Регулятор давления

 

)) л;.

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Советских

Социалистическик

Республик

Х АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 050977 (21) 2525559/) 8-24 (51) М. Кл. с присоединением заявки М

G 05 D 16/06 (23) Приоритет—

Государствеииый комитет

СССР по делам изобретений и открытий (З) УДК 621. 646. 4 (088 .8) Опубликовано 250180. Бюллетень Но 3

Дата опубликованию описания 28.01.80

A.Ô. Панфилов, В.М. Молодцов, В.И. Вилямович, В.И.Селиванов и A.Ï. Масленников (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР,ПДВЛЕНИЯ

Изобретение относится к устройствам для регулирования давления и предназначено преимущественно для использования в пневматических системах летательных аппаратов, работающих на наддув герметичных блоков радиоэлектронной аппаратуры при малых расходах рабочего тела.

Особенностью таких систем является то, что они должны содержать устройства, ограничивающие пульсацию и забросы выходного давления наддува при быстрсм нарастании скорости изменения величины входного давления в переходных процессах, так как указанные отклонения выходного параметра выводят из строя точные элементы радиоэлектроники, снижают точность регулирования наддува и сопровождаются работой регулирующих устройств в режиме незатухающих автоколебаний.

Работа регулирующих устройств в таких системах осложняется тем, что она происходит, во-первых, при очень малых расходах рабочего тела, так как фактически эти устройства восполняют лишь утечки из герметичных блоков радиоэлектронной аппаратуры, и, во-вторых, при значительной скорости нарастания входного давления (до

5 кгс/см в секунду.Это связано с повышением мощности и числа оборотов современных двигателей, от компрессоров которых происходит питание систем регулирования давления наддува, с незначитель ным объемом самих блок ов аппаратуры, а также с малой величиной давления, которую необходимо в них поддерживать .

Из в ес т ны устройства дл я рег улирования давления в пневматических системах наддува, содержащие регулирующий орган с чувствительным элементом и конструктивные элементы-демпферы . для устранения автоколебаний и забросов давления (1) . В известном устройствЕ демпфером служит жесткая перегородка с дросселем. Такая конструкция имеет следующие недостатки: а) жесткая перегородка не имеет подвижной эффективной площади, изменяющей емкость выходной полости в зависимости от нарастания давления в ней, пропорциональной скорости нарастания входного давления, что вызывает колебания подвижных элементов (чувствительного и регулирующего) регулятора в переходных процессах (при пуске, переходе с одного режима зеты на другой и т.д,);

711551 б) дросс ель перегородки не имеет подвижных элементов, вследствие чего забивается взвешенными в рабочем теле частицами, что приводит к изменению его сечения, снижению чувствительности и неустойчивой работе регулятора; в) регулятор не содержит узлов, ограничивающих забросы выходного давления, что ведет к отказу стоящих за .ним точных элементов аппаратуры и !

О воз ник новению неустойчивых режимов работы регулятора.

Вследствие указанных недостатков применение подобных регуляторов в системах, характеризующихся быстрым нарастанием скорости изменения входного давления и малыми расходами, не представляется возможным.

Известны также регуляторы давления, содержащие узлы, снижающие забросы давления в выходной полости(2). 20

Однако, конструкция таких регуляторов имеет тот недостаток, что в ней не предусмотрены элементы, ограничивающие нарастающие скорости давления в выходной и сообщенной с ней 25 управляющей полостях . Поэтому работа таких устройств в переходных процессах сопровождается резким нарастанием скорости изменения давления в управляющей полости, что вызывает резкие перемещения чувствительного элемента и связанного с ним регулирующего органа и, в конечном итоге, приводит к неустойчивым процессам регулиров ани я, 3S

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной камерами, расположенную в выходной камере перегородку, разделяющую ее на две полости, сообщенные через дроссель, в одной из которых установлен чувствительный элемент, а в другой— регулирующий орган, связанный штоком с чувствительным элементом, и узел 45 ограничения давления (3) .

Целью настоящего изобретения яв- ° ляется устранение указанных недостатков известных устройств регулирования давления наддува, а именно повы- 5р шение точности и динамической устойчивости регулятора.

Указанная цель достигается тем, что в предложенном регуляторе давления дроссель установлен в перегородке, выполненной в виде упругой диафрагмы, а шток через дроссель.

На чертеже представлена схема регулятора давления наддува.

Корпус 1 регулятора снабжен входом 2 с входной камерой 3 и выходом

4 с выходной камерой 5. В выходной камере 5 установлен регулирующий орган 6, связанный с чувствительным элементом 7 при помощи штока 8., проходящего через дроссель 9 упругой. диафрагмы 10, помещенной в выходной камере корпуса регулятора. Внутри корпуса установлен также узел ограничения давления 11, вход 12 которо- го сообщен с выходом регулятора, а выход 13 — через регулируемую заслонку 14 — с окружающей средой, Чувствительный элемент и регулируемая заслонка настраиваются пружинамь

15 и 16.

