Регулятор давления газа

 

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в различных пневматических системах для регулирования давления газа. Целью изобретения является повышение надежности работы и расширение функциональных возможностей за счет исключения чрезмерного повышения выходного давления. Регулятор содержит корпус с седлом между входной и выходной полостями, клапан и взаимодействующий с ним чувствительный элемент, нагрзгженный управляюпщмдавлени:ем, полость которого сообщена через дроссель с атмосферой и через второй регулируемьй дроссель с входной полостью. Шток клапана связан с чувствительным элементом посредством нормально закрытой клапанной пары, канал которой вьтолнен в толкателе и хвостовике клапана и сбобщен с атмосферой через вторую нормально открытую клапанную пару, образованную днищем хвостовика и седлом сбросного канала в корпусе регулятора. На толкателе выполнен в выходной полости дополнительный клапан, образующий с вьтолненным со стороны выходной полости седлом также нормально открытую клапанную пару. Такое исполнение обеспечивает сброс газа с выхода регулятора в атмосферу при недопустимом повышении его давления и исключает обратное движение газа при понижении входного давления ниже настроечного. Выполнение в регулируемом дросселе второго сбросного канала, седло которого перекрыто запорньм органом, связанным с полым поршнем с возможностью относительного продольного перемещения их друг относительно друга, исключает чрез-- мерное повышение входного давления в регуляторе. Изобретение дополнительное к авт. св. №1170437. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л с ю

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИА ЛИСТКИ ЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

П9> ИВ (я) 4 С 05 D 16/10

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМ,Ф СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (6 l ) 1170437 (21) 3878089/24-24 (22) 04.02.85 (46) 15.09.86. Бюл. Ô 34 (72) Э.И.Савин (53) 621.646,4 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

У 1!70437, кл. С 05 D 16/10, 28.06.82. (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА (57) Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в различных пневматических системах для.регулирования давления газа.

Целью изобретения является повышение надежности работы и расширение функциональных возможностей за счет исключения черезмерного повышения выходного давления. Регулятор содержит корпус с седлом между входной и выходной полостями, клапан и взаимодействующий с ним чувствительный элемент, нагруженный управляющимдавлением, полость которого сообщена через дроссель с атмосферой и через второй регулируемый дроссель с входной полостью. Р1ток клапана связан с чувствительным элементом посредством нормально закрытой клапанной ары, канал которой выполнен в толкателе и хвостовике клапана и сообщен с атмосферой через вторую нормально открытую клапанную пару, образованную днищем хвостовика и седлом сбросного канала в корпусе регулятора.

На толкателе выполнен в выходной полости дополнительный клапан, образующий с выполненным со стороны выходной полости седлом также нормально открытую клапанную пару. Такое ис.полнение обеспечивает сброс газа с выхода регулятора в атмосферу при недопустимом повышении его давления и исключает обратное движение газа при и входного давления ниже настроечного. Выполнение в регулируемом дросселе второго сбросного канала, седло которого перекрыто запорным органом, связанным с полым поршнем с воэможностью относительно» го продольного перемещения их друг относительно друга, исключает через-мерное повышение входного давления в регуляторе. Изобретение дополни- . тельное к авт. св . 11 11 7043?. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1257623

О

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в различных пневматических системах для регулирования давления газа.

Целью изобретения является повышение надежности работы н расширение функциональных возможностей эа счет исключения черезмерного повьппения входного давления, На чертеже представлен предлагаемый регулятор давления газа.

Регулятор давления газа состоит иэ корпуса с входным 2 и выходным

3 каналами и седлом 4 между ними, дросселирующего клапана 5 с пружиной

6, толкателем 7 и хвостовиком 8 и чувствительного элемента 9, взаимо-. действующего с толкателем 7 и образующего с корпусом 1 управляющую полость 10. Управляющая полость 10 сообщена магистралью 11 с установленным в ней регулируемым дросселем 12 с полостью входного канала 2 и через дроссель 13 с дренажной магистралью.

Чувствительный элемент 9 может быть выполнен в виде поршня (как показано на чертеже), сильфона или мембраны.

Регулируемый дроссель 12 представляет собой цилиндр 14 с полым поршнем

15, подпоршневая полость 16 которого магистралью 17 сообщена с полостью входного канала 2, В противоположной полости 18 цилиндра 14 размещена пружина 19, нагружающая поршень 15 навстречу действию входного давления.

