Редуктор



Редуктор
Редуктор
Редуктор
Редуктор

 

G01L7 - Измерение постоянного или медленно меняющегося давления газообразных и жидких веществ или сыпучих материалов с помощью элементов, чувствительных к механическому воздействию или давлению упругой среды (передача и индикация перемещений элементов, чувствительных к механическому воздействию, с помощью электрических или магнитных средств G01L 9/00; измерение разности двух или более величин давления G01L 13/00; одновременное измерение двух или более величин давления G01L 15/00; измерение давления в полых телах G01L 17/00; вакуумметры G01L 21/00; полые тела, деформируемые или перемещаемые под действием внутреннего давления, как таковые G12B 1/04)

Владельцы патента RU 2468347:

Федеральное Государственное Унитарное Предприятие "Государственный научно-производственный ракетно-космический центр "ЦСКБ-Прогресс" (RU)

Изобретение относится к устройствам пневмоавтоматики и может быть использовано в различных областях промышленности для понижения давления газа до заданной величины и автоматического поддержания заданного давления при криогенных температурах рабочей среды, в частности при испытаниях различных агрегатов "холодным" гелием. Задачей технического решения является расширение возможностей редуктора. Поставленная задача решается тем, что в редукторе, содержащем корпус, входной и выходной штуцеры, фильтр на входе, мембранный узел с нагрузочной пружиной, упирающейся в тарель, поджатую регулировочным винтом, установленным в стакане, седло, рычаг на оси, закрепленной в корпусе, взаимодействующий с иглой для изменения проходного сечения седла, согласно изобретению мембрана мембранного узла по наружному диаметру имеет отбортовку, под которую в стакане выполнена кольцевая канавка, при этом на отбортовке мембраны с обеих сторон посредством сварки закреплены кольца, причем внутреннее кольцо взаимодействует со стаканом, а наружное кольцо через коническую уплотнительную прокладку - с корпусом редуктора, в котором выполнены полукольцевые упоры, ограничивающие прогиб мембраны под действием нагрузочной пружины, и установлен демпфирующий узел, шток которого, расположенный на одной оси с мембранным узлом, с одной стороны взаимодействует с подпружиненной разрезной втулкой, с другой - через шарнир связан с рычагом и мембранным узлом, причем между коническими поверхностями регулировочного винта и тарели установлен шарик, а на выходе редуктора установлен фильтр. Технический результат заключается в использовании редуктора при криогенных температурах с обеспечением устойчивости его работы и герметичности при работе с "холодным" гелием. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к устройствам пневмоавтоматики и может быть использовано в различных областях промышленности для понижения давления газа до заданной величины и автоматического поддержания заданного давления при криогенных температурах рабочей среды, в частности при испытаниях различных агрегатов "холодным" гелием.

Известно устройство рычажного регулятора с неуравновешенным клапаном прямого хода (М.Д. Голубев "Газовые регуляторы давления", изд. "Машиностроение", М., 1964, стр.32), состоящего из седла, дросселирующего отверстия, клапана, рычага с осью, мембраны, пружины и регулировочного винта.

Известен пневмоклапан редукционный (Патент РФ №2251138, МПК G05D 16/06) - прототип, состоящий из корпуса с входным и выходным каналами, калиброванного отверстия и фильтра на входе, подпружиненного дроссельного ступенчатого клапана, эластичного уплотнительного элемента с седлом, мембранного управляющего узла, клапана сброса и нагрузочной пружины, предназначенный для понижения и поддержания на заданном уровне давления сжатого воздуха, рычага на оси, закрепленной в корпусе, взаимодействующего с иглой для изменения проходного сечения седла.

Недостатками известного пневмоклапана редукционного, а также вышеописанного устройства являются ограниченные возможности, а именно - невозможность работы при криогенных температурах и обеспечения необходимой герметичности при использовании в качестве рабочего тела "холодного" гелия высокого давления, неустойчивость работы, большие усилия при вращении регулировочного винта.

Задачей технического решения является расширение возможностей редуктора.

