Ротационный регулятор давления

(19) (11) ВСЕ:)Н)жПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ Л): йство и сис Справочник/Машинорис. 22,еры ра эменения объема оединение ротор подвижных обойм асполос выход ирения.енного)м валом ред. Е.В.Герц,ние, 1981, с, 53 пользовать позволяе ВЛЕН для и росселируемого гаэ постоянства темпер де высокого давлен жнении. 1 з,п. ф-ль нерг туры гя при держания за в сос томано дляпри его его опор ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(54) РОТАЦИОН)П 1 Й РЕГУЛЯТОР (57) Изобретение относится тике и может быть использо гулирования давления газ истечении иэ баллона высокого давления с использованием энергии дросселируемого газа для стабилизациитемпературы газа в процессе его истечения. Целью изобретения являетсярасширение области применения ифункциональных возможностей регулятора, Расположение ротора в подвижных обоймах и соединение его с чувствительным элементом позволяет поддерживать постоянное давление на выходеИзобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования давления газа при его истечении из баллона высокого давления с использованием энергии дросселируемого газа для стабилизации температуры газа в процессе его истечения.Цель изобретения - расширение области применения и функциональных возможностей регулятора.На фиг, показан регулятор, продольное сечение; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг.3 - сечение А-А на фиг.1; на фиг,4 - сечение Б-Б на фиг,1; на фиг.5 - сечение В-В на фиг,1; на фиг.6 - узел 1 на фиг,1; на фиг.7 - узел 11 на фиг,1; на фиг.8 - узел 111 на фиг,1.Ротационный регулятор давления содержит корпус 1 и ротор 2, помещенный в цилиндрической полости корпуса с эксцентриситетом относительно оси полости. На торцах корпуса 1 закреплены крышки 3, В пазах ротора 2 установлены пластины 4, В крышках 3 установлены подвижные обоймы 5. На крышке 3 закреплены опорные плиты 6, на которых поставлены корпуплиты 6, на которых поставлены корпуса 7 и 8, Корпуса 7 и 8 в зависимости от варианта исполнения регулятора закрывают крышками 9 или 1 О. В обоймах 5 установлены подшипники 11, в которых вращается ротор 2. На концах ротора 2 закреплены первые зубчатые колеса 12 или 13, входящие в зацепление с вторыми зубчатыми колесами 14, в свою очередь, входящими в зацепление с третьими зубчатыми колесами 15. Зубчатые колеса 12 и 13 отличаются только типом посадки на ротор 2: либо напрямую, как зубчатые колеса 13, либо на подшипник 16, как зубчатое колесо 12, Зубчатое колесо 15 в зависимости от исполнения регулятора посажено либо на ось 7, либо на выходной вал 18. Зубчатое колесо 14 расположено на осях 19, соединен- ных с тягами 20, Тяги 20 через вилки 21 и оси 22 соединены с коромыслом 23. Коромысло 23 имеет шток 24, соединенный с поршнем 25, служащим чувствительным элементом. Поршень 25 расположен в цилиндре 26, который закрыт крышкой 27. В крышке 7 расположен патрубок 28 для подачи управ 51015 20 25 30 35 40 45 50 55 ляющего воздействия. Цилиндр 26 с помощью кронштейнов 29 прикреплен ккорпусу 1. Ротор 2 соединен с осью17 и валом 18 двумя пружинами 30 задания, служащими задающим элементомротационного регулятора давления.Для обеспечения врашения зубчатыхколес при параллельном перемещенииротора 2 пружина 30 соединена с осью17 и ротором 2 через промежуточнуюось 31, расположенную в промежуточном подшипнике 32, Пружина 30 соединена с валом 18 через обойму 34, вкоторой расположен подшипник 35, расположенный на валу 18, Для обеспечения одинаковой длины пружины 30 напромежуточную ось 31, расположеннуюна оси 17, надевают серьгу 33. В корпусе 1 установлены входной 36 и выходной 37 патрубки для подвода и от. вода газа. Ротационный регулятор давления работает следующим образом,После открытия эапирающей арматуры газ подается сначала на чувствительный элемент 25 через патрубок 28, а затем в патрубок 36, Разделение во времени осуществляется запирающей арматурой. Чувствительный элемент 25через коромысло 23 и тяги 20 воздействует на зубчатые колеса 14, которые взаимодействуя с зубчатыми колесами 12, 13 и 15 сдвигают обоймы 5,а вместе с ними и ротор 2 в крайнееверхнее положение, Пружины 30, препятствующие перемещению ротора, слу 1 кат в предложенной конструкции задатчиком требуемой величины выходного давления. Настройка на необходимое выходное давление в предложенном устройстве производится заменойпружин 30 с различными жесткостнымихарактеристиками. Обоймы 5 передвигаются синхронно, так как плечи коромысла 23 выполнены одинаковыми, инет перекоса ротора 2 в подшипниках11, В процессе истечения газа из емкости управляющее усилие, подаваемоена чувствительный элемент 25, уменьшается, уменьшается и усилие, воздействующее на зубчатые колеса 15 и пружины 30. Ротор из положения Г (фиг.5)перемещается в промежуточное положение Е, при этом объем камеры расширения Ж уменьшается и выходное давление