РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ Российский патент 1994 года по МПК G05D16/10 

Регулятор давления относится к автомобилестроению и может быть использован в питающей части пневматического и пневмогидравлического привода тормозов автотранспортных средств.

Известны регуляторы давления, например, по авт. св. СССР N 1332279 и по заявке [1] . регулятор давления 100-3512010 производства Рославльского автоагрегатного завода, регулятор давления 11.3512010 производства Полтавского автоагрегатного завода. Практически все регуляторы давления обеспечивают разгрузку компрессора в атмосферу.

В качестве прототипа выбран регулятор давления [2], содержащий корпус с входной и выходной полостями, разделенными обратным клапаном, подпружиненный следящий поршень с перепускным клапаном, выполненным в виде чашеобразного упругого элемента, который соединяет выходную полость с полостью разгрузочного устройства, представляющего собой подпружиненный поршень-золотник. Запорный элемент золотника отделяет входную полость от атмосферы. В исходном положении следящий поршень поджат регулируемой пружиной, при этом перепускной чашеобразный клапан под воздействием упругих сил воздействует на седло корпуса, сообщает разгрузочную полость с атмосферой.

Попадание пыли и агрессивной силы во внутренние полости регулятора давления приводит к интенсивному износу деталей, что ведет к снижению ресурса и к уменьшению надежности работы регулятора.

Цель изобретения - повышение надежности, увеличение ресурса и упрощение (уменьшение габаритов и массы) регулятора.

Изобретение позволяет исключить попадание пыли и агрессивной среды во внутренние полости регулятора, что уменьшает износ и коррозию деталей, а это увеличивает ресурс и надежность. Изобретение позволяет упростить регулятор и, следовательно, уменьшить габариты и массу.

Сущность изобретения заключается в том, что в регуляторе давления, содержащем разгрузочное, регулирующее устройство, включающее следящий поршень, в осевом канале которого размещен ступенчатый управляющий поршень, в верхней части установлен уплотнительный элемент нормально открытого выпускного клапана, а в нижней - нормально закрытый запорный элемент впускного клапана. Управляющий поршень охватывает ступенчатый шток, в котором выполнен сквозной канал. Коаксиальное расположение поршней и выполнение сквозного канала в ступенчатом штоке позволяют герметизировать пружинную полость и упростить регулирующее и разгрузочное устройство, уменьшить габариты регулятора. Выполнение профилированного разгрузочного канала переменного сечения вдоль оси и профилированной нижней части ступенчатого штока позволяет организовать поток воздуха при разгрузке регулятора и в предохранительном режиме работы так, что в пружинной полости создается понижение давления при разгрузке, что улучшает работу регулятора, исключает попадание пыли и агрессивной среды, что, в конечном счете, увеличивает ресурс и повышает надежность регулятора. Размещение в нижней части крышки в разгрузочном канале пылезащитного лепестка позволяет исключить попадание пыли при неработающем регуляторе и при работе регулятора в режиме накачки системы, что позволяет повысить ресурс и надежность регулятора.

На фиг. 1 изображен регулятор давления, продольный разрез; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1.

В корпусе 1 регулятора давления размещены обратный клапан 2, отделяющий входную полость 3 от выходной полости 4, а также подпружиненный следящий поршень 5, уплотненный в корпусе кольцом 6. Его перемещение ограничивается выступом кожуха 7. Следящий поршень 5 прижат к торцу корпуса 1 пружиной 8 с помощью регулировочного винта 9, действующего через тарелку 10. Управляющий поршень 11 прижат к внутренней перегородке корпуса 1 пружиной 12 при помощи регулировочного винта 13, действующего на тарелку 14. Управляющий поршень 11 в верхней части имеет нормально открытый выпускной клапан, выполненный в виде круглого уплотнительного кольца 15, установленного в проточку управляющего поршня 11, и прижат Г-образной шайбой 16. В нижней части на управляющий поршень 11 установлены уплотнительное кольцо 17 и запорный элемент впускного клапана, выполненный в виде кольцевого уплотнительного элемента 18. Через управляющий поршень 11 пропущен подпружиненный ступенчатый разгрузочный поршень 19 с профилированной нижней частью, на который действует пружина 20 через разрезную Г-образную шайбу 21 и поджимает запорный элемент 22 разгрузочного клапана к торцу крышки 23. Поршень 19 имеет уплотнительные кольца 24 и 25. Крышка 23 уплотняется кольцом 26. Следящий поршень 5 имеет седло 27. На кожухе 7 установлены уплотнительные кольца 28 и 29. На винте установлено уплотнительное кольцо 30. В крышке 23 установлен уплотнительный лепесток 31. В регуляторе давления имеются камера 32 управляющего и ступенчатого поршней, канал 33, сообщающий выходную полость 4 с полостью 34 следящего и управляющего поршней, канал 35, выполненный в ступенчатом поршне 19, разгрузочный канал 36 с переменным сечением вдоль оси.

В исходном положении следящий поршень 5 и управляющий поршень 11 находятся в нижнем положении. При этом кольцевое уплотнение запорного элемента 18 прижато к внутренней перегородке корпуса 1, разобщает полость 34 следящего и управляющего поршней с атмосферой, а камеру 32 управляющего поршня и ступенчатого поршня 19 через отверстие в управляющем поршне, полость под кожухом 7 через каналы 35 и 36 сообщает с атмосферой. Ступенчатый поршень 19 с запорным элементом 22 прижат к торцу крышки 23, разобщает входную полость 3 и разгрузочный канал 36.

