Регулятор давления

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ЕТЕДЬСТВУ

Союз Советскик

Социапистических

Республик н11798755 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 1.7.01.79 (2! ) 2714780/18-24 с присоединением заявки ¹ (У K„.ý

G 05 D 16/06

Государственный комитет

СССР по делам изобретений н открытий (23) Приоритет

Опубликовано 2301,81. Бюллетень. Мо 3 (53) УДК 621. 646, .4 (0 8.8) Дата опубликования описания 23 . 01. 81 (72) Авторы изобретения

Ю. Н. Дзюман-Грек, Д. M. Кибитов и Г. Ф. Костин

Производственное объединение Ждановтяжмаш (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

Изобретение о носится к автоматике, в частности, к устройствам для регулирования давления текучих сред.

Известен регулятор давления, выпол-. ненный в виде двухседельного клапана с мембранным приводом. Перемещение регулирующего органа осуществлено пневматическим мамбранным испопнительным механизмом, в котором нагрузоч- о ное усйлие на мембрану создается находящимся в герметичной камере возду" хом в зависимости от воспринимаемого противоположной поверхностью этой же мембраны изменения давления рабочей жидкости после регулирующего ор- 15 гана. Уменьшение колебаний затвора регулирующего органа в этом устрой.стве достигается гидравлическим демпфированием воздействующей на мембрану рабочей жидкости, перетеканием ее через зазоры вокруг штока в отверстии жесткой перегородки, которая создает в полости отрегулированного давления зону замедленного воздействия рабочей жидкости на мембрану исполнительного механизма (11.

Недостатком устройства является то, что действие гидравлического демпфера его одинаково при движении затвора в обоих направлениях, что 30 прн больших зазорах не устраняет автоколебаний затвора, приводящих на переходных режимах к,"..:.н;;нсньп колебаниям давления и цедопу:=тки; .1й внб" рации оборудования; при малых зазорах возрастает инерционность устрой-ства с пропуском после себя в мо-мент закрытия давления сверх установленного, что недопустимо при заправке самолетов, Выбор оптимальной величины зазора не всегда достижим.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является регулятор давления, содержа= щий регулирующий орган и мембранный исполнительный механизм с пневмокамерой, причем мембранный исполнительный механизм выполнен в виде мембраны и гибкой перегор дки, полость между которыми заполнена текучей средой 12).

Недостатком известного регулятора является то, что в нем вибрационные колебания связанного с мембраной клапана предотвращаются гидравлическим демпфированием путем перемещения текучей среды через калиброванное огверстке размещенной в этой среде перегородки, что оказывает тормозящее действие движению мембраны, но при

798755 этом мембрана, выполненная иэ двух гибких пластин, пространство между которыми заполнено согласно несжимаемой жидкостью, перемещается как единое целое и скорость этого перемещения одинакова в обоих направлениях, ввиду одинаковости условий торможения, создаваемых калиброванным отверстием для движения жидкости сквозь него как в прямоь|, так и в обратном направлениях.

Известное устройство не устраняет воэможности вхождения клапана в автоколебания.

Цель изобретения — улучшение динамических характеристик регулятора путем устранения автоколебаний.

Поставленная цель достигается тем, что жесткость гибкой перегородки больше, чем жесткость мембраны.

На чертеже изображен общий вид регулятора давления жидкости в разрезе; 20

Регулятор давления содержит корпус 1 с входной полостью 2, седла

3 и 4, и регулирующий орган 5 с тарелками б и 7, соединенный с чувствительным элементом, выполненным в виде д мембраны 8, которая крепится по периметру к корпусу 1 крышкой 9 через промежуточное кольцо 10 и опирающуюся на него гибкую перегородку 11. Ограниченная крышкой 9 и гибкой перегородкой 11 герметичная пневмокамера

12 заполнена сжатым азотом, а замкнутая полость 13, образованная мембраной 8, гибкой перегородкой 11 и стенками кольца 10, заполнена текучей средой 14. В качестве текучей сре- ды Испбльзуется рабочая жидкость, или жидкости, применяемые, как присадочные или смазочные,то есть такие,попадание определенных количеств которых в топливо в случае прорыва мем- 40 браны 8 не противопоказано.