Поставленная задача решается тем, что в редукторе, содержащем корпус, входной и выходной штуцеры, фильтр на входе, мембранный узел с нагрузочной пружиной, упирающейся в тарель, поджатую регулировочным винтом, установленным в стакане, седло, рычаг на оси, закрепленной в корпусе, взаимодействующий с иглой для изменения проходного сечения седла, согласно изобретению мембрана мембранного узла по наружному диаметру имеет отбортовку, под которую в стакане выполнена кольцевая канавка, при этом на отбортовке мембраны с обеих сторон посредством сварки закреплены кольца, причем внутреннее кольцо взаимодействует со стаканом, а наружное кольцо через коническую уплотнительную прокладку - с корпусом редуктора, в котором выполнены полукольцевые упоры, ограничивающие прогиб мембраны под действием нагрузочной пружины, и установлен демпфирующий узел, шток которого, расположенный на одной оси с мембранным узлом, с одной стороны взаимодействует с подпружиненной разрезной втулкой, с другой - через шарнир связан с рычагом и мембранным узлом, причем между коническими поверхностями регулировочного винта и тарели установлен шарик, а на выходе редуктора установлен фильтр.

Кроме того, рычаг имеет паз, посредством которого он взаимодействует с полусферическим выступом, выполненным на конце иглы.

На фиг.1 изображен общий вид редуктора в разрезе, на фиг.2 - вид А - отбортовка мембраны с приваренными кольцами, на фиг.3 - вид Б - зацепление рычага и иглы, на фиг.4 - вид В - демпферный узел.

Редуктор состоит из корпуса 1, входного 2 и выходного 3 штуцеров, приваренных к корпусу 1, фильтра 4 на входе, мембранного узла 5 с нагрузочной пружиной 6, упирающейся в тарель 7, поджатую регулировочным винтом 8, установленным в стакане 9 седла 10 рычага 11 на оси 12, закрепленной в корпусе 1, взаимодействующего с иглой 13, при этом мембрана 14 мембранного узла 5 по наружному диаметру имеет отбортовку 15, под которую в стакане 9 выполнена кольцевая канавка 16, при этом на отбортовке мембраны 14 с обеих сторон посредством сварки закреплены кольца 17 и 18, причем внутреннее кольцо 17 взаимодействует со стаканом 9, а наружное кольцо 18 через коническую уплотнительную прокладку 19 посредством шпилек 20 - с корпусом 1 редуктора, в котором выполнены полукольцевые упоры 21, ограничивающие прогиб мембраны 14 под действием нагрузочной пружины 6, в корпусе 1 установлен демпферный узел 22, шток 23 которого, расположенный на одной оси с мембранным узлом 5, с одной стороны взаимодействует с подпружиненной разрезной втулкой 24, с другой - через шарнир 25 связан с рычагом 11 и мембранным узлом 5, причем между коническими поверхностями регулировочного винта 8 и тарели 7 установлен шарик 26, а на выходе редуктора установлен фильтр 27.

Рычаг 11 выполнен с пазом 28, посредством которого он взаимодействует с полусферическим выступом 29, выполненным на конце иглы 13.

Описание работы.

Понижение входного давления осуществляется путем дросселирования рабочего тела в кольцевой щели, образующейся при отжатии иглы 13 от седла 10.

Поддержание установленного рабочего давления постоянным достигается непрерывным автоматическим регулированием кольцевой щели за счет уравновешивания сил, действующих на иглу 13.

Работа редуктора осуществляется следующим образом.

Рабочее тело - гелий - при криогенной температуре давлением до 35 МПа, поступающий через фильтр 4 во входной штуцер 2 и проходное сечение седла 10, дросселируется из полости высокого давления во внутреннюю полость рабочего давления и в надмембранную полость, при увеличении давления в которой мембрана 14 прогибается, преодолевая усилие нагрузочной пружины 6 и силу трения штока 23 демпферного узла 22 о разрезную втулку 24, выполненную из бронзы, за счет чего рычаг 11 поворачивается вокруг оси 12 и толкает иглу 13, которая уменьшает проходное сечение седла 10, при этом давление в надмембранной полости и, соответственно, на выходе уменьшается, пока сила, создаваемая давлением газа, и сила пружины 6 не уравновесятся, при этом давление на выходе будет равно настроечному.

При расходе газа происходит снижение давления в надмембранной полости, мембрана 14 под действием нагрузочной пружины 6 возвращается в исходное положение, ограниченное полукольцевыми упорами 21 корпуса 1, рычаг 11 поворачивается, отодвигая иглу 13 от седла 10, тем самым увеличивая проходное сечение, обеспечивая подачу газа в надмембранную полость и на выход редуктора, таким образом обеспечивая поддержание постоянного давления на выходе.

Настройка редуктора на заданное давление производится вращением регулировочного винта 8.

Динамическая устойчивость редуктора обеспечивается с помощью демпферного узла 22, работающего следующим образом: при частом изменении давления в надмембранной полости мембрана 14 начинает колебаться, увлекая за собой шток 23, возвратно-поступательные движения которого будут тормозиться за счет силы трения о разрезную втулку 24, что, в свою очередь, уменьшит амплитуду колебаний иглы 13, предотвратит возникновение резонанса и удары иглы 13 о кромку седла 10.

