждении уплотнителяклапана 5) газ будет поступать отвходной полости 35 в выходную полость 41 даже при отсутствии расхода и закрытом положении клапана 5,Это приведет к чрезмерному повышениюдавления под поршнем 9, который поддействием повышенного выходного давления оторвется от седла 31 и поднимется. Через образовавшуюся щельмежду седлом 31 и поршнем 9 гаэиэвходной полости 41 по каналу 32 через полость 33, каналы 37, полость38 и сбросный канал 39 будет сбрасываться в атмосферу (дренажную магистраль), При восстановлении величинывыходного давления поршень 9 опустится, сядет на седло 31, прекративсброс газа с выхода регулятора в атмосферу. Таким образом обеспечивается в регуляторе повышение надежностиработы за счет исключения недопустимого повышения давления на выходе.При понижении входного давлениянище настроечного (выходного) клапан5 под воздействием перепада выходного и входного давлений опустится.При этом клапан 42 сядет на седло43, днище 36 прижмется к седлу 40,т.е. клапанные пары 42-43 и 36-40закроются, чем будет исключен сбросгаза с выходной полости в атмосферу.Одновременно клапанная пара 4-5 откроется, но газ с выхода на входпоступать не будет, так как клапаяная пара 42-43 при этом закрыта,Этим также повышается надежность работы регулятора за счет исключениявозможности сброса газа из потребителя (с выхода регулятора на еговход, т.е. в обратном направлении),что может иметь место при повреждении системы подачи газа высокого давления на вход регулятора или другойнеисправности ее.3 2При превышении величины давления питания (давления в полости 35) над давлением настройки (давпением в полости 41) клапан 5 под действием входного давления и пружины 6 поднимается,. седло 31 прижмется к поршню 9, работа регулятора возобновится.При подаче на вход регулятора газа, давление которого недопустимо высоко, поршень 5 регулируемого дросселя 12 поднимется настолько, что упором буртика 49 в зацеп 4 Взапорный орган 47 поднимется, оторвавшись от седла 46. Газ из полости 16 через второй сбросный канал 45 будет выходить в атмосферу (сброснумагистраль). Недопустимое повышение входного давления будет предотвращено. При понижении входного давле" ния (давления в полости 16) до допустимой величины поршень 15 под воздействием пружины 19 опустится, запорный орган 47 сядет на седло 46, перекрыв канал 45 и прекратив сброс газа из входной полости. Этим обеспечивается расширение функциональных возможностей регулятора, так как его регулируемый дроссель 12 выполняет функции и предохранительного клапана.Формула изобретенияРегулятор давления газа по автав, У 1170437, о т л и ч а ю щ и й 57623 Ьс я тем, что, с целью повышениянадежности работы, на толкателе клапана выполнено седло, а по оси толкателя выполнен канал, который перекрыт контактирующим с ним чувствительным элементом и сообщен с выполненной в хвостовике клапана полостью,которая изолирована от полости входного канала и имеет в своем днище 1 каналы, сообщающие ее с атмосферойчерез выполненный в корпусе сброснойканал, днище полости и седло сбросного канала образуют нормально откры"тую клапанную пару, в,выходной по лости на толкателе клапана выполнендополнительный клапан, а на корпусевыполнено дополнительное седло, образующие между собой дополнительнуюнормально открытую клапанную па рув 2. Регулятор по п.1, о т л ич а ю щ и й с я тем, что, с целью расширения функциональных возможнос тей за счет исключения чрезмерногоповышения входного давления, в днище цилиндра регулируемого дросселя выполнен второй сбросный канал, седло которого перекрыто запорным оргаЗ 1 ном, связанным с полым поршнем свозможностью относительного продольного перемещения их друг относительно друга.1257623 Составитель Е,ЛатухинТехред И.Попович Заказ 49ВНИИПИ нсное та ССС М по делам113035, М я на оизводственно-полиграфическое ятие, г. Ужгород, ул. Проект Редактор А,Лежн Тираж 836дарственного комизобретений и открква, Ж, Раушск Корректор Л. Пилипенко