Регулятор давления газа

 

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в баллонных регуляторах давления. Цель изобретения состоит в повышении эффективности использования газа из баллонного источника питания при сохранении заданной точности поддержания выходного давления Поставленная цель достигается тем, что в предложенном регуляторе давлений газа величина свободного хода внутреннего клапана до упора во внешнем клапане превышает величину рабочего хода внутреннего клапана, наружный клапан снабжен пружиной, отжимающей его от седла. Отжимающая пружина внешнего клапана может быть установлена между внешним и внутренним клапанами, на штоке между внешним клапаном и чувствительным элементом, а также между корпусом и внешним клапаном 3 з.п ф-лы, 3 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 G 05 0 16/06

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ, (21) 4653681/24 (22) 21.02.89 (46) 23.12.92, Бюл. Nã 47 (71) Тульский политехнический институт (72) В.В,Борисов, В.B,ÂîðîáüåB, И,С.Лебеденко и Л.В.Филимонюк (56) Авторское свидетельство СССР

М 890370, кл. G 05,,D 16/06, 1979.

Авторское. свидетельство СССР

М 582498, kn, G 05 D 16/06, 1975. (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА (57) Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в баллонных регуляторах давления, Цель изобретения состоит в повышении эффекИзобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано в

;баллонных регуляторах давления с повы: шенными требованиями к статической точности при широком изменении входных давлений, например, на газобаллонных ав томобилях, раоотающих на сжатом газе.

Известен регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной камерами, расположенным в нем регулирующим органом, связанным через шток с чувствительным элементом, образующим с корпусом управляющую полость, где между ней и входной камерой установлен клапан, связанный со штоком;

Недостатком его является то, что в ripoцессе его работы происходит увеличение статической ошибки при изменении (уменьшении) давления на входе, Прототипом изобретения является регулятор давления газа, содержащий корпус, снабженный входным и выходным патруб Ы 1783493 A1 тивности использования газа из баллонного источника питания при сохранении заданной точности поддержания выходного давления, Поставленная цель достйгается тем, что в предложенном регуляторе давлений газа величина свободного хода внутреннего клапана до упора во внешнем клапане йревышает величину рабочего хода внутреннего клапана, наружный клапан снабжен и ружиной, отжима ощей его от седла. Отжимающая пружина внешнего клапана может быть установлена между внешним, и внутренним клапанами, на штоке между внешним клапаном и чувствительным элементбм, а также между корпусом и внешним клапаном, 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

8 ками, и расположенным в нем чувствитель. ным элементом. В полости высокого давле-, ния установлен внешний клапан, внутри которого телескопически установлен второй внутренний клапан, связанный с внешним клапаном пружиной.

Недостатком известного регулятора яв- QQ ляется то, что он реагирует на повышенный (,) . расход понижением выходного давления; ф после чего происходит открытие внешнего клапана, что снижает точность регулирования выходного давления при пониженном входном давлении, так как в нем отсутствуют силы, открывающие внешйий клапан при ! понижении входного давления.

Целью изобретения является повышение эффективности, использования газа из баллонного источника питания при сохранении заданной точности поддержания выходного давления.

Указанная цель достигается тем, что в регуляторе давления-газа, содержащем кор1783493

4 пус с входйым и выходным патрубками и 9 давлением Рвх. и удерживающей,пружием чувствительным ной 13, поджатие которой регулируется наэлементом, связанным с элементом на- строечным винтом 14, Пружина 15 и стройки и с регулирующим. органом, выпол- регулировочный винт 16 служат для наненным в виде двух телескопически 5 стройки выходного давления, На фиг. 2 и 3 становленных клапанов, наружный из ко- внутренний клапан 11 при наличии питаюорых подпружинен относительно корпуса, щего давления Р». прижат к седлудополниа также элемент регулировки поджатия пру- тельной пружиной 17, обеспечивающей жин, величина свободного хода внутренне- контакт между штоком 10 и клапаном 11 при

- го клапана до упора во вйеШйем клапане 10 открытии клапана 11, Регулятор снабжен превышает величину рабочего хода внут- -- входным 18 и выходным 19 патрубками. реннего клапана, наружный ар жный клапан снаб- . Регулятор давления газа работает слежен пружиной, отжимающей его от седла, дующим образом, величина силы которой определяется зави- При подаче входного давления P» > симость10 15 Рвх.настр, -газ заполняет входную полость 8.