Для повышения точности редуктора при уменьшении давления в надмембранной полости, а также устойчивости работы в корпусе 1 выполнены полукольцевые упоры 21, ограничивающие прогиб мембраны 14 под действием нагрузочной пружины 6.

Между коническими поверхностями регулировочного винта 8 и тарели 7 установлен шарик 26, что приводит к снижению силы трения, а, следовательно, к уменьшению усилия при вращении регулировочного винта 8 во время настройки редуктора.

На выходе редуктора установлен фильтр 27, предотвращающий попадание инородных частиц в рабочую полость.

Возможность работы с гелием при криогенных температурах обеспечивается за счет герметичности внутренних полостей редуктора в результате применения приварных монтажных стыков при подсоединении подводящей и отводящей трубы к редуктору, приварки входного 2 и выходного 3 штуцеров к корпусу 1, приварки к отбортовке 15 мембраны 14 наружного кольца 18, которое обжимает стальную коническую уплотнительную прокладку 19 при соединении стакана 9 с корпусом 1 посредством шпилек 20, при этом все детали выполнены из сплавов, работающих при низких температурах.

Для повышения устойчивости работы редуктора, а также уменьшения отклонения выходного давления от давления настройки рычаг 11 выполнен с пазом 28, а игла 13 - с полусферическим выступом 29, при этом при снижении давления в надмембранной полости мембрана 14 под действием нагрузочной пружины 6 прогибается, рычаг 11 поворачивается вокруг оси 12, зацепляя иглу 13 за выступ 29 и оттягивая ее от седла 10, предотвращая тем самым запаздывание иглы 13.

Предложенное техническое решение позволяет использовать редуктор при криогенных температурах с обеспечением устойчивости его работы и герметичности при работе с "холодным" гелием.

1. Редуктор, содержащий корпус, входной и выходной штуцеры, фильтр на входе, мембранный узел с нагрузочной пружиной, упирающейся в тарель, поджатую регулировочным винтом, установленным в стакане, седло, рычаг на оси, закрепленной в корпусе, взаимодействующий с иглой для изменения проходного сечения седла, отличающийся тем, что мембрана мембранного узла по наружному диаметру имеет отбортовку, под которую в стакане выполнена кольцевая канавка, при этом на отбортовке мембраны с обеих сторон посредством сварки закреплены кольца, причем внутреннее кольцо взаимодействует со стаканом, а наружное кольцо через коническую уплотнительную прокладку - с корпусом редуктора, в котором выполнены полукольцевые упоры, ограничивающие прогиб мембраны под действием нагрузочной пружины, и установлен демпфирующий узел, шток которого, расположенный на одной оси с мембранным узлом, с одной стороны взаимодействует с подпружиненной разрезной втулкой, с другой - через шарнир связан с рычагом и мембранным узлом, причем между коническими поверхностями регулировочного винта и тарели установлен шарик, а на выходе редуктора установлен фильтр.

2. Редуктор по п.1, отличающийся тем, что рычаг имеет паз и взаимодействует с полусферическим выступом, выполненным на конце иглы.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано для регулирования расхода и давления рабочей среды (жидкости, газа или пара) в системах для машиностроительной, химической, газовой и других отраслей промышленности.

Изобретение относится к строительству, а конкретно к регулятору давления (редуктору), предназначенному для регулируемого снижения давления транспортируемой среды в сетях холодного и горячего водоснабжения, водяного отопления, пневмоприводах сжатого воздуха, а также в иных технологических трубопроводах, транспортирующих жидкости и газы.

Изобретение относится к газовым регуляторам, снабженным избыточным клапаном для стравливания избыточного давления, и направлено на увеличение эффективности прохождения потока при заданном выходном давлении, что обеспечивается за счет того, что устройство для регулирования потока текучей среды содержит клапанный корпус, имеющий вход, выход и горловину, расположенную между входом и выходом, привод, прикрепленный к клапанному корпусу и содержащий клапанный диск, и диафрагму, функционально связанную с клапанным диском, при этом клапанный диск расположен внутри клапанного корпуса и выполнен с возможностью перемещения относительно горловины клапанного корпуса между открытым положением и положением запирания в ответ на изменения давления на выходе клапанного корпуса, воспринятые диафрагмой, клапанный порт, установленный в горловине клапанного корпуса, при этом клапанный порт содержит цилиндрический компонент, содержащий седло клапана и канал, проходящий через клапанный порт.

