Регулятор давления

 

- О Й- Й-С А Н И Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

Союз Сов тсних б

Социалмстическнх

Республик (il) 781778

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 12,04.79 (21) 2752677/18-24 с присоединением заявки лай†(23)Прнорнтет

3 (5I )M. Кд .

G 05 D 16/06

Государстввииый комитет оо делам изобретений и открытий

Опубликовано 23,11.80. Бюллетень Рй 43 !

Дата опубликования описания 23.11.80 . (53) УД К 621.646, .4 (088.8) (72) А.вторы изобретения

А, В. Апремов, В, Г. Буйволов, Б. Е. Волков и Э. А. Татарников (7!) Заявнтель (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматике н может быть использовано в любой отрасли промышленности, где требуется регулирование давления в замкнутом объеме по заданному закону, например в автоматических системах регулирования давлений в отсеках летательных аппаратов.

Известен регулятор давления, содержащий входной и выходной трубопроводы, регулирующий орган, кинематически связанный с сильфонным исполнительным механизмом, усилитель

10 с управляющей, выходной и опорными камерами н эадатчик избыточного давления т1).

Недостаток регулятора давления — трудность регулирования давления воздуха на различных

15 режимах по заданному закону, например по закону изменения давления воздуха в зависимости от высоты.

Йаиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор, содержащий

10 регулирующий орган, выполненный в виде поворотной заслонки, связанный с исполнительным механизмом, образованным сильфоном с пружиной, усилитель, связанный с исполнительным механизмом и через редуктор и электромагнитный клапан с входным трубопроводом. Регулирование давления по закону изменения давления воздуха в зависимости от высоты происходит за счет выполнения задатчика давления с двумя чувствительными элементами избыточного н абсолютного давления, взаимодействующими с рычагом, имеющим подвижную опору, и с подпружиненным клапаном усилителя (2).

Недостаток этого регулятора давления— резкое увеличение перепада давления на сильфонном исполнительном механизме и чувствительных элементах задатчика в момент резкого изменения давления в магистралях, так как регулирующий орган не ограничивает скорости нарастания давления. Возникающие большие перепады на чувствительных элементах часто выводят их из строя, а высокая скорость нарастания давления в выходном трубопроводе ухудшает условия работы стоящих за регулятором агрегатов.

Цель изобретения — повышение надежности регулятора давления.

20

3 781778 укаэанная цель достигается тем, что регулятор давления, содержащий расположенный между входной и выходной полостями регулирующий орган, связанный с сильфонным исполни- тельным механйзмом, рабочая полость" которого соединена с выходной камерой усилителя, сообщенной с атмосферой через первый подпружиненный клапан, связанный через рычаг, имеющий подвижную опору с чувствительными эле ментами избыточного и абсолютного давлений, рабочие полости которых совдииень1 соответственно с выходной полостью и атмосферой„. редуктор и электромагнитный клапан, дополнительно содержит блок задержки, состоящий in . управляющей камеры, соединенной с пневмоемкостью, первой и второй мембран, жесткие центры которых связаны между собой, а полость между ними. соедийена с атмосферой и с соплом, и выходной камеры, сообщенной через второй подпружиненный клапан со входной нолостью, причем управляющая камера блока задержки сообщена со входной полостью через последовательно установленные редуктор и электромагнитный клапан, имеющий сброс в атмосферу, а сопло связано, со входной полостью через второй подпружиненный клапан.

На чертеже изображен регулятор давлейия, Регулятор давления содержит регулирующий орган 1, выполненный в виде поворотной заслонки, связанный через передаточный ме11аиизм.

2 с исполнительным механизмом 3, сосийпцим из сильфона 4 с пружиной 5 и рабочей полос ти 6. Исполнительный механизм 3 отрабатывает сигнал эадатчика 7 давления; включающего чувств тельный элемент 8 избыточного даялейия, 35 отрабатьвающий сигнал выходного давления, и чувствительный элемент 9 абсолютного давления, состоящий из вакуумированного сильфона с пружиной и связанный через шток с рычагом

10, который также взаимодействует с чувствительным элементом 8., В задатчике 7 давления

yñòéíoânen регулировочный винт 11 с гайкой 12, опирающейся на рычаг 10. Положение гайки 12 обеспечивает необходимое соотношение длин плеч на рычаге 10 между чувствительными элементами 8 и 9, устанавливая нужный коэффициент пропорциональности -выходного давления.

Рычаг 10 находится в постояйиом контакте с первым подпружиненным клапаном 13 усилителя, через который выходная камера 14, сообщенная с рабочей полостью исполнительного механизма 3, соединена с атмосферой, nonocis

15 через блек 16 задержки, ограничивающий скорость изменения давления и имеющий редуктор 17, стабилизирующий входное давление, соединена с выходной камерой 14 усилителя, 55

Йа входе регулятора также устайовлек электро магнитный клапан. 18, имеющий сброс в атмосМ у

Блок 16 задержки включает управляющую камеру 19 с пневмоемкостью 20, полость 21 образованную двумя мембранами 22, 23 со связанными между собой жесткими центрами и coimoM 24, и выходную камеру 25 со вторым подпружиненным клапаном 26 блока 16 задержки. Выходная полость 27 регулятора соединена с рабочей полостью чувствительного элемента

8 избыточного давления.

Регулятор давления работает спедующим образом.