Ротж. "= (Рвх.настр. Рвых.п(п)(5внешн. а через открытие щели клапанов 5 и 11 и

S )+ F . (1) выходную полость 4, в которой давление

5внутр.) + удерж.

ГДЕ отж, = пруж. 12 .F, = F . — — сила поджатия пружи- Рвых. увеличивается и поднимает чувствительный элемент 2, причем внешний 5 и ны;

F . = F ". — сила поджатия удер- 20 внутренний 11 клапаны закрываются. Для удерж. = пруж.13 живающей пружины; ружины пуска регулятора в работу винтом 16 нагру-

P — входноедавление настройки,; жают пру>кину 15, ее усилие через шток 10 вх.настр вх при котором происходит переключение (от- открывает внутреннии клапан 11, а вне шнии крытие) внешнего клапана.- клапан 5 остается закрытым силой перепада

Рвыхлп п — минимальное допустимое дав- 25 давлений; ление на выходе; Рвнешн. = (Рвх Рвых)(Явнещ. внутр)

Явнешн., Явнутр. ПЛОщадИ СЕДЕЛ ВНЕШНЕ (Рпрунс.12 - 1 пруж,13),, (2) го и внутреннего кл е е о клапанов - где Рвх > Рвх.настр, — входное давление. а также тем, что отжимающая пружина . Рвых, — выходное давление;

ВНЕШНЕГО КЛаПаНа УСтаНОВЛЕНа МЕЖДУ 30 Fnpyx, 12= Fotw.. СИЛа ПОДжатИЯ ОтжИМа внешним и внутренним клапанами, или на ющей пружины 12; штоке между внешним клапаном и чувстви- Fnpyx.тз = Рудерж. —.сила поджатия удертельным элементом, или между корпусом и живающей пружины 13. внешним клапаном, Таким образом, усилие перепада давлеСущность изобретения поясняется чер- 35 ний, действующее не внешний клапан 5 со тежом, где на,фиг, 1 приведена принципи- стороны входной полости 8, больше усилия альная схема регулятора давления газа при настройки отжимающей пружины 2, так Установке бтжимающей пРУ>кийы междУ как Pex > Рвх.настр. Газ из входной полости 8 вйешййм и внутрейним клапанами; на фиг. через открытую дросселирующую щель

2 — разрез клапанного узла при установке 40 между внутренним клапаном 11 и седлом во отжимающей пружйны внешйего клапана внешнем клапане 5 поступает в полость на штокемежду внешним клапаном и чувст- низкого давления 4, Установившееся в повительным элементом; на фиг, 3 — разрез лости 4 давление P„x поступает к потребиклапанного узла при установке от>кимаю-,телю и воздействует на чувствительный щей пружины вйешнего клапана между кор- 45 элемент 2, который поддерживает привод пусом регулятора и внешним клапаном. газа равным расходу газа на потребитель.

Регулятор давления газа содержит кор- Для изменения величины выходного давлепус 1 с чувствительным элементом 2, распо- ния изменяют поджатие пружины 15 винтом ложенным между полостью атмосферного . 16. давления 3 и выходной полостью 4, внеш- 50 По мере расхода газа из баллонов давний клапан 5 с центральным осевым отвер- ление Р» падает, при этом сила, действуюстием 6 и гайкой 7, расположенный между .щая со стороны входной полости 8 на входной 8 и выходной 4 полостями на седле внутренний клапан 11 уменьшается, что выg, шток 10, соединяющий чувствительный . зывает приоткрытие клапана 11 и некоторое элемент 2 через центральное осевое отвер- 55 увеличение давления Р„,„, При дальнейшем стие 6с внутренним клапаном 11, поджатым уменьшении входного давления Р,„расход к седлу(отверстию 6) пружиной 12, которая через дросселирующую щель клапана 11 одновременно отжимает внешний клапан 5 уменьшается быстрее, чем увеличивается от седла 9. При входном давлении P„. > площадь проходного сечения дросселирую>Р» р внешний клапан 5 пРижат к седлУ щей щели и давление Р„,„начинает падать.

