Регулятор давления

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союэ СоветскихСоциапистическихРеспублик(51)М. Кл ( 053 16/О с присоединением заявки РЙ -Гоаударставнный кюмнтет(23) Приоритет -Опубликовано 23.06,8 . Бюллетень,% 23 по делам нзобретеннй н открытнй(53) УДК 621.6463 (088, 8) Дата опубликования описания 26.06. 8(54) РЕГУЛЯТСР ДАВЛЕНИЯ Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в балонных регуляторах давления, к которым предъявляются повышенные требования по статической точности работы в широком диапазоне измене 5 ния входных давлений и наличии вибраций или других внешних возмущающих воздействий, возбуждающих автоколебания.Точность и устойчивость работы та регулятора давления, как и любой системы автоматического регулирования, зависит от коэффициента передачи по контуру. Коэффициент передачи по контуру, определяется по формуле1 ьхдэ АР(х)К6 ьхгде Р х- давление на входе регулятора .т- площадь чувствительного элемента; 5,а,о - площадь регулируемой дросселирующей щели; " - суммарная жесткость пружины регулятора; Эв - эффективная площадь выходного патрубка. Из приведенного выражения следует, что в названных регуляторах при максимальных входных давлениях обеспечивается наибольшая статическая точность, но сильно снижается запас динамической устойчивости,При минимальных входных давлениях (за счет уменьшения коэффициента передачи по контуру) снижается точность регулирования, а запас динамической устойчивости становится избыточным,Для обеспечения необходимых запасов динамической устойчивости при максимальных входных давлениях и для обеспечения необходимой точности при минимальных входных давлениях известны регуляторы, содержащие в выходной полости корпуса на основном чувствительном элементе шарнирно закрепленный двуплечий рычаг, одно плечо которого через пружину соединено с настроечным устройством (винтом), а другое - с дополнительнымчувствиТРГ,где Т=,; сила, действующая на клапан.я со стороны толкателяР:- сила с которой на клапанхдавит пружина клапанаР,=Р - сила, действующая на клапансо стороны штока, причем25 Т Ь)Г е,где Ь - плечо действия толкателяе - эксцентриситет.При подаче входного давления вполость А газ проходит через дросселирующую щель клапана 4 и заполняет полость В.Чувствительный элемент 2 со штоком6 идет вниз и опускает клапан 4, другая часть газа заполняет направляющуювтулку и с силой давит сверху на клапан.При максимально входном давлениимомент, создаваемый действующими наклапан сверху силой давления и пружиной, равныйЙ= РЕЬ 1 с. РиИЗ лбольше момента, создаваемого силой,действующей на клапан со стороны толкателяИ = Т 1 = И1В результате этого клапан под действием момента (И 1-И)одним концомприжимается к кромке седла, а другимупирается в шток (фиг.2) .При максимальном входном давлении1,Р р, ) подпружиненный чувствительныйэлемент 2 вместе со штоком опускается вниз на настроенную величину, обеспечивая необходимую площадь дросселирующей щели, равную= Угх,, где г - радиус щелих - перемещение клапана. 3 84083тельным элементом, установленным вразделительной перегородкой корпуса 1 .Недостатком этого регулятора давления является его контструктивнаясложность и дороговизна что не позЭ5ноляет использовать его в системахрегулирования общепромышленного назначения, выпускаемых серийно,Наиболее близким по техническойсущности к предлагаемому является 1 Орегулятор давления с подпружиненнымдросселирующим клапаном обратногохода, установленным в направляющейвтулке.Этот регулятор конструктивно прост, 15технологически отработан и выпускается серийно Г 23.Однако недостатком известногорегулятора давления является малыйзапас устойчивости при максимальныхвходных давлениях и относительноузкий рабочий диапазон входных давлений при повышенном требовании кточности регулирования выходногодавления,Цель изобретения - расширение диапазона рабочих давлений регулятора и повышение его точности.указанная цель достигается тем, что в регуляторе давления, содержащем корпус с.установленным в нем подпружиненным чувствительным элементом, связанным штоком с клапаном, размещенным в направляющей, установлен подпружиненный толкатель, ось штока смещена относительно оси клапана на расстояние, равное 0,40-0,95 радиуса седла клапана, а клапан установлен в направляющей с зазором, обеспечивающем перекос клапана на угол, равный 5-15 , причем подпружиненньп толка- тель установлен в направляющей перпендикулярно оси клапана со стороны, противоположной эксцентриситету што 45Такое выполнение клапана обеспечивает удвоение коэффициента передачи по контуру регулирования при уменьшении входного давления меньше выбранной величины, определяемой настроечным устройством толкателя, чтообеспечивает перестройку регулятора на более низкие входные давления.Нафиг.1 приведен регулятор давления, общий вид, разрез 1 на фиг.2 и55 3 - вид дросселирующего клапана при максимальном и минимальном входных давлениях соответственно. 5 фРегулятор давления состоит из корпуса 1, в котором расположен чувствительный элемент 2 с пружиной 3 и клапан 4, поджатый пружиной 5, Клапан 4 связан с чувствительным элементом 2 штоком 6. Ход чувствительного элемента 2 ограничен упорами 7, Толкатель 8 с пружиной 9 и настроечным винтом 10 прижимает клапан 4 к направляющей поверхности.Работает регулятор следующим образом,При отсутствии входного давления чувствительный элемент 2 поднят до упора .7, клапан 4 находится в горизонтальном положении под действием сил (фиг.3)6Формула изобретения 840835 5При уменьшении входного давленияуменьшается и сила, действующая наклапан сверху, а соответственно, исоздаваемый ею момент И . В результате этого при некотором значении5Р 5 кщ,ф о РЕ 1 п момент М-рйвен И.и под дейстием силы Ттолкателя 8клапан прижимается к направляющей,отрываясь от седла и принимает горизонтальное положение. 1 ОПри этом площадь дросселирующейщели становится равной5= 23 Тгх,вследствие чего коэффициент передачи К в. 2 раза больше, а следователь Зпо,и увеличивается точность регулирования, т.е. происходит перестройкарегулятора на .более низкие входныедавления,Устойчивость системы при этом сох- щораняется, так как коэффициент передачи меньше начального, который обеспечивает устойчивость при высоких входных давлениях,Применение изобретения в регуляторах давления позволяет более полно .использовать газ, запасаемый в баллонах, при высокой надежности и низкойстоимости регулятора давления,Регулятор давления, содержаший корпус с установленным в нем подпружиненным чувствительным элементом, связанным штоком с клапаном, размещенным в направляющей, о т л и ч а - ю щ и й с я тем, что, с целью расширения диапазона рабочих давлений регулятора и повышения его точности, в нем установлен подпружиненный толкатель, ось штока смещена относительно оси клапана на расстояние равное 0,40-0,95 радиуса седла клапана, а клапан установлен в направляющей с зазором, обеспечивающим перекос кла" пана на уголравный 5-15 , причем подпружиненный толкатель установлен в направляющей перпендикулярно оси клапана со стороны, противоположной эксцентриситету штока. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР В 59073 кл. Я 05 33 16/10, 1975,2, Авторское свидетельство СССР Р 393733, кл. 6 05 2 16/06, 1970 (прототип) .840835 Составитель Л.о Техред З.фанта хинректор М. Деж од Редактор В. Лаз Подписи 4/5 филиал ПП атент , г. Ужгород, ул. Проектная Заказ 4763 69 Ти ВНИИПИ Государственн по делам изобрет 113035, Москва, Ж, аж 940го комитета СССний и открытийРаушская наб.,