Регулятор давления газа

(19) (11) 1)5 6 05 О 16/О СУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕ ИЯ К АВ мати лон изоб КОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Тульский политехнический институт (72) В.В,Борисов, В.В,Воробьев, И,С.Лебеденко и Л.В.филимонюк(56) Авторское свидетельство СССР М 890370, кл, 6 05,.0 16/06, 1979,Авторскоесвидетельство СССР М 582498, кл, 0 05 О 16/06, 1975. (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА (57) Изобретение относится к пневмоавто- .ке и может быть использовано в бал- .ных регуляторах давления, Цельретения состоит в повышении эффекИзобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано в баллонных регуляторах давления с повышенными требованиями к статической точности при широком изменении входных давлений, например, на газобаллонных автомобилях, раоотающих на сжатом газе,Известен регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной камерами, расположенным в нем регулирующим органом, связанным через шток с чувствительным элементом, образующим с корпусом управляющую полость, где между ней и входной камерой установлен клапан, связанный со штоком;Недостатком его является то, что в процессе его работы происходит увеличение статической ошибки при изменении (умень-шении) давления на входе,Прототипом изобретения является регулятор давления газа, содержащий корпус, снабженный входным и выходным патрубтивности использования газа из баллонного источника питания при сохранении заданной точности поддержания выходного давления, Поставленная цель достйгается тем, что в предложенном регуляторе давлений газа величина свободного хода внутреннего клапана до упора во внешнем клапане йревышает величину рабочего хода внутреннего клапана, наружный клапан снабжени ружиной, отжимаощей его от седла. Отжимающая пружина внешнего клапана можетбыть установлена между внешним, и внутренним клапанами, на штоке между внешним клапаном и чувствительным элементбм, а также между корпусом и внешним клапаном, 3 з.п, ф-лы, 3 ил.ЪФ ками, и расположенным в нем чувствитель. ным элементом. В полостл высокого давле-, ния установлен внешний клапан, внутри которого телескопически установлен второй внутренний клапан, связанный с внешним клапаном пружиной.Недостатком известного регулятора яв- СО ляется то, что он реагирует на повышенный . расход понижением выходного давления; ф . после чего происходит открытие внешнегоклапана, что снижает точность регулирования выходного давления при пониженном входном давлении, так как в нем отсутствуют силы, открывающие внешйий клапан припонижении входного. давления, фЦелью изобретения является повьшение эффективности, использования газа избаллонного источника питания при сохранении заданной точности поддержания выходного давления.Указанная цель достигается тем, что врегуляторе давления-газа, содержащем кор4пусс входйым и выходным патрубками и 9 давлением Рвх, и удерживающей,пружирасйоложенными в нем чувствительным ной 13, поджатие которой регулируется наэлементом, связанным с элементом на- строечным винтом 14, Пружина 15 истроики и с регулиру ющим.органом выпол- регулировочный винт 16 служат для наненным в виде двух телескопически 5 стройки выходного давления, На фиг. 2 и 3установленных клапанов, наружный из ко- внутренний клапан 11 при наличии питаюторых подпружинен относительно корпуса, щего давления Рвх, прижат к седлу дополниатакжеэлементрегулировки поджатия пру- тельной пружиной 17, обеспечивающейжин, величина свободного хода внутренне- контакт между штоком 10 и клапаном 11 приго клапана до упора во вьГеййем клапане 10 открытии клапана 11, Регулятор снабженпревышает величину рабочего хода внут- . входным 18 и выходным 19 патрубками.реннего клапана, наружный клапан снаб- . Регулятор давления газа работает слежен пружиной, отжимающей его от седла, дующим образом,величина силы которой определяется зави- При подаче входного давления Рсимость 10 15 Рвх,настр, -газ заполняет входную полость 8.Ротж."= (Рвх.настр. Рвых,пнп)(внешн, - а через открытие щели клапанов 5 и 11 и)+ Р (1) выходную полость 4, в которой давлениевнутр,) + удерж.Где, отж, = пруж.12Р, = Р ,--сиба поджатия пружи- Рвых. увеличивается и поднимает чувствины; тельный элемент 2, причем внешний 5 иР, = Е";1 з - сила поджатия удер внутренний 11 клапаны закрываются. Дляудерж. = пруж.13живающей пружины;ружины пуска регулятора в работу винтом 16 нагру-Р, - входноедавлейие настройки,; жэют прукину 15, ее усилие через шток 10вх.настр. вхОдпри котором происходит переключение (от- открывает внутренний клапан 11, а внешниикрытие) внешнего клэпана.- клапан 5 остается закрытым силой перепадаРвых,пнп - минимальное допустимое дав давлений;ление на выходе; .Рвнешн, = (Рвх Рвых)(внеш внутр)внешн., внутр.="ЙЛОщадИ СЕДЕЛ ВНЕШНЕ- (Епруж.12 пруж 13)( )гоивнутреннего клапанов, " - где РвхРвх.настр. - входное давление.а также тем, что отжимающая пружина Рвых. выходное давление;ВНЕШНЕГО КЛаПаНа УСтаНОВЛЕНа МЕЖДУ 30 Епруж,12= Ротж, СИЛа ПОДжатИЯ ОтжИМавнешйим и внутренним клапанами, или на ющей пружины 12;штоке между внешним клапаном и чувстви- Епруж.1 з = Рулерж. - .сила поджатия удертельным элементом, или между корпусом и живающей пружины 13.