SU987596A2 - Регул тор давлени газа - Google Patents

Description

(5) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАчЗА

Claims (3)

1. Изобретение относитс  к пневмоавто матике и может найти применение в раз личных отрасл х промышленности и тран спорта при понижении давлени  рабочей среды в пневматических системах. По основному авт.св. № 752252 известен регул тор давлени  газа, содержащий корпус с входной и выходной полост ми, в котором установлен подпружиненный дросселирующий клапан с толкателем, чувствительный элемент поршневого типа и пружина задани . В корпусе установлен также двухступенчатый полый поршень, подпружиненный в сторону большей ступени, торец мень шей ступени которого св зан с толкателем подпружиненного дросселирующего клапана и расположен в выходной. полости, соединенной с подпоршневой полостью двухступенчатого полого поршн  каналом с дросселем Cl J. Недостатком известного регул тора  вл етс  то, что в нем динамические характеристики улучшены в йебольшом диапазоне изменени  выходного давлени . Это видно из следущего. Пружина двухступенчатого поршн , реагирующего на резкие изменени  параметров выходного потока газа, не регулируема . Пружина задани  регулируема , изменением ее сжати  регул тор настраиваетс  на необходимое давлени  на выходе. При этом сжатие пружины двухступенчатого поршн  не измен етс . Это приводит к тому, что совместна  работа чувствительного элемента и двухступенчатого поршн  происходит в узком диапазоне сжати  пружины задани  (в узком диапазоне настройки выходного давлени  регул тора ). Это ухудшает динамические характеристики регул тора при работе его с настройкой на другое выходное давление. Цель изобретени  - улучшение динамических характеристик в широком диапазоне настройки регул тора. Указанна  цель достигаетс  тем, что регул тор давлени  газа содержит установленный в выполненном в ко пусе осевом отверстии и в осевом резьбовом отверстии закрепленного на корпусе стакана регулировочный винт с опорной тарелью, св занной с одним концом пружины , размещенной в полост двухступенчатого полого поршн , второй конец которой св зан с опорным элементом, закрепленным на торцовой поверхности большей ступени двухступенчатого полого поршн . При таком исполнении представл ет с  возможным измен ть сжатие пружины двухступенчатого поршн  при изменении настройки регул тора, чем обеспечиваетс  параллельна  работа двухступенчатого поршн  и чуаствителького элемента во всем диаГ1азоне сжати  пружины задани  (во всем эксплуатационном диапазоне настройки регул тора). Это обуславливает улучшение динамических характеристик регул тора давлени  в широком диапазоне его настройки. На чертеже показан регул тор давлени  газа, разрез. I Регул тор давлени  газа содержит корпус 1 с входной 2 и выходной 3 полост ми. В корпусе размещен нагруженный регулируемой винтом k через тарель 5 пружиной 6 задани  чувствительный элемент 7 поршневого типа ( поршень), в котором выполнено седло 8 и центральное гнездо 9. сообщенное 10 каналами Ю с выполненной на наружной поверхности элемента между его уплотнительными по сками 11 и 12 кол цевой протрчкой 13, полость которой св зана с входной полостью
2. 2. В центральном гнезде 9 чувствительного элемента 7 размещен дросселирующий клапан Ik с пружиной 15 и толкателем 16, проход щим через ка нал 17 седла 8. В корпусе 1 размещен двухступенчатый полый поршень 18, нагруженный в сторону большей ступени пружиной 19 и взаимодействующий обращенным к выходной полости 3 торцом 20 меньшей ступени с толкателем 16 дросселирующего клапана 1. Выходна  полость 3 сообщена с подпоршневой полостью 21 каналом 22 с дросселем 23. Канал 22 с дросселем 23 могут быть выполнены как в двуступенчатом поршне 18, так и в корпусе 1. Корпус 1 закрыт стаканом 2. 