Процесс регулирования давления наддува герметичных блоков радиоэлектронной. аппаратуры осуществляется следующим образси.

В исходном положении соответствующим выбором натяжения пружин 15 и 16, изменяемого, например регулировочными винтами, устанавливается заданное выходное давление и ограничивается величина его максимального заброса.

Воздух или иная газообразная рабочая среда подается на вход 2 и во входную камеру 3 под давлением Р проходит по дросселирующему сечению между седлом в корпусе 1 и регулирующим органом 6 и поступает в выходную камеру 5 регулятора под давлением, величина которого значительно мень.— ше давления P . При этом часть рабочей среды проходит через дроссель 9 упругой диафрагмы 10 и воздействует на чувствительный элемент 7, в результате чего чувствительный элемент переместится и при помощи штока 8 переставит регулирующий орган 6 в положение, при котором на выходе 4 регулятора установится заданное выходное давление Р

Если теперь изменитс я величина входного давления Р или изменится. расход рабочей среды, отбираемой из регулятора, то изменитс я и давление в выходной камере 5, вследствие чего чувствительный элемент 7 переставит регулирующий орган 6 в новое положение, при котором восстановится заданное значение давления Р на выходе камеры 4 регулятора, .При увеличении давления Р или уменьшении расхода рабочей среды че- рез регулятор, чувствительный элемент переставляет регулирующий орган на закрытие, а при уменьшении давления Р или увеличении расхода рабо4 чей среды регулирующий орган несколько приоткрывается. В процессе регулирования давления наддува черезмерное его повышение на выходе регулятора ограничивается заслонками 14 узла 11 путем сброса части рабочей среды в окружающую среду, а скорость нарастания давления в выходной камере стабилизируется прогибом упругой диафрагмы 10.

Если рабочая среда поступает на вход регулятора с большой скоростью нарастания давления Р (до 5 кгс/см

711551

Фо1мула изобретения

I6 И

3 6 К 12

ПНИИПИ Заказ 9010/35

Подписное

Тираж 956

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 в секунду), то скорость нарастания давления Р2 на выходе регулятора растет пропорционально скорости нарастания значения Р,, при этом в выходной камере регулятора неизбежны забросы давления P«H его чувствительный элемент и регулирующий орган вступают в автоколебания. Это особенно проявляется в .переходных процессах при малых расходах и незначительных емкостях на выходе регулятора, что, например, имеет место при работе регулятора на наддув герметичных блоков радиоэлектронной аппаратуры, имеющих небольшой объем и незначительные утечки, которые восполняются расходом рабочей среды через регулятор.

При работе в таких условиях предложенный регулятор наддува имеет следующие преимущества:

1. Максимальная величина забросов 20 выходного давления, которые неизбежно имеют место на выходе регулятора, ограничиваются имеющейся в его конструкции регулируемой заслонкой 14 до величин, допустимых в данной системе регулирования наддува. Благодаря этому сглаживаются пики давления наддува, повышается точность регулирования, динамическая устойчивость работы устройства и, как следствие этого, исключается выход из строя точных радиоэлементов .

2, Чрезмерное нарастание скорости изменения выходного давления Р ограничив ается имеющейся в конструкции регулятора упругой диафрагмой 10 установленной в выходной камере 5, котора я прогибается по мере увеличения давления Р2 и тем самым несколько увеличивает емкость выходной камеры, благодаря чему имеет место некоторое 0 снижение скорости нарастания давления Р2а

При этом дроссель 9, установленный в диафрагме, ограничивает также ск орос ть нарастания давления, воздейст- 45

1 в ующего на чув ств н тельный элемент 7.

Благодаря такому,цублированному ограничению скорости нарастания выходного давления, обеспечивается устойчивый режим работы регулятора, ус тра няютс я ав ток олебания и повышается точность работы.

3. Подвижный шток 8 регулирующего органа, перемещающийся в дросселе 9 упругой диафрагмы, устраняет забивание дросселя взвешенными в рабочей среде частицами, и уменьшение его проходного сечения, вследствие чего обеспечивается подача давления, воздействующего на чувствительный элемент регулятора со стабилизированной скоростью, что повышает точность и устойчивость регулирования наддува s переходных процессах .

Регулятор давления, содержащий корпус с входной и Fûõîäíîé камерами и расположенную в выходной камере перегородку, разделяющую ее на две полости, сообщенные через дроссель, в одной из которых установлен чувствительный элемент,;а в другой — регулирующий орган, связанный штоком с чувствительным элементом, и узел ограничения давления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения точности и динамической устойчивости регулятора, дроссель установлен в перегородке, выполненной в виде упругой диафрагмы, а шток пропущен через дроссель.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР кл. G 05 D 16/06 от 12.04.72.

2 ° Заявка 9 1279748, Великобритания, кл. F 16 К 31/36 от 28»06.72.

3. Заявка 9 2255530, Франция, кл. F 16 К 24/02 от 28,08.75.