Прямоточный регулятор расхода

 

Изобретение относится к автоматическим регуляторам расхода жидкости или газа и может найти применение в гидравлических или пневматических системах, в которых требуется автоматическое поддержание постоянного расхода рабочего тела на заданном уровне. Целью изобретения является повышение точности и надежности регулятора. Сущность изобретения заключается в том, что в прямоточном регуляторе расхода, содержащем корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами и с последовательно установленными в нем сужающим устройством 4 и регулирующим органом 5 из эластичного материала, образующим со стенками корпуса управляющую полость 6, в корпусе установлены две мембранные камеры 7 и 8, мембраны которых жестко соединены между собой штоком 9, имеющим поперечные отверстия 10, и нагружены пружиной 11, причем одна из полостей каждой мембранной камеры сообщена с источником регулируемого потока соответственно до и после сужающего устройства 4, а другая полость - с атмосферой каналом 15, в корпусе 1 выполнены каналы входа 17 и выхода 18 сжатого воздуха, сообщенные с управляющей полостью 6 и с возможностью попеременного совмещения с поперечным отверстием 10 в штоке 9. 1 ил.

Изобретение относится к автоматическим регуляторам расхода жидкости и газа и может найти применение в гидравлических или пневматических системах, в которых требуется автоматическое поддержание постоянного расхода рабочего тела на заданном уровне.

Известен прямоточный регулятор расхода, содержащий корпус с входным и выходным каналами с последовательно установленными в нем сужающим устройством и регулирующим органом из эластичного материала [1].

Недостатками данного регулятора являются низкая надежность из-за использования тонких оболочек, невысокая точность и отсутствие перенастройки на другой расход.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому эффекту является регулятор расхода, содержащий эластичную трубку, мерный и вспомогательный дроссели [2].

Недостатками известного регулятора являются невысокая точность, низкая надежность из-за использования тонких оболочек и трудность в настройке вследствие сложности установки дросселями нужного отношения квадратов площадей и подбора эластичной трубки с нужной жесткостью.

Целью изобретения является повышение точности и надежности регулятора.

Цель достигается тем, что в прямоточном регуляторе расхода, содержащем корпус с входным и выходным каналами и с последовательно установленными в нем сужающим устройством и регулирующим органом их эластичного материала, образующим со стенками корпуса управляющую полость, в корпусе установлены две мембранные камеры, между которыми расположено сужающее устройство и каждая из которых разделена на две полости подпружиненной мембраной, соединенной со штоком, имеющим поперечное отверстие, при этом одна из полостей каждой мембранной камеры сообщена с источником регулируемого потока соответственно до и после сужающего устройства, а другая полость - с атмосферой, причем в корпусе между мембранными камерами выполнены каналы входа и выхода сжатого воздуха, сообщенные с управляющей камерой и с возможностью попеременного совмещения с поперечным отверстием в штоке.

На основании проведенных исследований по источникам патентной и научно-технической информации можно сделать вывод о том, что совокупность существенных признаков является новой и позволяет повысить точность и надежность регулятора. Технических решений, свойства которых совпали бы со свойствами заявляемого, не обнаружено. Следовательно, заявляемое техническое решение соответствует критерию "Существенные отличия".

На чертеже изображен регулятор расхода в разрезе.

В корпусе 1 с входным 2 и выходным 3 каналами последовательно установлены сужающее устройство 4 и регулирующий орган 5 из эластичного материала, образующий со стенками корпуса управляющую полость 6, а также установлены две мембранные камеры 7,8, мембраны которых жестко соединены между собой штоком 9, имеющим поперечное отверстие 10, и нагружены пружиной 11 с регулировочным винтом 12. Каналы 13 и 14 предназначены для подвода регулируемого потока в одну из полостей каждой мембранной камеры до и после сужающего устройства 4, другие полости мембранных камер с противоположной стороны относительно мембран сообщены каналами 15 и 16 с атмосферой. В корпусе 1 между мембранными камерами 7 и 8 выполнены каналы входа 17 и выхода 18 сжатого воздуха, сообщенные с управляющей полостью 6 с возможностью попеременного совмещения с поперечным отверстием 10 в штоке 9.

Регулятор работает следующим образом.

Регулировочным винтом 12 устанавливают необходимый перепад давлений на сужающем устройстве 4, т.е. задаются необходимым расходом. При заданном расходе шток 9 находится в среднем положении, перекрывая вход 17 и выход 18. При увеличении расхода рабочего тела увеличивается перепад давлений на сужающем устройстве 4, шток 9 смещается влево, открывая вход 17 подачи сжатого воздуха в управляющую полость 6, и регулирующий орган 5 уменьшает проходное сечение до тех пор, пока перепад давлений на сужающем устройстве 4 не сравняется с заданным. При уменьшении расхода порядок работы регулятора обратный.

Преимущества предлагаемого регулятора по сравнению с прототипом достигаются за счет того, что применение двух мембран, жестко соединенных между собой штоком, имеющим сквозное отверстие, регулирующее подачу сжатого воздуха в управляющую камеру в зависимости от перепада давлений на сужающем устройстве, позволяет повысить точность регулирования, использование сжатого воздуха для регулирования проходного сечения регулирующего органа позволяет применять более толстую резину, что повышает надежность регулятора.

Формула изобретения

ПРЯМОТОЧНЫЙ РЕГУЛЯТОР РАСХОДА, содержащий корпус с входным и выходным каналами, последовательно установленные в нем сужающее устройство и регулирующий орган из эластичного материала, образующего со стенками корпуса управляющую полость, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и надежности регулятора, в корпусе установлены две мембранные камеры, между которыми расположено сужающее устройство и каждое из которых разделено на две полости подпружиненной мембраной, соединенной со штоком, имеющим поперечное отверстие, одна из полостей каждой мембранной камеры сообщена с источником регулируемого потока соответственно до и после сужающего устройства, а другая полость - с атмосферой, причем в корпусе между мембранными камерами выполнены каналы входа и выхода сжатого воздуха, сообщенные с управляющей полостью и с возможностью попеременного совмещения с поперечным отверстием в штоке.

РИСУНКИ

Рисунок 1