Регулятор давления

 

О П И С А Н И Е ()947840

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсннк

Социалистически к

Ресиубинн (5l ) Дополнительное к авт. санд-ву N 773584 (53)М. Кл. (22)Заявлено 131279 (21} 2853866/18-24

G 05 О 16/1.0 с ярнсоедииеиием заявки М

9тсударетецпвй «виктвт

CCCP ю двлатт квеврвтвккв н втврыткт1 (23) Приоритет

Опубликовано 300782, Бюллетень Мт 28

Дата опубликования описания 300782 (53) УДК 621.646. ..3 (088.8) (72) Автор изобретения

Н.Н.Расчетнов (71) Заявитель (541 РЕГУЛЯТОР ДА8ЛЕНИЯ

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в пневмосистемах.

По основному авт.св. к 773584 известен регулятор давления, содер5 жащии корпус с входной и выходной полостями, между которыми установлен первый регулирующий орган, связанный с первым чувствительным элементом, выполненным в виде ступенчатого поршня, образующего с корпусом первую управляющую полость, второй регулирующий орган, установленный между выходной и первой управляющей полостями, связанный с вторым чувст- 1 вительным элементом, образующим с корпусом вторую управляющую полость, сообщенную с выходной полостью, третий регулирующий орган, связанный с вторым чувствительным элементом, го четвертый регулирующий орган, вход которого соединен с первой управляющей полостью, а выход с атмосферой, связанный с рабочим поршнем, образу- . ющим с поршнем рабочую полость, кото-, рая сообщена через дроссель с атмосфе1 рой и через канал во втором чувствительном элементе — с выходом третьего регулирующего органа, вход которого соединен с второй управляющей полостью,причем второй и третий регулирующий органы механически связаны $1) .

Этот регулятор давления имеет достаточную точность в установившихся режимах. Однако в переходных режимах ему свойственны отклонения выходного давления, не удовлетворяющие требованиям тех систем, для которых необходима более высокая точность регулирования как по амплитуде, так и по времени.

Цель изобретения - повышение точности регулятора давления.

Указанная цель достигается тем, что регулятор давления содержит подпружиненный относительно рабочего поршня пятый регулирующий орган, вход кото3 94 рого соединен с рабочей полостью, а выход с атмосферой.

Подпружиниванием пятого регулирую щего органа относительно рабочего поршня достигается наличие осевого зазора, величина которого обеспечива ет последовательное включение четвер того и пятого регулирующих органов.

Иа чертеже приведена принципиальная схема регулятора.

Регулятор давления имеет корпус 1 первый регулирующий орган - затвор

2 и седло 3, первый чувствительный элемент - ступенчатый поршень 4, ! образующий между ступенями первую управляющую полость 5, второй чувст" вительный элемент - поршень 6, образующий вторую управляющую по-. лость 7, сообщенную с выходной полостью 8, и связанный с вторым регулирующим органом - затвором 9 и седлом 10, обеспечивающим требующий приток рабочей среды в первую управляющую полость 5. Пружины 11 и 12 обеспечивают задающее усилие на поршнях 4 и 6. Третий регулирующий орган - затвор 13 и седло 14 обеспечивают сброс среды иэ полостей 7 и 8, сообщенных каналом 15, при избыточном давлении в полостях.

Пневмопривод, состоящий иэ рабочего . поршня 16, образующего рабочую полость 17 и полость 18.пружины, вза" имодействующего с ним уплотненного толкателя 19, пружины 20, предназначен для воздействия на четвертый регулирующий орган - затвор 21 и седло 22, разобщающий или сообщающий первую управляющую полость 5 с атмосферой. Каналы 23 и 24 сообщают соответственно выход третьего регулирующего органа с рабочей полостью

l7 и первую. Управляющую полость 5 с четвертым регулирующим органом.

Дроссель 25 определяет реакцию рабочего поршня 16 на минимальный пневматический сигнал, поступающий по каналу 23.

Камал 26 предназначен для сообщения выхода дросселя 25 и полости 18 пружины через канал 27 с атмосферой.

Канал 28 обеспечивает подвод среды от второго регулирующего органа в первую управляющую полость 5, а дрос сель 29 - отток среды из полости 5, создавая переменное давление в ней.

Входная полость 30 является непосредственным источником питания для первого регулирующего органа и

7840 4 своей емкостью обеспечивает нормальнуа работу регулятора в расходном режиме, Пятый регулирующий ооганзатвор 31 и седло 32 обеспечивает форсированный сброс среды в атмосферу по каналу 33 на рабочей полости 17 при избыточном пневмосигнале, поступающем по каналу 23..

Регулятор давления работает слеia дующим образом.

В исходном положении первый чувствительный элемент - ступенчатый поршень 4 и второй чувствительный элемент - поршень 6 поджаты пружинами

15 11 и 12 к корпусу 1, затворы 2 и 9 сжаты от седел 3 и 10, а затворы

13 и 21 перекрывают седла 14 и 22.

