Устройство для регулирования давления
Устройство для регулирования давления, содержащее корпус с входным и выходным патрубками и с последовательно расположенными в нем регулирующим органом, связанным с пневмоприводом, управляющая полость которого сообщена с выходом командного прибора и через первый дроссель - с окружающей средой, и запорным органом, выполненным в виде подпружиненного поршня, размещенного между входным и выходным обтекателями, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены дроссели, клапан принудительного управления, предохранительный калапан, соединенный с первым чувствительным элементом, первый нормально открытый клапан и последовательно соединенные второй нормально открытый клапан, нормально закрытый клапан и второй чувствительный элемент, первая полость которого сообщена через клапан принудительного управления с окружающей средой и через второй дроссель - со второй полостью второго чувствительного элемента входным патрубком, причем надпоршневая полость запорного органа сообщена через третий дроссель с полостью корпуса и через последовательно установленные второй и первый нормально открытые клапаны - с выходным патрубком, а подпоршневая полость - через четвертый и пятый дроссели соответственно с полостью корпуса и с управляющей полостью первого чувствительного элемента, а через предохранительный и нормально закрытый клапаны - с окружающей средой.
Изобретение относится к области авиационной техники и предназначено для использования в системах кондиционирования воздуха летательных аппаратов. Известны устройства, предназначенные для поддержания постоянного давления в трубопроводе и для принудительного перекрытия трубопровода, содержащие корпус с расположенными в нем регулирующим и перекрывным органами, пневмопровод и командный прибор. Однако, эти устройства или имеют один совмещенный регулирующий и перекрывной орган, в результате чего при отказе регулирующий ступени, как правило, происходит отказ и перекрывной ступени, или автономные регулирующий и перекрывной органы, но при этом перекрывная ступень вступает в работу только по принудительному сигналу. Наиболее близким по технической сущности решением является устройство для регулирования давления, содержащее корпус с входным и выходным патрубками и с последовательно расположенными в нем регулирующим органом, связанным с пневмоприводом, управляющая полость которого сообщена с выходом командного прибора и через первый дроссель с окружающей средой, и запорным органом, выполненным в виде подпружиненного поршня, размещенного между входным и выходным обтекателями (3). Недостатком этого устройства является то, что для предохранения системы от действия высокого давления в случае отказа регулирующей ступени требуется применение дополнительных устройств, обеспечивающих автоматическое включение непрерывной ступени. Целью изобретения является устранение указанного недостатка, т.е. повышение надежности устройства. Эта цель достигается тем, что в него введены дроссели, клапан принудительного управления, предохранительный клапан, соединенный с первым чувствительным элементом, первый нормально открытый клапан и последовательно соединенные второй нормально открытый клапан, нормально закрытый клапан и второй чувствительный элемент, первая полость которого сообщена через клапан принудительного управления с окружающей средой и через второй дроссель со второй полостью второго чувствительного элемента и входным патрубком, причем надпоршневая полость запорного органа сообщена через третий дроссель с полостью корпуса через последовательно установленные второй и первый нормально открытый клапаны с выходным патрубком, а подпоршневая полость через четвертый и пятый дроссели соответственно с полостью корпуса и с управляющей полостью первого чувствительного элемента, а через предохранительный и нормально закрытый клапаны с окружающей средой. Сущность изобретения поясняется чертежом, на котором изображена принципиальная схема устройства для регулирования давления. Устройство содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками и с последовательно расположенными в нем регулирующим органом 4, связанным с пневмоприводом 5, управляющая полость 6 которого сообщена с выходом 7 командного прибора 8 и через первый дроссель 9 с окружающей средой, и запорным органом 10, выполненным в виде поршня 11 с пружиной 12, размещенного между входным 13 и выходным 14 обтекателями, дроссели 15-18, клапан принудительного управления 19, предохранительный клапан 20, соединенный с первым чувствительным элементом 21, первый нормально открытый клапан 22 и последовательно соединенные второй нормально открытый клапан 24, нормально закрытый клапан 24 и второй чувствительный элемент 25, первая полость 26 которого сообщена через клапан принудительного управления 19 с окружающей средой и через второй дроссель 15 со второй полостью 27 второго чувствительного элемента 25 и входным патрубком 2, причем подпоршневая полость 28 запорного органа 10 сообщена через третий дроссель 16 с полостью 29 корпуса 1 и через последовательно установленные второй 23 и первый 22 нормально открытые клапаны с выходным патрубком 3, а подпоршневая полость 30 через четвертый 17 и пятый 18 дроссели соответственно с полостью 29 корпуса 1 и с управляющей полостью 31 первого чувствительного элемента 21, а через предохранительный 20 и нормально закрытый 24 клапаны с окружающей средой. Пневмопривод 5 имеет чувствительный элемент 32 и пружину 33. Командный прибор 8 имеет чувствительный элемент 34. Предохранительный клапан 20 имеет чувствительный элемент 35. Первый и второй нормально открытые клапаны 22, 23, нормально закрытый клапан 24 и первый и второй чувствительные элементы 21 и 25 смонтированы в блоке 36. Второй чувствительный элемент 25 подпружинен пружинами 37 и 38. При отсутствии давления регулирующий орган 4 