внешним клапаном, Таким образом, усилие перепада дэвлеС ность изобретения поясняется чер ний, действующее не внешний клапан 5 соущнос ьитежом, где на;фиг, 1 приведена принципи- стороны входной полости 8, больше усилияальная схема регулятора давления газа при настройки отжимающей пружины, такустановке отжимающей пружины между как РвхРвх.настр. Газ из входной пс ласти 8вйешййми внутрейним клапанами; на фиг. через открытую дросселирующую щель2 - азрез клапанного узла при установке 40 между внутренним клапаном 11 и седлом воротжимающей пружйны внешйего клапана внешнем клапане 5 поступает в полостьна штоке междувнешнимклапаном и чувст- низкого давления 4, Установившееся в овительным элементом; на фиг, 3 - разрез лости 4 давление Рвьх поступает к потребиклапанного узла при установке откимаю-,телю и воздействует на чувствительныйщей"пружинывйешнегоклапанамеждукор элемент 2, который поддерживает приводпусом регулятораи внешним клапаном. газа равным расходу газа на потребитель.Регулятордавления газа содержит кор- Для изменения величины выходного давлепус 1 с чувствительным элементом 2, распо- ния изменяют поджатие пружины 15 винтомложенным между полостью атмосферного 16,давления 3 и выходной полостью 4, внеш По мере расхода газа из баллонов давний клапан 5 с центральным осевым отвер- ление Рвх падает, при этом сила, действуюстием 6 и гайкой 7, расположенный между .щая со стороны входной полости 8 навходной 8 и выходной 4 полостями на седле внутренний клапан 11 уменьшается, что вы 9, шток 10, соединяющий чувствительный . зываетприоткрытие клапана 11 и некотороеэлемент 2 через центральное осевое отвер увеличение давления Р,ы, При дальнейшемстие 6 с внутренним клапаном 11, поджатым уменьшении входного давления Р,расходк седлу(отверстию 6) пружиной 12, котораячерез дросселирующую щель клапана 11одновременно отжимает внешний клапан 5 уменьшается бь 1 стрее, чем увеличиваетсяот седла 9. При входном давлении Рвх,площадь проходного сечения дросселируюРвх.нас внешний клдпэн 5 пРижат к седлУ щей щели и давление Рвьх начинаю падать.17834935 бКогда проходное сечение дросселирующей элементом настройки и с регулирующим орщели клапана 11 становится недостаточным ганом, выполненным в виде двух телескопидля обеспечения расхода на потребитель чески установленнь 1 х клапанов, наружныйРвых достигает своего нижнего допустимого из которых подпружинен относительно корпредела Рвыхып, усилие настройки отжима пуса, а также элемент регулировки поджающей пружины 12 становится равным уси- тия пружин, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что,лию перепада давлений, действующему на . с целью повышения эффективности испольвнешний клапан 5 со стороны полости 8, зования газа из баллонного источника питаКлапан 5 отжимается от седла 9 пружиной ния при сохранности. заданной точности12, а внутренний клапан 11 закрывается, 10 поддержания выходного. давления, величидросселирующая щель увеличивается. Про- не свободного хода внутреннего клапана допорционально увеличению длины дроссели- упора во внешнем клапане превышает велирующей щели увеличивается и коэффициент чину рабочего хода внутреннего клапана,передачи клапана по расходу; что увеличи-. наружный клапан снабжен пружиной, отживает точность регулирования выходного 15 мающей его от седла, величина силы котодавления. После переключения клапанов рой определяется зависимостьюрегулятор давления вновь начинает незна-Ротж, = (Рвх.настр. - Рвых.мин)(Звнешн,чителъно повышать выходное давление при Явнутр.) + Гудерж.,УМЕНЬШЕНИИ ВХОдйОГО даВЛЕНИя И ТОЛЬКО ГдЕ Ротж. = Рпруж.12 - СИЛа ПОджатИя ОтКИМаприоченьмалом перепадедавлений Ь Р= 20 ющей пружины;Рвх - Рвых выхоДное Давление начинает 1-удерж. = Гпруж,1 з - сила поДкатиЯ УДеР-,вновь понижаться и достигает значения живающей пружины;Р 1. Рех.настр. - входное давление настройки,выхв 1 пТаким образом, данный регулятор дав- при котором происходит переключение (отления обеспечивает заданную точность вы крытие) внешнего клапана,ходного давления при более полном Рвых,мин мйнимально допустимое дав/.расходе газа "из баллонов за счет расшире- ление на выходения рабочего диапазона входных давлений . Явнешн,.внутр, - площади седел внешнерегулятора. го и внутреннего клапанов,Использование изобретения позволит 30 2. Регуляторпоп,1,отличающийсяна 10-307 увеличить ресурс работы потре- тем, что отжимающая пружина внешнего клабителя при том же баллонном источнике . пана установлена между внешним и внутсжатого газа, При использовании регулято- . ренним клапанамм" .ра давления газа на автомобилях, использу-3. Регулятор по и, 1, о т л и ч а ю гц и й с яющихвкачестЬетопливасжатый газ, пробег 35 тем, что отжимающая пружина внеш 11 егоодной запРавки УвеличиваетсЯ на 7-.207 е, клапана Установлена на штоке междУвнешФ о р м у л а и 3 о б р е т е н ия ним клапаном и чувствительным элементом,1. Регулятор давления газа, содержа, Регулятор поп.1, о,тлича ющийсящий корпус с входным и выходным патруб- тем, что отжимающая пружина внешнего клаками и расположенными в нем 40 пана установлена между корпусом и внешчувствительным элементом, связанным с ним клапаном.1783493 Составитель И,ЛебеденкоРедакторТехред М,Моргентал Корректор Н.Король4 ГКНТ СССР иям енно-издательский комбинат "Патент". г, Ужгород. ул.Гагарина, 10 оиэв Закаэ 4515 ТиражВНИИПИ Государственного комитета113035, Москва, Ж Подписн изобретениям и откр