9 64 Пружина 19 двухступенчатого поршн  18 размещена внутри поршн  ( в полости 21 и взаимодействует с одной стороны с опорным элементом 25, жестко св занным с торцовой поверхностью большей ступени поршн  18, ас другой стороны - с опорной тарелью 26, выполненной заодно с.регулировочным винтом 27, выход щим наружу через отверстие 28 в опорном элементе 25 и через отверстие с уплотнителем 29 в корпусе 1 и сопр женным с установленным в осевом резьбовом отверстии 30 стаканом 31, закрепленным на корпусе. Регул тор работает следующим образом . В исходном состо нии пружина 6 сжата через тарель 5 регулировочном винтом k. Поршень 7 пружиной 6 максимально опущен вниз. Пружина 19 сжата при помощи регулировочного винта 27 через тарель 2б. Поршень 18 пружиной 19 прижат к днищу корпуса и занимает крайнее нижнее положение . Дросселирующий клапан И под действием пружины 15 приводитс  в контакт толкателем 16 с поршнем 18, между клапаном и седлом 8 имеетс  небольша  щель. Газ высокого давлени  подаетс  к входной полости 2, откуда через кольцевую проточку 13, каналы 10 поступает к дросселирующему клапану 1. Газ в щели между клапаном и седлом 8 дросселируетс  и по каналу 17 поступает в выходную полость 3. Незначительна  начальна  щель между клапаном и седлом 8 обуславливает плавность повышени  давлени  в выходной полости. Газ из выходной полости 3 по каналу 22 через дроссель 23 поступает в подпоршневую полость 21 поршн  18. Дроссель 23 обуславливает еще более плавный рост давлени  в полости 21. Поршень 18 под действием давлени  в полости 21 постепенно поднимаетс  вверх, сжима  пружину 19Подъем поршн  18 приводит через толкатель 16 к подъему над седлом 8 дросселирующего клапана . Величина дросселирующей щели увеличиваетс , что приводит к дальнейшему повышению давлени  в выходной полости 3. Так как.подъем поршн  18 вверх происходит плавно и медленно, то давление на выходе регул тора увеличиваетс  также плавно. По мере повышени  давлени  в выходной полости 3 чувствительный элемент 7 поднимаетс  вверх, сжима  пружину 6, При этом проходное сечение между клапаном I и седлом 8 уменьшаетс /Если выход из регул то ра закрыт, то при определенном давлении в выходной полости 3 ( давлении настройки ) клапан перекрывае канал 17 седла 8. Поршень 18 под де ствием давлени  газа в полости 21 на уравновешенную площадь большей ступени подн т вверх и уравновешен усилием пружины 19. При отборе газа в объем за регул тором давление газа в полости 3 и сила его воздействи  на поршень 7 снижаетс . Последний под действием пружины 6 опускаетс  вниз, увеличива  проходное сечение между клапано 14 и седлом 8. Приток газа на выход регул тора увеличиваетс , давление газа в полости 3 оп ть повышаетс . При резких изменени х расхода газа через регул тор давление в выходной полости измен етс  резко. Давление газа в подпоршневой полости 21 из-з дроссел  23 не успевает установитьс равным давлению в полости 3- Это пр водит к дополнительному перемещению клапана Т через толкатель 16 (изменение проходного сечени ), ком пенсирующему резкие изменени  выход ного давлени . Так при резком увеличении расхода газа через регул тор давление в полости 3 уменьшаетс Давление в полости 21 остаетс  преж ним. Под действием этого давлени  поршень .18 поднимаетс  вверх, подни ма  вверх и клапан 1. Величина дро селирующей щели увеличиваетс  за счет перемещени  поршн  18, компенсиру  обусловленное трением и инерционностью -за поздание в перемещении поршн  7. I . При резком уменьшении расхода через регул тор он работает аналогично , только перемещени  поршней 7 и 18 обуславливает резкое уменьшение дросселирующей щели между клапаном 14 и седлом 8. По мере восстановлени  величины выходного давлени  в поЛости 3 при изменении расхода газа поршень 18 (за счет выравнивани  давлени  в по лост х 3 и 21) занимает прежнее пол жение. Между