Устройство для регулирования давления

 

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ, содержащее первый корпус с входным и выходным каналами, между которыми установлен регулирующий орган, соединенный с первым пневмоприводом, управляющая полость которого сообщена с выходом первого командного прибора и через первый дроссель - с окружающей средой, при этом вход первого командного прибора соединен с выходом устройства, а запорный орган, выполненный в виде подпружиненного поршня, установленного между входным и выходным обтекателями, клапан принудительного управления, первый и второй нормальнооткрытые клапаны и первый нормальнозакрытый клапан, каждый из которых соединен с вторым пневмоприводом, первая подпружиненная управляющая полость которого соединена через клапан принудительного управления с окружающей средой, причем подпоршневая полость запорного органа сообщена через второй дроссель с полостью корпуса, расположенной между регулирующим и запорным органами, а подпоршневая полость через первый нормальнозакрытый клапан сообщена с окружающей средой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, оно снабжено третьим пневмоприводом, вторым командным прибором, выполненным в виде второго корпуса, разделенного подпружиненным чувствительным элементом на две камеры, в первой из которых, сообщенной с окружающей средой, установлена пружина, а во второй - седло, соединенное с выходом этого командного прибора и сообщенное через третий дроссель с окружающей средой, причем вторая камера сообщена с входом этого командного прибора, снабжено также вторым нормальнозакрытым клапаном, соединенным с третьим пневмоприводом, при этом полость корпуса, расположенная между регулирующим и запорным органами, сообщена с входом второго командного прибора, с второй неподпружиненной управляющей полостью второго пневмопривода, сообщенной через четвертый дроссель с первой подпружиненной его полостью, через второй нормальнооткрытый клапан - с подпоршневой полостью запорного органа и через последовательно установленные второй дроссель и первый нормальнооткрытый клапан - с выходным каналом устройства, который сообщен с надпоршневой полостью запорного органа через первый нормальнооткрытый клапан, а выход второго командного прибора соединен с управляющей камерой третьего пневмопривода, первая подпружиненная управляющая полость второго пневмопривода сообщена через второй нормальнооткрытый клапан с окружающей средой.

