Регулятор давления газа

 

1. РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА, содержащий корпус с входной, выходной и управляющей полостями, в котором размещены чувствительный элемент, выполненный в виде мембраны с жестким центром и связанный с регулирующим органом, устройство предохранения мембраны от разрыва и задатчик давления в управляющей полости, о тличающийся тем, что, с целью повышения его точности и надежности , устройство предохранения мембраны от разрыва выполнено в виде двух поджатых одной пружиной юГапанов , снабженных упорами, имеющими возможность их контакта с корпусом, и установленных меяаду выходной и управляющей полостями, причем один из клапанов размещен непосредственно на жестком центре мембраны, a другой на жестко связанной с ним крышке. 2. Регулятор по п. 1, о т л и ч аю щ и и с я тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации регулятора , задатчик давления в управляющей полости выполнен в виде кулачковогоko вала, кулачки которого связаны t двумя элементами типа сопло - заслонка, подключенными к источнику давления и управляющей полости и утравляющей полости и сливу соответственно.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (1Ю 01) 3(596 05 D 16 06

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3528060/18-24 (22) 24. 12.82 (46) 07.04.84. Бюл. - 13 (72) М.М. Борисенко и С.И. Гладкий (53) 621.646.4(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 561023, кл. G 05 D 16/06, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР й" 590711, кл. G 05 D 16/06, !977 (прототип). (54) (57) 1. РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА, содержащий корпус с входной, выходной и управляющей полостями, в котором размещены чувствительный элемент, выполненный в виде мембраны с жестким центром и связанный с регулирующим органом, устройство предохранения мембраны от разрыва и эадатчик давления в управляющей полости, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью повыпения его точности и надежности,. устройство предохранения мембраны от разрыва выполнено в виде двух поджатых одной пружиной к ;аланов, снабженных упорами, имеющими возможность их контакта с корпусом, и установленных между выходной и управляющей полостями, причем один из клапанов размещен непосредственно на жестком центре мембраны, а другой— на жестко связанной с ннм крьппке.

2. Регулятор по и. 1, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения удобства эксплуатации регулятора, задатчик давления в управляющей полости выполнен в виде кулачкового вала, кулачки которого связаны C двумя элементами типа сопло — заслонка, подключенными к источнику давления и управляющей полоети и у>правляющей полости и сливу соответственно.

4760 2 носительно переточных каналов и мем-, браны, что приводит к нестабильному срабатыванию устройства предохранения мембраны от разрыва или его разуплотнению.

Целью изобретения является повышение точности регулирования, надежности и удобства эксплуатации регулятора.

Поставленная цель достигается тем, что в регуляторе давления газа, содержащем корпус с входной, выходной и управляющей полостями, в котором размещены чувствительный элемент, выполненный в виде мембраны с.жестким центром и связанный с регулирующим органом, устройство предохранения мембраны от разрыва выполнено в виде двух поджатых одной пружиной клапанов, снабженных упорами, имеющими возможность их контакта с корпусом, и установленных между выходной и управляющей полостями, причем один из клапанов размещен непосредственно на жестком центре мембраны, а . другой — йа жестко связанной с ним крышке.

Кроме того, задатчнк давления в управляющей полости выполнен в виде кулачкового вала, кулачки которого связаны с двумя элементами типа сопло - заслонка, подключенными к источнику давления и управляющей полости, и сливу соответственно.

На фиг. 1 и 2 схематично изображены предлагаемый регулятор в двух проекциях, разрез.

Регулятор содержит корпус 1, входную 2 и выходную 3 полости, сопло 4, клапан 5, шпильки 6, жесткий центр 7 чувствительного элемента — мембраны 8, клапаны 9 и 10 предварительно сжатой при сборке пружины 11, крьппку

12 и уплотнительные прокладки 13 и

14, подмембранную полость 15, управляющую полость 16, герметизированные прокладками 17 и 18, корпус 19, каналы 20 и 21 и сопла 22 и 23. Задатчик давления состоит из кулачкового вала 24 с кулачками А и Б, ручки 25, прокладок 26 и 27, металлических мембран 28 и 29, цилиндрических колец 30 и 31, клапанов 32 и 33, шарикового фиксатора 34. Корпуса 1 и 19,. верхняя 35 и нижняя 36 крышки имеют цилиндрическую форму и стянуты в единый блок болтами и шпильками. Клапан 5 подпружинен пружинами 37 и 38, а клапаны 9 и 10 снабжены упорами

1 108

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в различных пневматических системах.

Известен регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной

5 полостями, в котором размещены чувствительный элемент и связанные с ним регулирующий орган, с одной стороны, и пружина задания, с другой стороны (Ig.

Недостатком этого регулятора является то, что с его помощью невозможно получить высокое давление в выходной. полости из-за ограниченной прочности чувствительного элемента.