и поршень 11 полностью открыты. Клапан 24 закрыт, а клапаны 22 и 23 открыты. Работа в режиме регулирования осуществляется следующим образом. При подаче и дальнейшем увеличении давления на входе устройства давление на выходе также увеличивается. При достижении давлением на выходе величины настройки командного прибора 8 чувствительный элемент 34, прогибаясь, открывает проходное сечение и давление попадает в полость 6 пневмопривода 5, в результате чего чувствительный элемент 32, сжимая пружину 33, перемещает регулирующий орган 4 в сторону закрытия проходного сечения, ограничивая тем самым дальнейший рост давления на выходе. Устройство выходит на режим. При последующем уменьшении давления на входе давление на выходе также начинает уменьшаться, что приводит к перекрытию чувствительным элементом 34 проходного сечения и, следовательно, к уменьшению давления в полости 6 благодаря наличию дросселя 9, в результате чего регулирующий орган 4 под действием пружины 33 перемещается в сторону открытия проходного сечения, и давление на выходе сохраняется постоянным. В том случае, если давление на выходе увеличивается с большой скоростью (от нулевого значения), то из-за инерционности командного прибора 8 и пневмопривода 5 регулирующий орган 4 не успевает занять нужное положение, и давление в полости 29 увеличивается больше допустимого (заброс выходного давления). При этом через дроссель 16 давление попадает в подпоршневую полость 28, а через дроссель 17 в подпоршневую полость 30, в результате чего вступает в работу предохранительный клапан 20, и под действием возникшего на поршне 11 перепада давления поршень перемещается в сторону закрытия проходного сечения, ограничивая дальнейший рост давления на выходе и уменьшая тем самым величину заброса. При этом, полного закрытия поршня не произойдет, т. к. благодаря дросселю 18 заброс давления не успеет попасть в полость 31 чувствительного элемента 21, клапаны 22 и 23 останутся открытыми и уменьшение давления на выходе приведет к уменьшению давления в надпоршневой полости 28 и, следовательно, к ограничению перемещения поршня в сторону закрытия. Работа в режиме автоматического перекрытия. В том случае, если увеличение давления в полости 29 произойдет не из-за заброса регулятора в динамическом режиме, а из-за отказа регулирующей ступени, то через некоторое время давление в полости 31 чувствительного элемента 21 также увеличится (через дроссель 18), и клапан 22 закроется, в результате чего давление в надпоршневой полости 28 увеличится, и поршень 11 полностью закроется, предохранив систему от действия высокого входного давления. При последующем уменьшении давления на входе давление в подпоршневой полости 30 уменьшается, предохранительный клапан 20 закрывается, а клапан 22 открывается, сообщая надпоршневую полость 28 с выходом регулятора, что приводит к падению давления в полости 28 и созданию на поршне 11 перепада давления в сторону открытия, под действием которого (и под действием пружины 12) поршень 11 открывается. Работа в режиме принудительного перекрытия. Для принудительного закрытия регулятора полость 26 под вторым чувствительным элементом 25 сообщается через клапан принудительного управления 19 с окружающей средой. Давление в полости 26 падает (благодаря дросселю 15), и чувствительный элемент 25 под действием возникшего на нем перепада давления перемещается, сжимая пружину 37. Клапан 24 открывается, сообщая подпоршневую полость 30 с окружающей средой, а клапан 23 закрывается, перекрывая линию между надпоршневой полостью 28 и выходом устройства, и поршень 11 под действием возникшего на нем перепада давления закрывается. При отсоединении полости 26 от окружающей среды давление в полостях 26 и 27 выравнивается, и чувствительный элемент 25 под действием пружины 37 перемещается в исходное положение. Клапан 24 закрывается, а клапан 23 открывается, в результате чего давление в подпоршневой полости 30 вырастает до входного, а давление в надпоршневой полости 28 падает до тех пор, пока на поршне 11 не создается перепад давления, достаточный для его открытия, под действием которого (и пружина 12) поршень 11 открывается. Использование изобретения позволяет повысить надежность работы устройства за счет обеспечения автоматического перекрытия трубопровода в случае отказа регулирующей ступени и уменьшить величину заброса выходного давления в динамическом режиме, что позволит повысить надежность всей системы в целом.
Формула изобретения
Устройство для регулирования давления, содержащее корпус с входным и выходным патрубками и с последовательно расположенными в нем регулирующим органом, связанным с пневмоприводом, управляющая полость которого сообщена с выходом командного прибора и через первый дроссель с окружающей средой, и запорным органом, выполненным в виде подпружиненного поршня, размещенного между входным и выходным обтекателями, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства, в него введены дроссели, клапан принудительного управления, предохранительный калапан, соединенный с первым чувствительным элементом, первый нормально открытый клапан и последовательно соединенные второй нормально открытый клапан, нормально закрытый клапан и второй чувствительный элемент, первая полость которого сообщена через клапан принудительного управления с окружающей средой и через второй дроссель со второй полостью второго чувствительного элемента входным патрубком, причем надпоршневая полость запорного органа сообщена через третий дроссель с полостью корпуса и через последовательно установленные второй и первый нормально открытые клапаны с выходным патрубком, а подпоршневая полость - через четвертый и пятый дроссели соответственно с полостью корпуса и с управляющей полостью первого чувствительного элемента, а через предохранительный и нормально закрытый клапаны с окружающей средой.РИСУНКИ
Рисунок 1