Гибка перегородка 11 имеет боль.шую жесткость, чем эластичная мембрана 8, за счет большей толщины или применения другого (например, рези- 4 ны другой марки) материала. Пространство корпуса 1 после седел 3 и 4 и тарелок б и 7 образует выходную полость 15, Крышка 9 оборудована штуцером 16 для введения азота в пневмокамеру

12 и манометром 17 для контроля давления в ней.

Регулятор давления работает следующим образом.

Заданным давлением управляющей газовой среды (азота) в пневмокамере

12 на мембрану 8 (через гибкую перегородку 11 и текучую среду 14) перемещается в открытое положение регулирующий орган с тарелками 6 и 7, об- 6О раэуя между ними и седлами 3 и 4 зазоры для прохода поступающей иэ входной полости 2 жидкости.

Гидравлические сопротивления зазоров между тарелками б и 7 и седлами д

3 и 4 корпуса, определяемые величиной этих зазоров, способствуют тому, что в выходную полость 15 и далее поступает жидкость с меньшим давлением, отрегулированным до требуемого значения.

Разность давлений на мембрану 8 рабочей жидкости и передаваемого те,кучей средой 14 давления азота в пневмокамере 12 определяет положение тарелок 6 и 7 затвора относительно седел 3 и 4.

Повышение давления в выходной полости 15 приводит к соответствующему повышению давления рабочей жидкости на мембрану, в результате чего мембрана 8 перемещается вверх, перемещая соответственно текучую среду 14 и гибкую перегородку 11, которая сжимает азот в пневмокамере 12. При этом тарелки б и 7, связанные с мембраной, движутся в сторону седел

3 и 4, уменьшая проходное сечение или полностью его перекрывая, что приводит к понижению давления в выходной полости 15.

При понижении давления в выходной полости 15 движение регулирующего .органа происходит в обратном направлении, пока не наступит равновесное состояние, определяемое величиной заданного в пневмокамеру 12 давления азота и конструктивными параметрами регулятора давления.

Колебания регулирующего органа в потоке жидкости в условиях переходных процессов при изменении количества одновременно заправляемых баков или их гидравлических характеристик, а также в начале и в конце заправки при приближающейся к нулю величине проходного сечения между тарелками б и 7 затвора и седлами 3 и 4 корпуса (то есть при изменении параметров магистрали или жидкости после регулятора ), воспринимаемые мембраной 8, гасятся сопротивлением гибкой перегородки 11, обладающей большей жесткостью,, чем меабрана.

При этом скорости перемещения подвижных элементов устройства к перегородке 11 и от нее различны по величине ввиду дополнительного участия в торможении в последнем случае сил сцепления и поверхностного натяжения текучей среды 14 в плоскости контакта ее с этой перегородкой (так как обладающая меньшей жесткостью мембрана 8 увлекает за собой текучую среду 14, которая стремится оторваться от перегородки 11, отстающей в своей деформации ввиду большей жесткости), что исключает автоко.".ебания..

Применение текучей среды 14 большей вязкости, чем у рабочей жидкости, дает дополнительную возможность избежать совпадения частоты собственных колебаний затвора с частотой возмущающих импульсов или частотой

798755

ВНИИПИ Заказ 10029/63 Тираж 951 Подписное

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 пульсации потока жидкости в системе, и исключить вхождение затвора в резонансные колебания.

Устранение, непосредственного контакта мембраны с находящейся под давлением управляющей газовой средой позволяет жесткостью гибкой перегородки и свойствами заключенной между нею и мембраной текучей среды упРавлять распространением колебаний давления рабочей жидкости на амортизирующую газовую среду, заключенную в герметичной пневмокамере, предупреждая явление резонанса колебаний.

Из-за регулятора давления обеспечивается возможность устойчивой работы его на переходных режимах с меньшими затратами.

Формула изобретения

Регулятор давления, содержащий корпус, между входной и выходной полостями которого установлен регулирующий орган, связанный с чувствительным элементом в виде мембраны, и гибкую перегородку, образующую с мембраной полость, заполненную текучей средой, а с корпусом — пневмокамеру, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью улучшения динамических характеристик регулятора путем устра- нения автоколебаний, жесткость гибкой перегородки больше, чем жесткость мембраны.

Источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе

1. АвтОрское свидетельстВО СССР

9 141359, кл. 2 G 05 D 16/06, 1961.

2. Авторское свидетельство СССР

М 116527,кл. 2 G 05 D 16/06, 1958 (прототип) .