Регулятор давления

 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в пневмогидросистемах транспортных средств. Изобретение позволяет повысить надежность и экономичность регулятора давления за счет исключения выброса рабочего тела в атмосферу, для чего в ступенчатом разгрузочном поршне 19 выполнен сквозной канал 34, который соединен через канал 35 с емкостью 36, соединенной с входом компрессора 37, выход которого соединен с входной полостью регулятора. 1 ил.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в питающей части замкнутой пневматической и гидравлической системы транспортных средств.

Известны регуляторы давления, например, по заявке ФРГ N 2945098, 100-3512010 производства Рославльского автоагрегатного завода и 11.3512010 производства ПААЗ. Практически все регуляторы давления обеспечивают разгрузку компрессора в атмосферу.

В качестве прототипа выбран регулятор давления по авт. св. N 1332279, содержащий корпус с входной и выходной полостями, разделенными обратным клапаном, подпружиненный следящий поршень с перепускным клапаном, выполненным в виде чашеобразного упругого элемента, который соединяет выходную полость с полостью разгрузочного устройства, представляющего собой подпружиненный поршень-золотник. Запорный элемент золотника отделяет входную полость от атмосферы.

В исходном положении следящий поршень поджат регулируемой пружиной, при этом перепускной чашеобразный клапан под воздействием упругих сил воздействует на седло корпуса, сообщает разгрузочную полость с атмосферой.

Регулятор давления имеет следующие недостатки. Повышены требования к точности изготовления чашеобразного перепускного клапана и размеров в корпусе и следящем поршне. Функциональная работа чашеобразного перепускного клапана основана на упругих свойствах резины, которые изменяются под воздействием температуры, под воздействием рабочей среды, с течением времени (старение). Из вышеизложенного вытекают большие затраты изготовления, малый ресурс чашеобразного перепускного клапана, нестабильность пределов срабатывания регулятора давления с течением времени, при изменении температуры, с изменением рабочей среды и, как следствие, уменьшение надежности. Нарушена работоспособность разгрузочного устройства из-за негерметичности и заклинивания запорного элемента золотника.

Цель изобретения - повышение надежности и экономичности регулятора.

Изобретение позволяет упростить регулирующее устройство в питающей части замкнутой пневмо- и гидросистемы и за счет этого получить экономический эффект. Изобретение позволяет расширить область применения регуляторов данного типа (где предъявляются требования недопустимости утечки и смешивания рабочего тела с окружающей средой).

Сущность изобретения заключается в том, что регулятор давления содержит разгрузочное, регулирующее устройство, включающее в себя следящий поршень, в осевом канале которого размещен ступенчатый управляющий поршень, охватывающий ступенчатый шток, в котором выполнен сквозной канал. Выполнение сквозного канала в ступенчатом штоке позволяет герметизировать пружинную полость, что позволяет упростить регулирующее устройство.

Выполнение профилированного разгрузочного канала переменного сечения вдоль оси и профилированной нижней части ступенчатого штока позволяет организовать поток рабочего тела при разгрузке регулятора и в предохранительном режиме работы так, что в пружинной полости создается понижение давления при разгрузке. Это улучшает работу регулятора и позволяет сбрасывать рабочую среду в емкость, что позволяет упростить регулирующее устройство.

На чертеже представлен регулятор давления.

В корпусе 1 регулятора давления размещен обратный клапан 2, отделяющий входную полость 3 от выходной полости 4. В корпусе 1 размещен подпружиненный следящий поршень 5, уплотненный в корпусе кольцом 6. Его перемещение ограничивается выступом кожуха 7. Следящий поршень 5 прижат к торцу корпуса 1 пружиной 8 с помощью регулировочного винта 9, действующего через тарелку 10. Управляющий поршень 11 прижат к внутренней перегородке корпуса 1 пружиной 12 при помощи регулировочного винта 13, действующего на тарелку 14. Управляющий поршень 11 в верхней части имеет нормально открытый выпускной клапан, выполненный в виде круглого уплотнительного кольца 15, установленного в проточку управляющего поршня 11, и прижат Г-образной шайбой 16. В нижней части на управляющий поршень 11 установлены уплотнительное кольцо 17 и запорный элемент впускного клапана, выполненный в виде кольцевого уплотнительного элемента 18. Через управляющий поршень 11 пропущен подпружиненный ступенчатый разгрузочный поршень 19 с профилированной нижней частью, на который действует пружина 20 через разрезную Г-образную шайбу 21 и поджимает запорный элемент 22 разгрузочного клапана к торцу крышки 23. Поршень 19 имеет уплотнительные кольца 24 и 25. Крышка 23 уплотняется кольцом 26, следящий поршень 5 имеет седло 27. На кожухе 7 установлены уплотнительные кольца 28 и 29. На винте установлено уплотнительное кольцо 30. В регуляторе давления имеются камера 31 управляющего поршня и ступенчатого поршня 19, канал 32, сообщающий выходную полость 4 с полостью 33 следящего и управляющего поршней, канал 34, выполненный в ступенчатом поршне 19, разгрузочный канал 35 с переменным сечением вдоль оси, емкость 36 для рабочей среды (жидкость, газ), компрессор 37, трубопроводы 38, 39, 40.