Кроме того, для кбмпенсации силы высокого давления требуется более мощная пружина задания, что ведет к усложнению регулировки усилия такой пружины и увеличению габарит20 ных размеров регулятора.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является регулятор давления, содержащий корпус с входной, выходной и управляющей полостями, в котором размещены чувствительный элемент, выполненный в виде мембраны с жестким центром и жестко связанный с регулирующим органом, и устройство предохранения мембраны

ЗО от разрыва при повышении перепада давления в нем. Для этого в жестком центре выполнены два канала мембраны, к которым поджаты пружинами тарели. Внутренняя часть днища таре- 5 ли служит заслонкой канала. При резком понижении давления в выходной полости или повышении давления в управляющей полости мембраны прогибается вниз и давит на тарель. При этом тарель отходит от жесткого центра, перепуская газ через канал из управляющей полости в выходную, благодаря чему давление в обеих полостях выравнивается н мембрана предохраня- 45 ется от разрыва. При действии на мембрану перепада давления с другой стороны аналогично происходит переток газа через второй канал из выходной полости в управляющую (2 1.

Недостатками известного регулятора являются сложность его настройки, что возможно только посредством разборки регулятора, и ненадежность конструкции устройства предохранения мембраны от разрыва, так как имеет место воэможность перекоса тарелей в направляющих тягах и шпильках от3 1084

39 и 40, имеющими возможность регулировки и контакта с корпусами 1 и 19.

Устройство работает следующим образом.

Сжатый газ из входной полости 2 поступает через сопло 4, перекрываемое клапаном 5, и подмембранную полость 15 в выходную полость 3, давление в которой равно давлению в подмембранной полости 15 и зависит от давления задания в управляющей полости 16. В установившемся режиме давление на мембрану 8 в управляющей полости 16 уравновешено давлением в полости 15. I5

При изменении расхода газа через регулятор или давления во входной

„полости 2 изменяется давление в выходной полости 3, в результате чего мембрана 8 прогибается в соответствующую сторону и перемещает клапан 5 относительно сопла 4, изменяя зазор между ними. При этом количество гаа за, поступающего на выход регулятора, изменяется так, что давление в подмембранной полости изменяется до значения давления в управляющей полости 16.

Формирование давления в управляющей полости 16 производится задатчиком давления, с помощью которого можно повысить или понизить это давление, попеременно открывая или закрывая сопла 22 и 23.

В качестве питания задатчика дав- 35 ления, как и на вход регулятора, от того же источника, сжатый газ подается в канал 20 и далее на сопло 22..

Вал 24 задатчика давления имеет два кулачка А и Б в виде шеек цилинд-40 рической формы. На каждом кулачке имеется по одному срезу (лыске).

Срезы (лыски) расположены относительно друг друга на 180 (срез на кулачке А не показан). В положении ручки 45

25 задатчика давления "Больше" кулачок А устанавливается в положение, при котором плоскость среза совпадает с плоскостью клапана 32. При этом сопло 22, под действием на мембрану 28 давления сжатого газа из канала сопла 22, открывается и сжатый газ, проходя в управляющую полость 16, повышает давление в ней.

Сопло 23 в этом положении ручки задат55 чика давления закрыто клапаном 33.

В положении ручки задатчика давления "Меньше" вал 24 устанавливает760 4 ся в положение, при котором кулачок

А, прижимая цилиндрической поверх- ностью клапан 32, закрывает сопло 22, а срез (лыска) на кулачке Б в этот момент совпадает с плоскостью кла-. пана 33. При этом под действием давления сжатого гаяа в управляющей, полости 16 на мембрану 29 из канала сопла 23, последний открывается, газ сбрасывается в атмосферу (или дренаж) через канал 21, понижая давление в управляющей полости 16.

При достижении заданного значения давления, контролируемого по величине давления на выходе, ручка 25 задатчика давления устанавливается в положение "Работа". В этом положении оба сопла 22 и 23 закрыты и в управляющей полости 16 держится установленное давление.

Устройство предохранения мембраны от разрыва при повышении перепада давлений на ней работает следующим образом.

При резком понижении давления в управляющей полости 16 или повышении давления в подмембранной по лости 15, на мембране 8 вбзникает перепад давлений, мембрана прогибается вверх и давит на клапан 10, который через упор 40 входит в контакт с корпусом 19. При этом пружина 11 сжимается и образует зазор между клапаном 10 и ярышкой 12. Газ перетекает из подмембранной полости 15 в управляющую полость 16 через образовавшийся зазор и зазор между штоком клапана 10 и отверстием в клапане 9. Благодаря этому давление в обеих полостях уравнивается и мембрана 8 возвращается в исходное положение. При возникновении перепада давлений на мембране 8, действующего в обратном направлении, мембрана 8 прогибается вниз и давит на клапан 9, который через упор 39 входит в контакт с корпусом 1, сжимая пружину 11. В этот момент образует1 ся зазор между клапаном 9 и жестким центром 7 мембраны 8, что приводит к перетоку газа через канал В из полости 16 в полость 15 и уравнению давления в них.

Таким образом, предлагаемый регулятор давления газа обеспечивает повышение точности регулирования и надежности работы, вследствие более совершенной конструкции устройства

30847бО

1g

ВНИИПИ

Ти

ФЬЮ Л предохранения мембраны от разрыва.

Кроме того, регулятор обеспечивает повышение удобства его эксплуатации

J0

88

28

28

Филиал ППП. "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 за счет упрощения процесса создания. заданного давления в управляющей

1 полости.