Терморегулятор давления воздуха

 

(и) 77

ОПИСАНИЕ

И 3 О БФ Е Т Е и Й Я

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДИ ИЛЬ СТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 21.12.78 (21) 269Ъ833/18-24 с йрисоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет (43) Опубликовано 07.11.80. Бюллетень № 41 (45) Дач а бпубликбвания описаййя 07.11.80 (51) M. Кл.

G 05D 23/12 (осударственнмй комитет

СССР

Ilo делам изобретений и открытий (53) УДК 621.646 (008.8) (72) Авторы изобретения

В. А. Петраков, А. А. Петрожицкий, О. В. Цурган, Н. М. Луков, Л. Н. Вихрова и В. М. Игнатович (71) Заявитель (54) ТЕРМОРЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ ВОЗДУХА

Изобретение отйосйтся к области машиностроения и касается конструкции терморегулятора давления воздуха для транспортных машин.

Известен терморегулятор давления газа, состоящий из баллона, частично заполненного низкокйпящей жидкостью, например эфиром или ацетоном, для преобразования температуры в давлении паров этой жидкости, сильфона или упругой металлической мембраны для преобразования паров в усилие и преобразователя силы в давление воздуха (1J.

Наиболее близким техническим решением к заявленному является терморегулятор давления воздуха, содержащий корпус с закрепленным на нем баллоном с низкокипяЩей жидкостью, воздействующей на сиЛьфон, управляю®ий йеремещенйем регулируйй его клапана, и мембрану, воспрйнимающую давлентй воздуха (2).

Недостатком указанного терморегулятора давления воздуха является его сложность, а также значительные усилия, действующие на клапанное устройство, что, вызывая трение в нем, повышает погрешность прибора и снижает его надежность.

Целью изобретения является упрощение конструкции, повышение точности измерения температуры терморегулятора давления воздуха.

1 (2

° ° . - »« а .= с.па -;.;.. В

Указанная цель достигается тем, что элемент обратной связи образован вйутренней поверхностью сильфона, а внутренняя полость сиЛьфона соединена с Выходной полостью. При этом отпадает необходимость в применении дополнительной мембраны. Это упрощает конструкцию, снижает усилие, действующее на клапанное устройство терморегулятора, ттб умейьшает силы трения в нем, снижает его йзнос и повышает точность и надежность в работе.

На чертеже изображен предлагаемый терморегулятор.

Терморегулятор состоит из баллона 1 с чувствительным элементом — сильфойом 2, герметичное пространство между которыми частично заполнено низкокипящей жидкостью, штока 3, постоянно контактирующего с нижним подвижный седлом 4, двухседельного клапййа 5 за счет пружинь1 сжатйя 6, размещенйых в выходйой полости корпуса

7. Корпус 7 терморегулятора имеет входной патрубок 8 и выходную полость 9, а также атмосферный канал 10, через гибкую трубку 11 соединенный с нижним подвижным седлом 4. Прокладка 12 служит для герметичного соединения рабочей камеры корпуса 7 с баллоном 1. В исходном положении клапан упирается в неподвижное седло 13.

ЗО Терморегулятор давления воздуха работает следующим образом.

777644

Баллон 1 помещается в среду, температура которой контролируется. При повышении температуры среды повышается давление паров низкокипящей жидкости, которое преобразуется в усилие сильфона 2 и воздействует через шток 3 на нижнее подвижное седло 4 двухседельного клапана 5.

Под действием этой силы сжимается пружина 6, закрывается нижнее подвижное седло 4 клапана 5, который перемещается вверх, открывая верхнее седло. Сжатый воздух, подведенный к патрубку 8, поступает через открытое неподвижное седло 13 клапана 5 в выходную полость 9, воздействуя одновременно на сильфон 2 с внутренней

его стороны.

При равенстве усилий, действующих на сильфон 2 с внешней стороны (давление паров наполнителя) и с внутренней его стороны (давление сжатого воздуха на выходе из терморегулятора), верхнее седло 13 клапана 5 закрывается, что соответствует равенству давления воздуха и паров наполнителя при практически равной эффективной площади сильфона с внешней и внутренней его стороны.

При понижении температуры среды давление паров наполнителя уменьшается, дно сильфона 2 под действием преобладающего давления воздух на выходе терморегулятора прогибается вниз вместе со штоком 3, что обеспечивает под действием пружины 6 перемещение вниз и открытие нижнего седла 4 клапана 5, а также выпуск излишнего воздуха в атмосферу через атмосферный канал 10, снабженный гибким элементомтрубкой 11.

Таким образом, определенной температуре констролируемой среды соответствует определенное давление паров наполнителя и практически равное ему давление воздуха на выходе из терморегулятора давления воздуха, которое не зависит от эффективной площади сильфона. Это упрощает расчет статической характеристики терморегулятора давления воздуха и повышает ее стабильность независимо от допустимого отклонения размеров деталей терморегулятора давления воздуха.

Силы, действующие на дно сильфона 2, можно представить уравнением

P. Fñ — Р Fñ Р» (Рп Рв) F„ где P„— давление паров наполнителя;

Fc — эффективная площадь сильфона 2;

P» — усилие пружины 6;

Р, — давление воздуха на выходе из терморегулятора давления воздуха;

P — давление воздуха на входе в терморегулятор давления воздуха;

Є— площадь клапана 5, При достаточно большой эффективной площади сильфона можно пренебречь ма10 лым усилием пружины 6 и усилием, действующим на клапан 5, в связи с малой его площадью по сравнению с площадью сильфона. В этом случае уравнение сил может быть представлено как

P„F, =Р,.Р„т. е. Р„= Р,.

В этом случае статическая характеристика терморегулятора давления воздуха представляет собой зависимость давления паров наполнителя от его температуры

° = У(.)

Возможные утечки воздуха в рабочем воздуховоде компенсируются открытием верхнего седла 13 клапана 5, что обеспечивает поддержание определенного давления воздуха на выходе из терморегулятора давления воздуха в зависимости от температуры контролируемой среды.

Такое выполнение позволяет упростить конструкцию корпуса, повысить точность измерения температуры контролируемой среды.

Формула изобретения

Терморегулятор давления воздуха, содержащий корпус с входным патрубком и выходной полостью, между которыми установлено неподвижное седло двухседельного

4О клапана, подвижное седло которого через канал соединено с окружающей средой и связано через шток с подвижным основанием сильфона, установленного в баллоне, соединенном с корпусом и образующего с

4 ним полость, заполненную низкокипящей жидкостью, отличающийся тем, что, с целью упрощения и повышения точности терморегулятора, внутренняя полость сильфона соединена с выходной полостью.

50 Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 356630, кл. G 05D 23/02, 1969.

2. Авторское свидетельство СССР

55 № 147042, кл. G 05D 23/12, 1962 (прототип), 777644

Жоиа w

Составитель Задворная

Техред В. Серякова

Редактор О, Филиппова

Корректор Е. Николаева

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2417/11 Изд. № 566 Тираж 956 Подписное

НПО «Поиск» Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5