В поршне 15 выполнена полость 20, в которой размещен дросселирующий элемент 21, связанный жестко с ввернутым в крьппку 22 цилиндром 14 винтом 23. Дросселирующнй элемент 21 выполнен в виде золотника (поршня

24 с винтовой канавкой 25 на его наружной поверхности, Полость 20 поршня 15 каналами 26 сообщена с кольцевой проточкой 27 на наружной поверхности его между уплотнительными манжетами 28 и 29.

Полость кольцевой проточки 27 через отверстие 30 в цилиндре 14 и магистралью ll сообщена с управляющей полостью 10.

На толкателе ? клапана 5 выполнено седло 31, канал 32 которого перекрыт контактирующим с ним чувствительным элементом 9 и сообщен с выполненной в хвостовике 8 полостью

33, которая уллотнительным кольцом

34 уплотнена от входной полости 35.

В днище 36 хвостовика 8 выполнены каналы 37, сообщающие полость 33 с полостью. 38 под хвостовиком. Последняя сообщена сбросным каналом 39, выполненным в корпусе 1, с атмосферой (дренажной магистралью). Седло

40 сбросного канала 39 образует с днищем Зб нормально открытую клапанную пару.

В выходной полости 41 на толкате- ле 7 выполнен дополнительный .клапан

42, образующий с выполненным на корпусе со стороны выходной полости дополнительным седлом 43 дополнительную нормально открытую клапанную пару.

В днище 44 цилиндра 14 выполнен второй сбросный канал 45, седло 46 которого перекрыто запорным органом

47, зацеп 48 которого заведен с зазором за буртик 49 цилиндрического прилива 50 полого поршня 15, Регулятор давления газа работает следующим образом.

В исходном положении дросселирующий клапан 5 пружиной 6 максимально поднят, прижат к седлу 4 и разобщает входную 35 и выходную 41 полости.

Поршень 9 клапаном 5 через толкатель

7 также поднят. Регулируемый дроссель 12 настроен на требуемое давление в выходной полости 41 винтом 23.

Райка 22 навернута на цилиндр 14 настолько, что пружина 19 может воспринять воздействие входного давления со стороны полости 16, Поршень 15 под действием пружины

II9 опущен, сопротивление дросселиру!ощего элемента 21 минимально.

Под воздействием пружины 6 клапан

42 поднят над седлом 43, а днище 36 над седлом 40. Клапанные пары 42-43 и 36-40 открыты, а клапанная лара 931 закрыта. Запорный орган 47 опущен и сидит на седле 46.

Гаэ высокого давления подводится по входному каналу 2 в полость 35.

В начальный момент входное давление еще больше прижимает клапан 5 к седлу 4. Одновременно газ высокого давления по магистрали 17 поступает в полость !6 под поршень 15 и прижимает запорный орган 4? к седлу 46, надежно перекрывая сбросный канал 45.

Давлением газа в полости 16 поршень

15 поднимается, сжимая пружину 19.

1257

Подъем. поршня )5 происходит до тех пор, пока сила давления на него со стороны полости 16 не уравновесится пружиной 19; При этом дросселирующий элемент (золотник) 24 перекроется 5 цилиндрической поверхностью поршня

15 на величину требуемого (настроечного) сопротивления, соответствую— щего необходимому давлению настройки регулятора. Газ проходит по винтовой канавке 25 и поступает в полость 20, откуда по каналам 26 подается в полость кольцевой проточки

27, из которой через отверстие 30 и по магистрали ll поступает в управ- 15 лующую полость 10. Газ на дросселирующем элемент 21 дроссслируется, его давление понижается. В полость

lO газ поступает с пониженным давлением.

Давление в полости 10 плавно повышается, при этом поршень 9 опускается, открывает через толкатель 7 клапан 5 от седла 4. Б образовавшейся между клапаном и седлом щели газ дросселируется и поступает в полость

41 выходного канала 3. Давление под поршнем 9 повышается.

Если выход из регулятора закрыт, то при определенном давлении на вы- З0 ходе, называемом давлением настройки в "статике", чувствительный элемент 9 поднимется настолько, что клапан

5 под воздействием пружины 6 и входного давления сядет на седло 4 и разобщит З5 входную 35 и выходную 41 полости.

В установившемся режиме работы приток rasa в полость 10 через регулируемый дроссель )2 и расход из нее через дроссель 13 выравняются, дав- 40 ление в полости 10 будет постоянным.

При отборе газа в объем за регулятором давление под чувствительным элементом 9 несколько понизится. Это приведет к опусканию поршня 9, от- 4S крытию клапана 5 и поступлению газа на выход регулятора, Давление под чувствительным элементом 9 восстановится, между клапаном 5 и седлом 4 установится щель, соответствующая данному расходу газа.