Работает регулятор давления следующим образом.

Сжатый воздух от компрессора поступает во входную полость 3 и, открывая обратный клапан 2, поступает в выходную полость 4 и одновременно через канал 33 в полость 34 следящего и управляющего поршней.

При росте давления следящий поршень 5 перемещается, а управляющий поршень 11 и ступенчатый поршень 19 неподвижны. При давлении, близком к величине передела срабатывания, происходит герметизация нормально открытого выпускного клапана, кольцо 15 садится на седло 27 и Г-образная шайба 16 соприкасается с торцом следящего поршня, при этом камера 32 разобщается с атмосферой.

Когда давление сжатого воздуха достигает верхнего предела срабатывания, следящий поршень 5 начинает совместно перемещаться с управляющим поршнем 11. Кольцевое уплотнение 18 открывает камеру 32 управляющего поршня и ступенчатого поршня 19, сжатый воздух действует на ступенчатый поршень 19, который перемещается до упора разрезной Г-образной шайбы 21 во внутреннюю перегородку корпуса 1, а следящий поршень 5 и управляющий поршень 11 прекращают перемещение. При этом сообщается входная полость 3 с разгрузочным каналом 36. Происходит разгрузка компрессора. Поток воздуха из входной полости вместе с конденсатом устремляется в профилированный канал 36. Профиль канала и нижней части ступенчатого поршня 19 выполнен так, что происходит ускорение потока струи и в центре образуется разрежение (проявляется эффект инжекции), что способствует отсосу воздуха из пружинной полости по каналу 35, и в этой полости создается понижение давления. Это стабилизирует процесс разгрузки. При падении давления воздуха в системе до величины, соответствующей нижнему пределу срабатывания, регулятор работает в обратном порядке. Компрессор начинает работать в режиме накачки системы сжатым воздухом. При этом лепесток 31 герметизирует канал 36, исключает попадание пыли и агрессивной среды. По достижении давления сжатого воздуха в системе значения верхнего предела срабатывания регулятора цикл повторяется.

Когда в системе давление достигает верхнего предела срабатывания, а разгрузка регулятором не включается (это возможно только тогда, когда следящий поршень 5 находится в нижнем положении), управляющий поршень 11 под воздействием повышенного давления воздуха перемещается, кольцевое уплотнение 18 открывает камеру 32 и избыточное давление воздуха из системы сбрасывает в атмосферу через отверстие в управляющем поршне и каналы 35 в поршне 19 и 36 в крышке. При этом одновременно давление воздуха действует на большую ступень поршня 19, который перемещается, и запорный элемент 22 сообщается входную полость 3 с разгрузочным каналом - происходит разгрузка компрессора. В канале 36 происходит ускорение потока струи и проявляется эффект инжекции.

При падении давления воздуха в системе до величины, соответствующей нижнему пределу срабатывания предохранительного режима, регулятор работает в обратном порядке. Компрессор начинает работать в режиме накачки системы сжатым воздухом, а лепесток 31 герметизирует канал 36.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в пневмогидросистемах транспортных средств. Изобретение позволяет снизить габариты и массу и повысить надежность регулятора давления, для чего в ступенчатом разгрузочном поршне 19 выполнен осевой канал 35, канал 36 разгрузки имеет сужающе-расширяющийся по потоку профиль, а нижняя часть поршня 19 имеет вогнутый профиль и образует с сужающейся частью канала 35 инжектирующий канал, причем на выходе канала 36 установлен сапун. 2 ил.

РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус, входная полость которого соединена с выходной полостью и атмосферой соответственно через обратный клапан и канал разгрузки, в котором размещен разгрузочный клапан, а также установленные в корпусе подпружиненный ступенчатый разгрузочный поршень и подпружиненный следящий поршень, полость под которым сообщена с выходной полостью и через последовательно соединенные нормально закрытый впускной и нормально открытый выпускной клапаны - с полостью над подпружиненным следящим поршнем, причем запорный элемент разгрузочного клапана установлен в нижней части ступени меньшего диаметра подпружиненного ступенчатого разгрузочного поршня, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов и массы и повышения надежности регулятора, подпружиненный ступенчатый разгрузочный поршень и подпружиненный следящий поршень установлены коаксиально, а между ними установлен подпружиненный ступенчатый управляющий поршень, который образует со ступенью меньшего диаметра подпружиненного ступенчатого разгрузочного поршня промежуточную камеру, причем нормально закрытый впускной клапан и нормально открытый выпускной клапан соединены между собой через промежуточную камеру и последовательно соединенный с нею канал, выполненный в подпружиненном ступенчатом управляющем поршне, а запорные элементы нормально закрытого впускного и нормально открытого выпускного клапанов установлены соответственно в нижней части ступени меньшего диаметра и верхней части ступени большего диаметра этого поршня, при этом канал разгрузки имеет выпуклый к его оси и сужающе-расширяющийся по потоку профиль, подпружиненный ступнчатый разгрузочный поршень снабжен сквозным осевым каналом, а нижняя часть его ступени меньшего диаметра имеет вогнутый профиль и образует с сужающейся частью канала разгрузки кольцевой инжектирующий канал, причем на выходе канала разгрузки установлен сапун.