Сжатие пружины 12 соответствует ,усилию от выходного давления на площадь поршня 6, а сжатие пружины 11 соответствует усилию несколько меньшему, чем усилие от выходного давления на большую ступень поршня

4. При подаче входного давления газ из входной полости 30 поступает в выходную полость 8 и по каналу 15 во вторую управляющую полость 7. В установившемся режиме регулирования с расходом или без расхода среды ступенча"

30 тый поршень 4 уравновешен с одной стороны выходным давлением на большую ступень и с другой стороны пружиной 11 и некоторым давлением в первой управляющей полости 5 на кольцевую площадь, равную разнице площадей з большей и меньшей ступеней поршня.

Давление в полости 5 зависит от степени нагружения пружины 11 и меняется автоматически по мере изменения усилий на подвижной системе регулято40 ра, например вследствие изменения хода затвора 2 при колебаниях расхода рабочей среды и входного давления.

Увеличение давления в полости 5 происходит при уменьшении выходного дав4 ления путем реакции поршня 6 на это уменьшение, его воздействия на затвор

9, отжатия затвора 9 от седла 10 и увеличения притока среды в полость 5.

При увеличении выходного давления о поршень 6 перемещается.в направлении сжатия пружины 12, зазор между затворами 9 и седлом 10 и приток среды в полость 5 уменьшается, давление в полости 5 за счет оттока среды через

M дроссель 29 также уменьшается. Таким образом, работой второго чувствительногоэлемента - поршня 6,второго дросселирующего органа - затвора 9 и седостается. формула изобретения

5 9478 ла 10 осуществляется автоматическое изменение давления в первой управляющей полости 5, .т.е. автоматическая коррекция выходного давления, стремящегося к изменению в зависимости от расхода среды и входного давления.

При резком уменьшении отбора среды от регулятора давление выходной полости

8 и во второй управляющей полости 7 повышается, так как за счет расхода 1О среды через дроссель 29 давление в первой управляющей полости 5 не успевает понизиться на требующуюся величину. Однако черезмерное увеличение выходного .давления в этом .случае огра-ts ничивается работой третьего и четвертого регулирующих органов и рабочего поршня 16. Работа указанных элементов начинается, когда под воздействием увеличивающегося давления в поршень 6 перемещается в направлении сжатия пружины 12. При этом затвор

13 входит в контакт с упорами на корпусе 1, седло 14 становится открытым и среда из полости 7 по каналу 23 поступает в рабочую полость

17. Под воздействием среды рабочий поршень 16 через толкатель 19 отжимает затвор 21 от седла 22 и среда из первой управляющей полости 5 интенсивно сбрасывается в атмосферу по каналу 24. Кроме усилия пружины 20 и площади рабоче ro поршня 16, реакция регулятора на минимальный пневматический сигнал, поступающий по каналу 23, определяется еще и сечением

35 дросселя 25, сообщающего рабочую полость 17 посредством канала 26 с атмосферой. Однако черезмерное уменьшение сечения дросселя 25 приводит

40 к задержке рабочего поршня 16 в положении, соответствующем открытому седлу 22. При этом происходит черезмерное опоражнивание парной управляющей полости 5 и черезмерное снижение выходного давления. Положение

45 усугубляется еще и тем, что "провал" ,выходного давления остается на длительное время - время опоражнивания рабочей полости 17 через дроссель 25. Увеличение сечения дросселя

25 приводит к тому, что для срабатывания рабочего поршня 16 требуется более мощный пневматический сигнал, соответствующий увеличенному перемещению поршня 6, т.е. черезмерному увеличению выходного давления.

40 6

8 предлагаемом регуляторе отрицательные процессы - черезмерное увеличение выходного давления и черезмерное его уменьшение на продолжительное время - исключаются работой пятого регулирующего органа следующим образом. При малом пневматическом сигнале при соответствующем малом сечении дросселя 25 рабочий поршень 16, перемещаясь в пределах зазора, обеспечивает отжатие затвора

21 от седла 22 и достаточную скорость сброса давления из первой управляющей полости 5. При более мощном пнев" матическом сигнале, поступающем по каналу 23, рабочий поршень 16, сжимая пружину 20, перемещается на величину большую, чем зазор А, затвор 31, входя в контакт с поршнем, открывает

У седло 32, и газ из рабочей полости

17 по каналу 33 сбрасывается в атмосферу.

Итак, с введением пятого регулирующего органа — затвора 31 с седлом

32, связанного с рабочим поршнем 16, при наличии осевого зазора, а также при сообщении входа этого регулирующего органа с рабочей полостью 17, а выхода с атмосферой, точность регулирования в процессе уменьшения расхода рабочей среды повышается, т.е. исключается черезмерное увеличение и черезмерное уменьшение выходного давления и времени, в течение которого это уменьшенное давление

Использование. изобретения позволяет повысить точность регулятора давления (прототипа)применяемого в пневмосистемах, работающих 8 режимах пе-. ременных расходов.

Регулятор давления по авт. св.

1 773584, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, он содержит подпружиненный относительно рабочего .поршня пятый регулирующий орган, вход которого соединен с рабочей полостью, а выход с атмосферой.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

N 773584, кл. G 05 0 16/10;1979 (прототип).

О

Ф

13

Ю

У

Составитель Л. Подшибихин

Редактор Е.Папп Техред 3. Палий Корректор О. Билак

Заказ 5651/72 Тираж. 914 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035,Москва,Ж-35,Раушская наб.,д.4/5 филиал ППП "Патент", r.Óæãîðoä, ул.Проектная, 4