Если расход газа изменится, то подвижная система регулятора перейдет в: другое положение динамического равновесия, соответствующее 55 другому расходу. Если, например, расход газа уменьшится то при этом давление под поршнем 9 несколь623

4 ко повысится. Это обусловит подъем поршня 9 и клапана 5, уменьшение притока газа на выход регулятора, восстановление величины выходного давления и перевод подвижной системы в другое положение динамического равновесия °

При прекращении отбора газа через регулятор давление газа под поршнем

9 поднимет его настолько, что клапан

5 сядет на седло 4 и разобщит входную и выходную полости.

При неисправности регулятора (например, при повреждении уплотнителя клапана 5) газ будет поступать от входной полости 35 в выходную полость 41 даже при отсутствии расхода и закрытом положении клапана 5, Это приведет к черезмерному повышению давления под поршнем 9, который под действием повышенного выходного давления оторвется от седла 31 и поднимется. Через образовавшуюся щель между седлом 31 и поршнем 9 газ из входной полости 41 по каналу 32 че» рез полость 33, каналы 37, полость

38 и сбросный канал 39 будет сбрасываться в атмосферу (дренажную магистраль), При восстановлении величины выходного давления поршень 9 опустится, сядет на седло 31, прекратив сброс газа с выхода регулятора в атмосферу. Таким образом обеспечивается в регуляторе повышение надежности работы за счет исключения недопустимого повышения давления на выходе.

При понижении входного давления ниже настроечного (выходного) клапан

5 под воздействием перепада выходного и входного давлений опустится.

При этом клапан 42 сядет на седло

43, днище 36 прижмется к седлу 40, т.е. клапанные пары 42-43 и 36-40 закроются, чем будет исключен сброс газа с выходной полости в атмосферу.

Одновременно клапанная пара 4-5 откроется, но газ с выхода на вход поступать не будет, так как клапаяная пара 42-43 при этом закрыта.

Этим также повышается надежность pa" боты регулятора за счет исключения возможности сброса газа из потребителя (с выхода регулятора на его вход, т.е. в обратном направлении), что может иметь место при повреждении системы подачи газа высокого давления на вход регулятора или другой неисправности ее.

5 12

При превышении величины давления питания {давления в полости 35) над давлением настройки (давпением в полости 41) клапан 5 под действием входного давления и пружины 6 поднимается,. седло 31 прижмется к поршню 9, работа регулятора возобновится.

При подаче на вход регулятора газа, давление которого недопустимо высоко, поршень !5 регулируемого дросселя 12 поднимется настолько, что упором буртика 49 в зацеп 48 запорный орган 47 поднимется, оторвавшись от седла 46. Газ из полости

16 через второй сбросный канал 45 будет выходить в атмосферу (сброснумагистраль). Недопустимое повышение входного давления будет предотвращено. При понижении входного давления (давления в полости 16) до допустимой величины поршень 15 под воздействием пружины 19 опустится, запорный орган 47 сядет на седло 46, перекрыв канал 45 и прекратив сброс газа из входной полости. Этим обеспечивается расширение функциональных возможностей регулятора, так как его регулируемый дроссель 12 выполняет функции и предохранительного клапана.

Формула изобретения

Регулятор давления газа по авт ав, У 1170437, о т л и ч а ю щ и й=

57623 Ь с я тем, что, с целью повышения надежности работы, на толкателе клапана выполнено седло, а по оси толкателя выполнен канал, который перекрыт контактирующим с ним чувствительным элементом и сообщен с выполненной в хвостовике клапана полостью, которая изолирована от полости входного канала и имеет в своем днище

10 каналы, сообщающие ее с атмосферой через выполненный в корпусе сбросной канал, днище полости и седло сбросного канала образуют нормально откры" тую клапанную пару, в,выходной по15 лости на толкателе клапана выполнен дополнительный клапан, а на корпусе выполнено дополнительное седло, образующие между собой дополнительную нормально открытую клапанную па2О ру;

2. Регулятор по п.1, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью расширения функциональных возможнос25 тей за счет исключения черезмерного повышения входного давления, в днище цилиндра регулируемого дросселя выполнен второй сбросный канал, седло которого перекрыто запорным орга3ц ном, связанным с полым поршнем с возможностью относительного продольного перемещения их друг относительно друга.

1257623

24

29

Составитель Е.Латухина

Редактор А.Лежнина Техред И.Попович Корректор Л. Пилипенко

Заказ 4956/47 Тираж 836 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4