Регулятор давления

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

РЭ

РЕСПУБЛИН

„.Я0„„1023289 А

ОПИСАНИЕ ИЭОБРЕТ

Н АВТОРСИОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3315870/18-24 (22) 15.06.81 (46) 15.06.83..Бюл. Н 22 (72) Ю.В.Нестеренко и Д.Е.ТихоновБугров (71) Ленинградский ордена Ленина и ордена Красного Знамени механический институт (53) 621.646.4(088.8) (56) 1 Ермилов В.А. и др. Некоторые варианты модернизации одноступенчатосо газового редуктора, Пневмоавтоматика, M. "Наука", 1978, с.318.

2. Ермилов В.А.и др. Газовые редукторы, Л., "Машиностроение", 1981, с.79-80 (прототип).

Ф (54} (57) 1 ° РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус с входным и выходным каналами и расположенные в корпусе седло и подпружиненный первый чувствительный элемент, связанный с клапаном, о т л и ч а ю щ и " с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик регулятора, он содержит подпружиненный груз, второй чувствительный элемент, ®иксатор и узел сты" ковки, который связан с вторым чувствительным элементом, причем подпру" жиненный груз расположен соосно узлу стыковки и связан с фиксатором, который соединен с вторым чувствительным элементом, сообщенным с входным каналом.

2. Регулятор щийся тем, тельный элемент жины Бурдона.

3. Регулятор шийся тем, 1O2>2Sg по п.1, о т л и ч а ю- полнен в виде обоймы, по периметру что второй чувстви- которой в конических радиальных отвыполнен в виде пру- верстиях размещены шарики, поджатые пружинным кольцом, а на боковой попо и. 1, о т л и ч а ю- верхности подпружиненного груза вычто узел стыковки вы- полнена кольцевая проточка.

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в системах питания газобалонных автомобилей, реактивных системах управления на сжатых газах, в энергетических установках на топливных элементах и др.

Известен регулятор дваления с воздушным демпфером, который содержит 1О входную и выходную полости, соединенные между собой отверстием с седлом, напротив которого расположен клапан, поджимаемый к седлу пружиной, а с другой стороны контактирующий с тол- 1s кателем. Толкатель контактирует с мембраной, закрывающей регулирующую камеру. Регулирующая камера связана с входной полостью дроссельным отверстием. Мембрана поджата пружиной настрой- gp ки в сторону клапана. Жесткий центр мембраны выполнен в виде поршня со сквозным каналом. Поршень размещен в глухой втулке, которая неподвижно связана с корпусом редуктора и также 25 имеет сквозной канал в боковой стенке. При закрытии редуктора поршень сначала движется вниЗ, так как газ из подпоршневого пространства вытесняется через канал в поршне в полость на- 30 стройки, При подходе клапана к седлу канал в поршне перекрывается боковой . поверхностью втулки, происходит сжатие газа в замкнутом пространстве под поршнем, чем обеспечивается снижение скорости движения клапана 1 J .

Недостатками этого регулятора являются снижение быстродействия из-за трения поршня о стенки цилиндра, за счет времени необходимого на сброс

40 газа из подпоршневого объема при посадке клапана на седло и динамических процессов в йолости настройки при перетекании газа через каналы в поршне . и втулке.

Наиболее близким к предлагаемому изобретению является одноступенчатый газовый редуктор с дополнительной пружиной, содержащий входную и выходную полости, соединенные между собой отверстием с седлом, напротив которого расположен клапан, поджимаемый к седлу пружиной, а с другой стороны контактирующий с толкателем. Толкатель контактирует с мембраной, закрывающей регулирующую камеру. Регулирующая камера связана с выходной полостью дроссельным отверстием. Мембрана поджата пружиной настройки в сторону клапана.

Параллельно пружине настройки установлена дополнительная пружина с предварительным поджатием. При закрытии редуктора дополнительная пружина контактирует с жестким центром мембраны при определенных расчетных значениях хода клапана и уменьшает скорость его движения при подходе к седлу L 2 3 .

Эта конструкция обеспечивает гашение скорости соударения клапана и седла, но уменьшает усилие прижима клапана к седлу из-за противодействия дополнительной пружины пружине клапана, что понижает вибрационную устойчивость исполнительного органа.

Цель изобретения - улучшение динамических характеристик регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным каналами и расположенные в корпусе седло и подпружиненный первый чувствительный элемент, связанный с клапаном, содержит подпружиненный груз, второй чувствительный элемент, фиксатор и узел стыковки, который связан с вторым чувствительным элементом, причем подпружиненный груз расположен соосно узлу стыковки и связан с фиксатором, который соединен с вторым

Э l0 чувствительным элементом, сообщенным с входным каналом, кроме того, второй чувствительный элемент выполнен в виде пружины Бурдона, а узел стыковки выполнен в виде обоймы, по периметру которой в конических радиальных отверстиях размещены шарики, поджатые пружинным кольцом, а на боковой поверхности подпружиненного груза выполнена кольцевая проточка.

Ресурс циклической работы металлической клапанной пары по герметичнос" ти определяется скоростью соударения клапана с седлом в момент закрытия и усилием прижима клапана к седлу в закрытом положении. Присоединение груза к мембране изменяет приведенную"массу первичной системы регулятора, влияя тем самым на переходный процесс и уменьшая скорость соударения клапана с седлом, не влияя на усилие прижима клапана к седлу при закрытии. Скорость соударения клапана с седлом с уменьшением значения входного давления увеличивается и эффективно воспрепятствовать этому можно за счет увеличения приведенной массы первичной системы регулятора. Причем увеличивать эту массу целесообразно не в начальный момент времени, а при достижении определенной величины вход ного давления, меньшей исходной.

На чертеже показана схема регулятора давления, Регулятор содержит входную 1 и выходную 2 полости, соединенные между собой проходным отверстием с седлом 3 против которого расположен клапан 4, с одной стороны поджатый к седлу 3 пружиной 5, а с другой - контактирую23289 4 щий с толкателем 6, упирающимся в первый чувствительный элемент 7:; закрывающий камеру 8, сообщающуюся дросселем 9 с выходной полостью 2 и поджатую

5 пружиной 10 в сторону клапана 4. Демпфирующий узел состоит из узла стыковки, включающего в себя .обойму 11, по периметру которой в конических радиальных отверстиях размещены шарики 12, поджатые пружинным кольцом 13, и подпружиненного груза 14, на боковой поверхности. которого выполнена кольцевая проточка 15. Подпружиненный груз 14 установлен в направляющих 16 пружины 17 и застопорен фиксатором 18, поджатым пружиной Бурдона 19, полость которой связана с входной полостью редуктора l. При работе редуктора входное давление подается во входную полость и в пружину Бурдона 19. При падении входного давления до расчетного значения кривизна пружины Бурдона 19 изменяется так, что она поворачивает

Гфиксатор 18., который освобождает

zs подпружиненный груз 14, пружина 17 перемещает груз 14 вверх. Груз 14 входит в обойму 11, отжимая шарики

12 в радиальном направлении до тех пор, пока они. не попадут в кольцевую проточку 15, и благодаря пружинному кольцу 13 будут удерживать груз

14 в обойме,11. В результате увеличения приведенной массы демпфирующего узла регулятора уменьшается скорость соударения клапана с седлом беэ уменьшения усилия прижима клапана к седлу в закрытом положении. Таким образом, повышается вибрационная устойчивость регулятора. и, следовательно, его работоспособность..

Составитель Г.Сидоров

Техред А.Бабинец Корректор А.дэятко

Редактор Н.Воловик

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 4209/31 . Тираж 874 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д, 4/5