газа остается постоянным приуменьшении давления газа на входе,Такой процесс поддерживается до минимального давления в емКости, при котором происходит дросселирование газа в ротационном регуляторе давления. При изменении потребляемого рас 5 хода газа скорость газового потока, проходящего через камеру Ж, изменяется, что приводит к изменению скорости вращения ротора 2. Изменение скорости вращения ротора 2 не влияет на геометрические параметры камеры расширения Ж, которые определяют величину давления на выходе, так как положение оси роторов определяется вза 5 имодействием сил натяжения пружин 30 и силы давления на чувствительный элемент 25, Сила давления на чувствительный элемент 25 определяется площадью элемента и текущим значением давления газа в емкости. Таким образом изменение расхода газа в предложенной конструкции не приводит к изменению давления на выходе при прочих равных условиях, что свойственно газовым редукторам имеющим подпружиненный шток.Пульсация давления газа на выходе из ротационного регулятора не происходит, так как объем камеры расширения изменяется н соответствии с изменением давления на входе, а давление на выходе остается постоянным.При изменении давления на выходе регулятора при постоянном расходе происходит изменение давления в камере расширения Ж, что приводит к изменению скорости вращения ротора и изменению положения оси ротора по высоте, После того, как система сил,40 воздействующих на ротор, приходит в равновесие, давление на выходе из регулятора стабилизируется.В регуляторе возможно использовать энергию дросселируемого газа для поддержания постоянства температуры газа в сосуде при его опорожнении, т.е. обеспечить более полное извлечение газа, запасенного в сосуде. Для выполнения этой цели регулятор может быть выполнен в модификации, приве 50 денной на фиг.1, На выходном валу 18 можно расположить ротор электрического генератора, который бы питал гибкие нагревательные элементы, намотанные вокруг сосуда высокого давления, из которого происходит истечение газа. Нагрев стенок сосуда при его опорожнении позволяет уменьшить падение температуры газа в сосуде при его опорожнении, что ведет к более полному использованию газа, запасенного в сосуде. Расположение на выходном валу постоянной массы ротора генератора, механически не связанного с нагрузкой, не влияет на изменение давления в камере, т.е. не приводит к изменению давления на выходе ротационного регулятора и не влияет на его работоспособность.Ротационный регулятор давления может быть выполнен в трех вариантах: одна модификация представлена на фиг. 1; вторая модификация - оба зубчатых колеса 15 расположены на осях 7 и энергия дросселируемого газа не используется; третья модификация - оба зубчатых колеса 15 сидят на выходных валах 18, в этом случае возможно удвоение съема энергии дросселируемого газа с целью поддержания постоянства температуры газа в сосуде при его опорожнении.В конструкции ротационного регулятора давления расположение ротора в подвижных обоймах и соединение его с чувствительным элементом позволяет поддерживать постоянное давление на выходе за счет изменения объема камеры расширения. Соединение ротора, расположенного в подвижных обоймах, с выходным валом позволяет использовать энергию дросселируемого газа для поддержания постоянства температуры газа в сосуде высокого давления при его опорожнении, т.е. для более полного использования газа, запасенного в сосуде, что особенно актуально для сосудов высокого давления систем газоснабжения, расположенных на подвижных объектах.Конструкция позволяет расширить область применения пневмомотора и класс решаемых им задач, так как в этом случае пневмомотор решает задачу регулирования давления.Формула изобретения1. Ротационный регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и с крышками, ротор, установленный в цилиндрической полости корпуса эксцентрично на валу и снабженный радиальными пластинами, и чувствительный элемент, о т л и - ч а ю щ и й с я тем, что, с цельюрасширения области применения и функциональных воэможностей регулятора,ротор установлен в подшипниках подвижных обойм, установленных в пазах,выполненных в крышках, на концах ротора закреплены первые зубчатые колеса, связанные с вторыми зубчатыми колесами, кинематически соединенными с чувствительным элементом, а концы ротора через промежуточные подшипникисоединены с пружинами задания.52. Регулятор давления по п.1, о тл и ч а ю щ и й с я тем, что вторыезубчатые колеса соединены с третьимзубчатым колесом, установленным навыходном валу.1381447 Т 7 иг 7 9 ийд Тираж 866 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открыТий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 Заказ 1183/42 Производственно-полиграФическое предприятие, г, Ужгород, ул. 1 п.та; я,Составитель Н,ГондаксазоваРедактор Л.Пчолинская Техред Л.Сердюкова Корректор А,Зимокосон