Регулятор давления

 

(72) Авторы изобретения

А.В. Качанов и Л.К. Мельников

11 а 1 Яо (с..

ТЕХОИЧЕИм

БЙБАИОТЫл (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

1 Изобретение относится к автоматике, а именно к агрегатам автоматического регулирования и может быть использовано в системах газоснабжения машин и механизмов.

Известен регулятор давления, содержащий корпус, разделенный подпружиненным сильфоном на управляющую камеру и выходную камеру, в которой расположен рычаг, связанный с. подпружиненным регулирующим органом, установленным во входном патрубке f1).

Известный регулятор характеризуется недостаточной надежностью и сложностью конструкции из-за наличия сложной рычажной весовой системы с двумя чувствительными элементами, а также из-за неудобства в эксплуатации вследствие сложной и нестабильной регулировки при монтаже и больших габаритов.

flo технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к предлагаемому является регулятор дав2 ления, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в управляющей камере которого установлен чувствительный элемент, выполненный в виде сильфона, связанного с регулирующим органом, выполненным в виде поршня с расположенным на нем первым клапаном, и второй клапан, седла которых выполнены в кольцевом бурте корпуса (2 ).

Регулятор отличается недостаточной надежностью и точностью работы из-за наличия рычажной системы и сложного баланса сил, действующих на регулирующий орган, что усложняет регулировку и настройку регулятора давления.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик регулятора путем упрощения его настройки. го

Указанная цель достигается тем, что регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в управляющей камере которого

970332 4

50

55 установлен чувствительный элемент, выполненный в виде сильфона, связанного с подпружиненным регулирующим органом, выполненным в виде поршня с расположенным на нем первым клапаном,, и второй клапан, седла которых выполнены в кольцевом бурте корпуса, содержит дополнительный поршень и втулку с кольцевым буртом, Г-образHblM хвостовиком и расположенным на ее наружной поверхности вторым клапаном, установленную коаксиально поршню, выполненному полым и связанному резьбовым стержнем с дополнительным поршнем, на торцовой поверхности ко торого закреплен один торец сильфона, второй торец которого связан с кольцевым буртом втулки, Г-образныи хвос" товик которой установлен с возможностью контакта с торцовой поверхностью дополнительного поршня и подпружинен относительно поршня, причем в кольцевом бурте корпуса выполнена кольцевая расточка, полость которой сообщена с полостью входного патрубка, а полость сильфона сообщена через полость поршня и выполненные в нем радиальные отверстия с полостью выходного патрубка.

На фиг. 1 схематично изображен регулятор давления, разрез; на фиг. 2— разрез А-А на фиг. 1.

Регулятор давления содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, в управляющей, камере,4 которого установлен чувствительный элемент, выполненный в виде сильфона 5, связанного с регулирующим органом, выполненным в виде поршня 6 с расположенным на нем первым клапаном 7, и второй клапан 8, седла 9 и 10 которых выполнены в кольцевом бурте ll корпуса 1 и образуют с поршнем б дросселирующие сечения 12 и 13. Регулятор содержит дополнительный поршень

14 и втулку 15 с кольцевым буртом 16, Г-образным хвостовиком 17 и расположенным на ее наружной поверхности вторым клапаном 8, установленную коаксиально поршню б, выполненному с внутренней полостью 18 и связанному резьбовым стержнем 19 с участками 20 и 21 правой и левой резьбы с дополнительным поршнем 14, на торцовой поверхности которого закреплен один торец сильфона 5, второй торец которого связан с кольцевым буртом 16 втулки 15. Г-образный хвостовик 17 втулки 15 установлен с возможностью контакта с торцовой поверхностью дополнительного поршня 14. В кольцевом бурте 11 выполнена кольцевая расточка 22, полость 23 которой сообщена с полостью 24 входного патрубка 2, а полость 25 сильфона 5 сообщена через внутреннюю полость 18 поршня 6 и выполненные на нем и втулке 15 радиальные отверстия 26, 27 и 28 с полостью 29 выходного патрубка 3. Поршень 6 поджат относительно Г-образного хвостовика 17 втулки 15 пружиной 30, Дополнительный поршень 14 и поршень 6 снабжены направляющими лепестками 31, взаимодействующими с направляющими лепестками 32 верх-. ней 33 и нижней 34 крышек корпуса 1.

В нижней крышке 34 установлена заглушка 35 для доступа к резьбовому го стержню 19 при настройке регулятора давления. Часть управляющей камеры 4, заключенная между корпусом 1, наружной поверхностью сильфона 5, дополнительным поршнем 14 и втулкой 15, заполнена вязкой несжимаемой жидкостью.

Регулятор давления работает следующим образом.

Газ высокого давления поступает из полости 24 входного патрубка 2 корпуса 1 в полость 23 кольцевой расточки 22, далее проходит через дросселирующие сечения 12 и 13, об разованные стенками кольцевой расточки 22 кольцевого бурта 11 и порш35 нем 6. Проходя через дросселирующие сечения 12 и 13, газ дросселируется и попадает в полость 29 выходного патрубка 3. После прохождения дросселирующих сечений 12 и 13, имеющих

40 одинаковые проходные зазоры между клапанами 7, 8 и седлами 9, 10, давление газа понижается одинаково и также одинаково газ воздействует на оба клапана 7 и 8. Пройдя дросселирующие сечения 12 и 1.3, гаэ пониженного давления проникает через отверстия 26, 27 и 28 в поршне б и втулке 15 и внутреннюю полость 18 поршня б во внутреннюю полость 25 сильфона 5. Давление газа в полости

25 воздействует с одинаковыми и противоположно.направленными силами на втулку 15 и дополнительный поршень

14, жестко связанный с поршнем 6 посредством резьбового стержня 19.