1783493

5 б

Когда проходное сечение дросселирующей элементом настройки и с регулирующим прщели клапана 11 становится недостаточным ганом, выполненным в виде двух телескопидля обеспечения расхода на потребитель чески установленнь1х клапанов, наружный

Рgöx достигает своего нижнего допустимого из которых подпружинен относительно корПРЕДЕЛа Рввхв1л, УСИЛИЕ НаСтРОйКИ ОтжИМа- 5 ПУСа, а таКжЕ ЭЛЕМЕНТ РЕГУЛИРОВКИ ПОДжающей пружины 12 становится равным уси- тия пружин, отличающийся тем, что, лию перепада давлений, действующему на . с целью повышения эффективности испольвнешний клапан 5 со стороны полости 8, зования газа из баллонного источника питаКлапан 5 отжимается от седла 9 пружиной ния при сохранности. заданной точности

12, а внутренний клапан 11 закрывается, 10 поддержания выходного. давления, величидросселирующая щель увеличивается. Про- не свободного хода внутреннего клапана до порционально увеличению длины дроссели- упора во внешнем клапане превышает велирующей щели увеличивается и коэффициент чину рабочего хода внутреннего клапана, передачи клапана по расходу; что увеличи-. наружный клапан снабжен пружиной, отживает точность регулирования выходного 15 мающей его от седла, величина силы котодавления. После переключения клапанов рой определяется зависимостью регулятор давления вновь начинает незна- .. Ротж. = (Рвх.настр. - Рвцх.мин)(в,ешн.

ЧИТЕЛЪНО IlQBbllllBTb ВЫХОДНОЕ ДаВЛЕНИЕ ПрИ Явнутр.) + Гудерж, УМЕНЬШЕНИИ ВХОДЙОГО даВЛЕНИя И ТОЛЬКО ГДЕ Ротж. = Рпруж.12 СИЛа ПОДжатИя От>l

Рвх - Рвцх выхоДное Давление начинает Рудерж, = Глруж.13 сила поджатия yPPP-. вновь понижаться и достигает значения живающей пружины;

P Рвх.настр. — входное давление настройки, BblXmlA

Таким образом, данный регулятор дав- при котором происходит переключение (отления обеспечивает заданную точность вы- 25 крытие) внешнего клапана, хОДно го Да вл ен ИЯ ПРи более полном Ремх.мин мйнимально ДОПУстимОе Дав/. расходе газа "из баллонов за счет расшире- ление на выходе ния рабочего диапазона входных давлений . Явнев н., Явнутр. — площади седел внешнерегулятора. го и внутреннего клапанов, Использование изобретения позволит 30 2. Регулятор пои, 1, отл ича ющи йс я на 10-30% увеличить ресурс работы потре- тем, что отжимающая пружина внешнего клабителя при том же баллонном источнике . пана установлена между внешним и внутсжатого газа, При использовании регулято- . ренним клапанами. ра давления газа на автомобилях, использу- 3. Регулятор по и, 1, о т л и ч а ю гц и и с я ющихвкачестЬетопливасжатыйгаз,пробег 35 тем, что отжимающая пружина внешнего одной заправки увеличивается на 7-.20%, клапана установлена на штоке между внешФ о р м у л а и з о б р е т е н и я ним клапаном и чувствительным элементом.

1. Регулятор давления газа, содержа- 4, Регулятор пои. 1, о,тлича и щийс я щий корпус с входным и выходным патруб- тем, что отжимающая пружина внешнего клаками и расположенными в нем 40 пана установлена между корпусом и внешчувствительным элементом, связанным с HMM клапаном.

1.Фиг. 2

1783493

ФиГ. 3

Составитель И,Лебеденко

Техред М,Моргентал Корректор Н.Король

Редактор

Производственно-издательский комбинат "Патент". r. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 4515 Тираж . Подписное

8НИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Рэушская наб., 4/5