Изобретение относится к устройствам для автоматического регулирования давления и может быть использовано в различных отраслях промышленности для понижения и регулирования давления различных газов.

Изобретение относится к средствам регулирования газового потока, включающим регулирующий клапан для перекрывания газового потока, проходящего через регулятор, и направлено на увеличение пропускной способности клапана при повышении его структурной целостности и уменьшении габаритов, что обеспечивается за счет того, что устройство для регулирования потока текучей среды содержит клапанный диск и клапанный порт, выполненный с возможностью обеспечения вспомогательного уплотнения в ходе проведения процедуры перекрывания при наличии засорения, при которой диск непосредственно сопрягается с компонентом корпуса, входящего в состав порта.

Изобретение относится к технике регулирования газа и направлено на уменьшение степени падения давления в механизме при нормальной работе, что обеспечивается за счет того, что устройство для регулирования текучей среды содержит корпус клапана, ограничивающий впускное и выпускное отверстия, клапанное окно, расположенное в корпусе клапана между впускным и выпускным отверстиями, клапанный диск, расположенный в корпусе клапана с возможностью перемещения между открытым положением и закрытым положением для регулирования потока текучей среды через корпус клапана, причем клапанный диск имеет уплотнительную поверхность для вхождения в контакт с клапанным окном, когда клапанный диск находится в закрытом положении, а также цилиндрический элемент, прикрепленный с возможностью снятия к окружности клапанного диска и выступающий над уплотнительной поверхностью клапанного диска для направления потока текучей среды, проходящей от клапанного окна в выпускное отверстие.

Изобретение относится к газовым регуляторам, снабженным избыточным клапаном для стравливания избыточного давления, и направлено на повышение удобства эксплуатации, что обеспечивается за счет того, что устройство для регулирования потока текучей среды содержит управляющий узел, содержащий управляющий компонент и диафрагму, функционально связанную с управляющим компонентом, который выполнен с возможностью перемещения для управления потоком текучей среды через устройство, избыточный клапан, функционально сопряженный с управляющим узлом, корпус привода с полостью для размещения по меньшей мере части управляющего узла.

Изобретение относится к средствам регулирования газа и направлено на увеличение эффективности работы, что обеспечивается за счет того, что устройство для регулирования текучей среды содержит клапан, имеющий впускное и выпускное отверстия и проходное отверстие, расположенное между впускным и выпускным отверстиями, исполнительный механизм, соединенный с клапаном и содержащий клапанную тарелку, расположенную в клапане и выполненную с возможностью перемещения между закрытым положением, смежным с проходным отверстием, рабочим положением, отстоящим на первое расстояние от проходного отверстия, и предохранительным положением, отстоящим на второе расстояние от проходного отверстия.

Изобретение относится к регулятору давления и может быть использовано в системе подачи газовой текучей среды для регулирования давления потока от источника газового топлива к рабочему устройству.

Изобретение относится к измерительной технике и может быть использовано для создания стрелочного манометра с индукционными датчиками. .

Изобретение относится к приборостроению, в частности к стрелочным глубиномерам. .

Изобретение относится к приборостроению, в частности к области создания стрелочных манометров, термометров и других приборов, корпуса которых имеют цилиндрическую форму различного диаметра с защитным стеклом, расположенным над циферблатом.

Изобретение относится к области приборостроения, в частности к сигнализирующим манометрам, имеющим круговую или секторную шкалу и индукционные датчики граничных значений.

Изобретение относится к электронной технике, в частности к технологии изготовления тонкопленочных тензорезисторных датчиков давления. .

Изобретение относится к технологии изготовления пленочных датчиков порогового давления и направлено на улучшение показателей надежности средств контрольно-измерительной техники, работающей в условиях высокоскоростных механических нагружений, и может быть использовано для изготовления контактных тонкопленочных датчиков, закрепляемых непосредственно на поверхности измеряемых объектов.

Изобретение относится к области медицины, а именно к способу измерения артериального давления и устройству для его осуществления. .

Изобретение относится к электронной технике, в частности к технологии изготовления датчиков, преимущественно тонкопленочных тензометрических датчиков давления. .

Изобретение относится к гидравлическому датчику давления. .

Изобретение относится к приборостроению, в частности к манометрам, устанавливаемым на котлах высокого давления, подверженных большим пиковым нагрузкам, выводящим из строя манометрические трубчатые пружины.

Изобретение относится к приборостроению, в частности к области создания стрелочных манометров показывающих корабельных и других приборов
Наверх