В исходном положении следящий поршень 5 и управляющий поршень 11 находятся в нижнем положении. При этом кольцевое уплотнение запорного элемента 18 прижато к внутренней перегородке корпуса 1 и разобщает полость 33 следящего и управляющего поршней с емкостью, а камеру 31 управляющего поршня и ступенчатого поршня 19 через отверстие в управляющем поршне 11, полость под кожухом 7 через каналы 34 и 35 и трубопровод 38 сообщает с емкостью 36. Ступенчатый поршень 19 с запорным элементом 22 прижат к торцу крышки 23, разобщает входную полость 3 от разгрузочного канала 35.

Работает регулятор давления следующим образом.

Рабочая среда от компрессора 37 поступает во входную полость 3 и, открывая обратный клапан 2, поступает в выходную полость 4 и одновременно через канал 32 в полость 33 следящего и управляющего поршней.

При росте давления следящий поршень 5 перемещается, а управляющий поршень 11 и ступенчатый поршень 19 неподвижны. При давлении, близком к величине предела срабатывания, происходит герметизация нормально открытого выпускного клапана, кольцо 15 садится на седло 27, и Г-образная шайба 16 соприкасается с торцом следящего поршня, при этом камера 31 разобщается с емкостью.

Когда давление среды достигает верхнего предела срабатывания, следящий поршень 5 начинает совместно перемещаться с управляющим поршнем 11. Кольцевое уплотнение 18 открывает камеру 31 управляющего поршня и ступенчатого поршня 19, рабочая среда действует на ступенчатый поршень, который перемещается до упора разрезной Г-образной шайбой 21 во внутреннюю перегородку корпуса 1, а следящий поршень 5 и управляющий поршень 11 прекращают перемещение. При этом сообщается входная полость 3 с разгрузочным каналом 35. Происходит разгрузка компрессора. Поток рабочей среды устремляется в профилированный канал 35. Профиль канала и нижней части ступенчатого поршня 19 выполнен таким, что происходит ускорение потока струи и в центре образуется разрежение (проявляется эффект инжекции), что способствует отсосу рабочей среды из пружиной полости по каналу 34, и в этой полости создается понижение давления. Это стабилизирует процесс разгрузки. При падении давления в системе до величины, соответствующей нижнему пределу срабатывания, происходит работа регулятора в обратном порядке. Компрессор начинает работать в режиме накачки системы рабочей среды. По достижении давления среды в системе значения верхнего предела срабатывания регулятора цикл повторяется.

Когда в системе давление достигает верхнего предела срабатывания, а разгрузка регулятором не включается (это возможно только тогда, когда следящий поршень 5 находится в нижнем положении), тогда управляющий поршень 11 под действием повышенного давления среды перемещается, кольцевое уплотнение 18 открывает камеру 31 и избыточное давление из системы сбрасывается через отверстие в управляющем поршне, каналы 34 и по трубопроводу 38 в емкость 36. При этом одновременно давление действует на большую ступень поршня 19, который перемещается, и запорный элемент 22 сообщает входную полость 3 с разгрузочным каналом - происходит разгрузка компрессора. В канале 35 происходит ускорение потока струи и проявляется эффект инжекции. При падении давления рабочей среды в системе до величины, соответствующей нижнему пределу срабатывания предохранительного режима, происходит работа регулятора в обратном порядке. Компрессор начинает работать в режиме накачки системы.

Формула изобретения

РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус, входная полость которого соединена с выходной полостью и каналом разгрузки соответственно через обратный и разгрузочный клапаны, причем запорный элемент разгрузочного клапана установлен в нижней части ступени меньшего диаметра расположенного в корпусе подпружиненного ступенчатого разгрузочного поршня, а также размещенный в корпусе подпружиненный следящий поршень, полость под которым сообщена с выходной полостью и через последовательно соединенные нормально закрытый впускной и нормально открытый выпускной клапана - с полостью над подпружиненным следящим поршнем, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности и экономичности регулятора, подпружиненный ступенчатый разгрузочный поршень и подпружиненный следящий поршень установлены коаксиально, а между ними установлен подпружиненный ступенчатый управляющий поршень, который образует со ступенью меньшего диаметра подпружиненного ступенчатого разгрузочного поршня промежуточную камеру, причем нормально закрытый впускной и нормально открытый выпускной клапаны соединены между собой через промежуточную камеру и последовательно соединенный с нею канал, выполненный в подпружиненном ступенчатом управляющем поршне, а запорные элементы нормально закрытого впускного и нормально открытого выпускного клапанов установлены соответственно в нижней части ступени меньшего диаметра и верхней части ступени большего диаметра этого поршня, подпружиненный ступенчатый разгрузочный поршень снабжен сквозным осевым каналом, а выход канала разгрузки соединен через емкость с входом компрессора, выход которого соединен с входной полостью.

РИСУНКИ

Рисунок 1