При выключенном электромагнитном клапане 18 регулирующий орган 1 закрыт (регулятор нормально закрытого типа) и сопло входа электромагнитного клапана 18 перекрыто. При включении электромагнитного клапана 18 сопло входа открывается, а сброс в атмосферу прекращается. Давление входа через редуктор 17 поступает в управляющую камеру 19 блока 16 задержки, и благодаря наличию пневмоемкости

20 нарастание давления в этой камере происходит эа требуемое время задержки..

По мере нарастания давления в управляющей камере 19 жесткие центры с соплом 24 перемещаются вниз и открывают клапан 26 блока 16 задержки, сообщая выходную камеру 25 с давлением входа. Давление s выходной камере 25 нарастает с заданной скоростью пока ие наступает баланс сил на мембранах 22, 23, т.е, давление, поступающее из выходной камеры 25 блока 16 задержки в выходную камеру 14 усилителя и в рабочую полость 6 исполнительного механизма 3, нарастает эа то же время задержки. Таким образом, выход регулятора на режим регулирования произойдет за то же время задержки.

При выключении, электромагнитного клапана 18 сопло входа последнего перекрьвается, а сопло, связанное с атмосферой, открьвается, и давление иэ управляющей камеры 19 блока

16 задержки стравливается в атмосферу, благодаря наличию емкости 20, эа то же время задержки.Одновременно в результате разности давлений и управляющей 19 и выходной 25 камерах блока 16 задержки жесткие центры с соплом 24 перемещаются вверх и сообпвют выходную камеру 25 с полостью 21, связанной с. атмосферой. Страпливанке давления происходит до тех пор, пока не- наступает баланс сил на мембранах 22, 23. Таким образом, выход регулятора из режима регулирования происходит за то же время задержки.

Давление из блока 16 задержки поступает в управляющую камеру 15 усилителя и далее в рабочую полость 6 исполнительного механиз. ма 3. Сильфон 4 сжимает пружину 5 и открывает через нередаточный механизм 2 регулирующий орган 1.

7817

5

Давление нз выходной полости регулятора поступает в рабочую полость чувствительного элемента 8, который отрегулирован на необхоДимый перепад давления и прн его превышении опускается подпружиненный клапан 13 усилителя, сообщая его выходную камеру 14 с атмосферой. Давление в рабочей полости 6 исполнительного механизма 3 падает и сильфон 4 с пружиной 5, разжимаясь, прикрывает регулирующий орган 1.

В задатчике 7 давления иа регулировочном винте 11 установлена гайка 12, опирающаяся на рычаг 10, в положение, обеспечивающее необходимый коэффициент пропорциональности выходного давления. При увеличении высоты по- д5 лета давление в рабочей полости вакуумированного чувствительного элемента 9 падает, и.он, / .разжимаясь, создает дополнительное усилие на чувствительный элемент 8, еше более опуская подпружиненный клапан 13 усилителя, понижая давление в его выходной камере 14, тем самым понижается давление в рабочей полости 6 исполнительного механизма 3, и он прикрывает регулирующий орган 1. Таким образом, чувствительный элемент 9 изменяет давление выхода 25 регулятора прн увеличении высоты полета. При уменьшении высоты полета работа задатчика 7 давления происходит в обратной последователь ности.

Применение предлагаемого регулятора давле- Зб ния, позволяющего автоматически регулировать необходимое давление по заданному закону с высокой точностью в широких диапазонах расходов и больших перепадах давлений, дает воз можность создавать летательные аппараты с боль шей дальностью полета и более комфортабелен ными условиями полета для пассажиров и экипажа.

Эффективность регулятора давления — на. дежная работа регулятора прн резком изменении давления в магистрали от нуля до максимальной величины, так как ограничение скорости изменения давления в выходном трубопрово78 6 де препятствует возникновению черезмерных нагрузок по давлению на чувствительных элемен. тах исполнительного механизма и эадатчика давления. Кроме того, применение данного регулятора значительно улучшает условия работы стоящих за ним агрегатов.

Формула изобретения

Регулятор давления, содержащий расположенный междувходной и выходной полостями регулирующий орган, связанный с сильфонным исполнительным механизмом, рабочая полость которого соединена с выходной камерой усилителя, сообщенной с атмосферой через первый подпружиненный клапан, связанный через рычаг, имеющий подвижную опору с чувствительными элементами избыточного и абсолютного давлений, рабочие полости которых соединены соответственно с выходной полостью и атмосферой, редуктор и электромагнитный клапан, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью повышения надежности регулятора; он содержит блок задержки, состоящий из управляющей камеры, со.. единенной с пневмоемкостью, первой и второй мембран, жесткие центры которых связаны между собой, а полость между ними соединена с атмосферой и с соплом, и выходной камеры, сообщенной через второй подпружиненный клацая со входной полостью, причем управляющая камера блока задержки сообщена со входной полостью через последовательно установленные редуктор и электромагнитный клапан, имеющий сброс в атмосферу, а сопло связано со входной полостью через второй подпружиненный клапан.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 1Р 594489, кл. G 05 О 16/06, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР по заявке

И 2605379, кл. G 05 0 16/06, 1978. (прототип).

781778

Составитель В, Скибенко

Техред M. Петко Корректор И..Муска

Редактор В. Еремеева

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Заказ 8133)52 Тираж 956 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д, 4!5