Изобретение относится к технике автоматического регулирования и может быть использовано в автоматических системах кондиционирования воздуха летательных аппаратов. Оно может быть также использовано для поддержания постоянного заданного давления в трубопроводе, принудительного перекрытия трубопровода при подаче управляющего сигнала и автоматического перекрытия трубопровода в случае превышения заданной величины давления на выходе трубопровода. Целью изобретения является повышение точности и надежности устройства для регулирования давления. Устройство для регулирования давления изображено на чертеже. Устройство содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами, между которыми установлен регулирующий орган 4, соединенный с первым пневмоприводом 5, управляющая полость 6 которого сообщена с выходом 7 командного прибора 8. Пневмопривод 5 имеет чувствительный элемент 9 и пружину 10, а командный прибор 8 чувствительный элемент 11 и дроссель 12, сообщенный с окружающей средой. Вход 13 командного прибора сообщен с выходным каналом устройства 3. Заборный орган устройства выполнен в виде поджатого пружиной 14 поршня 15, установленного между входным 16 и выходным 17 обтекателями. Устройство имеет клапан принудительного управления 18, нормально-открытые клапаны 19 и 20 и нормально-закрытые клапаны 21 и 22, второй пневмопривод 23, управляющая полость 24 которого сообщена через клапан принудительного управления 18 с окружающей средой. Пневмопривод 23 поджат пружиной 25. Надпоршневая полость 26 запорного органа сообщена через дроссель 27 с полостью 28 корпуса 1, а подпоршневая полость 29 через нормально закрытый клапан 21 сообщена с окружающей средой. Устройство снабжено третьим пневмоприводом 30, командным прибором 31, выполненным в виде корпуса 32, разделенного чувствительным элементом 33, поджатым пружиной 34, на две камеры 35 и 36. В камере 36 установлено седло 37, соединенное с выходом 38 этого командного прибора и через дроссель 39 с окружающей средой. Камера 36 соединена с входом 40 командного прибора 31. Полость 28 сообщена с входом 40 командного прибора 31, управляющей полостью 41 пневмопривода 23 с поршнем 42, сообщенной через дроссель 43 с полостью 24, через нормально-открытый клапан 21 с подпоршневой полостью 29 запорного органа и через последовательно установленные дроссель 27 и нормально-открытый клапан 19 с выходным 3 каналом устройства, который соединен с подпоршневой полостью 26 запорного органа через нормально-открытый клапан 19, а выход 38 командного прибора 31 соединен с управляющей камерой 44 пневмопривода 30. Управляющая полость 24 пневмопривода 23 соединена через нормально-закрытый клапан 22 с окружающей средой. При отсутствии давления регулирующий орган 4 и поршень 15 полностью открыты, клапаны 19 и 20 открыты, клапаны 21 и 22 закрыты. Работа устройства в режиме регулирования. При подаче и дальнейшем увеличении давления на входе устройства давление на выходе также увеличивается. При достижении на выходе устройства давления, равной по величине давлению настройки командного прибора 8 чувствительный элемент 11, прогибаясь, открывает проходное сечение, и давление поступает в полость 6 пневмопривода 5. В результате чувствительный элемент 9, сжимая пружину 10, перемещает регулирующий орган 4 в сторону его закрытия, ограничивая тем самым дальнейший рост давления на выходе, и устройство выходит на режим регулирования. При последовательном уменьшении давления на входе давление на выходе также уменьшается, что приводит к перекрытию чувствительным элементом 11 проходного сечения командного прибора 8, и, следовательно, к уменьшению давления в полости 6 (благодаря наличию полости 12). В результате регулирующий орган 4 под действием пружины 10 перемещается в сторону его открытия, и давление на выходе сохраняется постоянным. Работа устройства в режиме автоматического закрытия запорного органа. В том случае, если при отказе в процессе регулирования устройства давление в полости 28 превысит допустимую величину, в работу вступает командный прибор 31. При этом чувствительный элемент 33, прогибаясь, открывает проходное сечение, и давление поступает в полость 44 пневмопривода 30. Клапан 22 открывается, в результате чего давление в полости 24 падает (благодаря наличию дросселя 43) и поршень 42 под действием возникшего на нем перепада давления перемещается, сжимая пружину 25. Клапан 21 открывается, сообщая подпоршневую полость 29 с окружающей средой, клапан 20 закрывается, перекрывая линию между полостью 28 и подпоршневой полостью 29, а клапан 19 закрывается, перекрывая линию между надпоршневой полостью 26 и выходом устройства, в результате чего поршень 15 под действием возникшего на нем перепада давления закрывается, сжимая пружину 14, предохраняя систему от действия высокого входного давления. При последующем уменьшении давления на входе чувствительный элемент 33 перекрывает проходное сечение и давление в полости 44 падает (благодаря наличию дросселя 39). Клапан 22 закрывается, в результате чего давления в полостях 24 и 41 выравниваются (благодаря наличию дросселя 43) и поршень 42 под действием пружины 25 перемещается, закрывая клапан 21 и открывая клапаны 19 и 20. Подпоршневая полость 29 соединяется с полостью 28 и давление в полости 29 увеличивается, а подпоршневая полость 26 соединяется с выходом устройства и давление в ней уменьшается (так как поршень 15 еще закрыт), в результате чего на поршне 15 создается перепад давления в сторону открытия, и поршень 15 под действием перепада и пружины 14 открывается. В процессе открытия поршня 15 давления на выходе устройства и к полости 26 увеличивается, демпфируя тем самым движение поршня 15. Работа устройства в режиме принудительного перекрытия. Для принудительного закрытия устройства полость 24 над поршнем 42 сообщается через клапан принудительного управления 18 с окружающей средой. Давление в полости 24 падает (благодаря наличию дросселя 43) и поршень 42 под действием возникшего на нем перепада давления перемещается, сжимая пружину 25. Клапан 21 открывается, сообщая подпоршневую полость 29 с окружающей средой. Клапан 20 закрывается, перекрывая линию между полостью 28 и подпоршневой полостью 29, а клапан 19 закрывается, перекрывая линию между надпоршневой полостью 26 и выходом устройства, в результате чего поршень 15 под действием возникшего на нем перепада давления закрывается, сжимая пружину 14. При отсоединении полости 24 от окружающей среды давление в полостях 24 и 41 выравнивается (благодаря наличию дросселя 43) и поршень 43 под действием пружины 25 перемещается, закрывая клапан 21 и открывая клапаны 19 и 20. Подпоршневая полость 29 соединяется с полостью 28 и давление в полости 29 увеличивается, а надпоршневая полость 26 соединяется с выходом устройства и давление в ней уменьшается (т.к. поршень 15 еще закрыт), в результате на поршне 15 создается перепад давления в сторону открытия, и поршень 15 под действием этого перепада и пружины 14 открывается. В процессе открытия поршня 15 давление на выходе устройства и в полости 26 увеличивается, демпфируя тем самым движение поршня 15.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ, содержащее первый корпус с входным и выходным каналами, между которыми установлен регулирующий орган, соединенный с первым пневмоприводом, управляющая полость которого сообщена с выходом первого командного прибора и через первый дроссель с окружающей средой, при этом вход первого командного прибора соединен с выходом устройства, а запорный орган, выполненный в виде подпружиненного поршня, установленного между входным и выходным обтекателями, клапан принудительного управления, первый и второй нормально открытые клапаны и первый нормально закрытый клапан, каждый из которых соединен с вторым пневмоприводом, первая подпружиненная управляющая полость которого соединена через клапан принудительного управления с окружающей средой, причем подпоршневая полость запорного органа сообщена через второй дроссель с полостью корпуса, расположенной между регулирующим и запорным органами, а подпоршневая полость через первый нормально закрытый клапан сообщена с окружающей средой, отличающееся тем, что, с целью повышения точности и надежности устройства, оно снабжено третьим пневмоприводом, вторым командным прибором, выполненным в виде второго корпуса, разделенного подпружиненным чувствительным элементом на две камеры, а первой из которых, сообщенной с окружающей средой, установлена пружина, а во второй седло, соединенное с выходом этого командного прибора и сообщенное через третий дроссель с окружающей средой, причем вторая камера сообщена с входом этого командного прибора, снабжено также вторым нормально закрытым клапаном, соединенным с третьим пневмоприводом, при этом полость корпуса, расположенная между регулирующим и запорным органами, сообщена с входом второго командного прибора, с второй неподпружиненной управляющей полостью второго пневмопривода, сообщенной через четвертый дроссель с первой подпружиненной его полостью, через второй нормально открытый клапан с подпоршневой полостью запорного органа и через последовательно установленные второй дроссель и первый нормально открытый клапан с выходным каналом устройства, который сообщен с надпоршневой полостью запорного органа через первый нормально открытый клапан, а выход второго командного прибора соединен с управляющей камерой третьего пневмопривода, первая подпружиненная управляющая полость второго пневмопривода сообщена через второй нормально открытый клапан с окружающей средой.

РИСУНКИ

Рисунок 1