силами, действующими на подвижную систему регул тора, ус танавливаетс  динамические равновесие , соответствующее определенному расходу газа через регул тор, При изменении расхода газа динамическое равновесие наступает при другой величине дросселирующей щели . Изменение настройки регул тора осуществл етс  изменением сжати  пружины 6 винтом 4 через тарель 5. При этом соответствующим образом измен етс  сжатие пружины 19 винтом 27 чем достигаетс  одновременна  работа чувствительного элемента 7 и двухступенчатого поршн  18 :регулировани  выходного давлени . Если, например, необходимо уменьшить давление на выходе регул тора (давление настройки то вращают винт 4 таким образом, чтобы пружина 6 расслабл лась . При этом давление настройки уменьшаетс . Чтобы это давление (его величина будет и в полости 21 ) могло преодолеть со стороны полости 21 силу пружины 19 и тем самым обеспечить участие в регулировании выходного давлени  двухступенчатого поршн  18, необходимо ослабить эту . пружину. Расслабление пружины 19 достигаетс  соответствующим вращением винта 27 который при этом поднимаетс  вверх вместе с тарелью 26. Пружина 19 расслабл етс  настолько, что сила уменьшенного давлени  в полост х 3 И 21 способна преодолеть через огСбрный элемент 25 силу пружины 19. Поршень 18 при этом участвует в работе регул тора. При повышении давлени  настройки сжимаютс  пружины 6 и 19 винтами 4 и 27 соответственно. Сжатие пружины 6 обуславливает повышение давлени  в выходной полости
3. 3. Сжатие пружины 19 обеспечивает участие в работе двухступенчатого поршн  18 при настроечном (. номинальном 7 давлении в выходной полости регул тора. Обеспечение возможности регулировани  величины сжати  пружины 19 исключает полное смыкание витков этой пружины и выключение из работы поршн  18 при малом предварительном сжатии пружины и высоком настроечном (выходномадавлении регул тора. Возможностью регулировани  пружины 19 исключаетс  также неучастие в работе двухступенчатого поршн  18 при большом предварительном сжатии этой пружины и низком настроечном давлении, при ко-. тором сила этого давлени  со стороны полости 21 не смогла бы преодолеть силу пружины 19 и подн ть поршень 18 вверх. Поршень был бы все врем  в крайнем нижнем положении и не участвовал бы в работе. Предлагаемый регул тор давлени  газа исключает резкие забросы выход ного давлени  при резкой подаче давлени  газа на вход устройства, обеспечивает высокую плавность повышени  давлени  на выходе при резком, например от электропневмоклапана, поступлении газа на вход. Регул тор име ет два чувствительных элемента - пор шень 7 и поршень 18, первый из которых реагирует на статическое изменение выходного давлени , а второй йа скорость изменени  низкого давлени  . Это обуславливает высокую чувствительность регул тора и высокую точность регулировани , причем эти свойства обеспечены во всем диапазоне настройки регул тора. В регул торе существенно ограничена возможность колебаний давлени  газа и на выходе, а также повышена устойчивость ero к автоколебани м. Формула изобретени  Регул тор давлени  газа по авт. св. Н 752253, отличающийс   тем, что, с целью улучшени  динамических характеристик регул тора в широком диапазоне его настройки он содержит установленный в выполненном в корпусе осевом отверстии и в осевом резьбовом отверстии закрепленного на корпусе стакана регулировочный винт с опорной тарелью, св занной с одним концом пружины, разме14енной в полости двухступенчатого полого поршн , второй конец которой св зан с опорным элементом, закрепленным на торцовой поверхности большей ступени двухступенчастого полого поршн . Источники информа1 ии, прин тые во внимание при Экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 752253, кл. G 05 D 16/10, 1978 (прототип).

   717

   2S

   29

   J/

   30