Сильфон 5 растягивается, втулка 15 и поршень 6 двигаются навстречу друг другу, уменьшая клапанами 7 и 8 дросправого и левого направления, взаимодействующих соответственно с ответными резьбами дополнительного поршня 14 и поршня 6, то при поворачивании резьбового стержня 19 в одном направлении производится синхронное перемещение втулки 15 и поршня 6 навстречу друг другу, сопровождающееся поджатием пружины 30. При вращении резьбового стержня 19 в другом направлении втулка 15 и поршень 6 синхронно перемещаются в противоположные стороны, а пружина 30 ослабляется.

Направляющие лепестки 31 дополнительного поршня 14 и поршня 6, взаимо- действуя с направляющими лепестками

32 верхней 33 и нижней 34 крышек корпуса 1, обеспечивают отсутствие проворачивания втулки 15 и поршня 6 относительно продольной оси регулятора при настройке регулятора давления на расчетный режим работы.

Регулятор давления прост в эксплуатации, настройке, имеет малые габариты и обеспечивает высокую надежность работы благодаря устранению из конструкции рычажного устройства и обеспечению равного воздействия газа на оба клапана регулирующего органа, что упрощает баланс сил, действующих на регулирующий орган, повышает точность его работы и упрощает настройку.

Формула изобретения

Регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в управляющей камере которого установлен чувствительный элемент, выполненный в виде сильфона, связанного с подпружиненным регулирующим органом, выполненным в виде поршня с расположенным на нем первым клапаном, и второй клапан, седла которых выполнены в кольцевом бурте корпуса, о т— л и ч а ю шийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик регулятора путем упрощения его настройки, он содержит дополнительный поршень и втулку с кольцевым буртом, Г-образным хвостовиком и расположенным на ее наружной поверхности вторым клапаном, установленную коаксиально поршню, выполненному полым и связанному резьбовым стержнем с дополнительным поршнем, на торцовой поверхности которого закреплен один торец сильфона, второй

5 . 970332 6 селирующие сечения 12 и 13 и сжимая пружину 30, опирающуюся на Г-образный хвостовик 17 втулки 15 с одной стороны и на поршень 6 с другой.

Уменьшение дросселирующих сечений 12 и 13 происходит до обеспечения расчетного понижения давления газа. В случае повышения давления газа в выходном патрубке 3 выше номинального сильфон 5 растягивается, дросселирующие сечения 12 и 13 перекрываются по вышеописанному принципу, обеспечивая понижение давления до номинального. При понижении давления газа в выходном патрубке 3 ниже номинального сильфон 5 сжимается, втулка 15 и поршень под действием пружины 30 перемещаются синхронно навстречу друг другу, увеличивая зазоры в дросселирующих сечениях 12 13

20 и давление в выходном патрубке 3 повышается до номинального.

Вязкая несжимаемая жидкость, заключенная в части управляющей камеры 4 между корпусом 1, наружной по25 верхностью сил ьфона 5, дополни тель ным поршнем I4 и втулкой 15, позволяет сохранять точную установку в осевом направлении втулки 15 и поршня 6 после сборки регулятора для сохранения одизо наковыми зазоров в обоих дросселирующих сечениях 12 и 13. Если при настройке регулятора случайно будет приложена к дополнительному поршню 14 осевая сила, например, в направлении

35 верхнеи крышки 33, то дополнительный поршень 14 переместится вверх, выдавливая вязкую несжимаемую .жидкость, которая будет сжимать сильфон 5, установленный между кольцевым буртом

16 втулки 15 и дополнительным поршнем 14, и будет перемещать втулку 15 синхронно перемещению дополнительного поршня 14 ему навстречу. При этом дросселирующие сечения 12 и .3 будут

45 изменяться также одновременно, что не нарушит регулировки регулятора, так как после снятия усилия все элементы конструкции вернутся в исходное положение. Аналогичный эффект достигается, когда к дополнительному поршню 14 приложена осевая сила в направлении к нижней крышке 34 корпуса 1. Настройка регулятора давления осуществляется при снятой заглушке 35 поворотом резьбового стерж- ня 19 в ту или другую сторону. Так как у резьбового стержня 19 имеются два отдельных участка 20, 21 резьбы

970332

ВНИИПИ Заказ 8388/58 Тираж 914 Подписное филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4 торец которого связан с кольцевым буртом втулки, Г-образный хвостовик которой установлен с возможностью контакта с торцовой поверхностью дополнительного поршня и подпружинен Б относительно поршня, причем в кольцевом бурте корпуса выполнена кольцевая расточка, полость которой сообщена с полостью входного патрубка, а полость сильфона сообщена. через полость и выполненные в нем радиальные отверстия с полостью выходного патрубка.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

У 480880, кл. 6 05 O 16/06, 1974.

2. Авторское свидетельство СССР 1 723533, кл. 6 05 0 16/06, 1978 (прототип).