УСТРОЙСТВО РЕГУЛИРОВАНИЯ ДАВЛЕНИЯ ГОРЮЧИХ ГАЗОВ ДЛЯ ГАЗОПЛАМЕННОЙ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ Российский патент 2001 года по МПК B23K5/22 

Изобретение относится к пневморегуляторам давления горючих газов и может быть использовано в качестве вспомогательного оборудования, например, для регулирования давления пропана в процессе газопламенной обработки металлов.

Известен редукционный клапан, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, седло, образованное выполненным в корпусе кольцевым выступом и взаимодействующее с тарельчатым запорным органом, подпружиненную диафрагму, с одной стороны которой установлен регулировочный винт с упором, а с другой выполнена полость, сообщенная с выходным отверстием, толкатель, соосно установленный между тарельчатым запорным органом и диафрагмой (см. книгу Т.М. Башты "Гидравлические приводы летательных аппаратов". - М.: Машиностроение, 1967 г., с. 261-262, рис. 199).

В этом клапане пониженное выходное давление воздействует на диафрагму, площадь которой превышает сечение клапана, и при превышении выходного давления выше давления, установленного пружиной, диафрагма сжимается и тарельчатый запорный орган клапана под действием давления переместится, перекрывая проходную щель между запорным органом и седлом и редуцируя при этом давление. При снижении давления до установленного рабочая среда свободно проходит от входного отверстия к выходному.

Однако отсутствие уплотнения между седлом и запорным органом в этом устройстве приводит к пониженной надежности и ограниченным возможностям устройства.

Ближайшим аналогом является устройство регулирования давления горючих газов для газопламенной обработки металлов, содержащее корпус с входным и выходным отверстиями, редуцирующий узел, выполненный в виде связанной с корпусом гильзы, в отверстии которой соосно установлен подпружиненный запорный орган, взаимодействующий с седлом, имеющим уплотнительное кольцо, диафрагму, с одной стороны которой установлен регулировочный винт, взаимодействующий с диафрагмой через пружину и упор, а с другой стороны выполнена полость, сообщенная с выходным отверстием, толкатель, соосно установленный между запорным органом и диафрагмой (см ТУ. 3645-032-00220531-976 регистрация Госстандарта 27.02.97, внесен в реестр N 200/014386).

Однако в этом устройстве ненадежная фиксация уплотнительного кольца, которое выполнено из синтетического материала и имеет прямоугольное сечение, и невозможность его поджатия к седлу приводят к пониженной точности поддержания давления, к пониженной надежности уплотнения, а также к необходимости повышенного давления при "стоп-режиме".

Кроме того, в этом устройстве гильза редуцирующего узла жестко связана с корпусом и не предусмотрена возможность выполнения редуцирующего узла устройства сменным, что ведет к пониженной технологичности и к необходимости точного изготовления сопрягаемых поверхностей, а следовательно, к увеличению стоимости устройства. К тому же расположение входного отверстия под углом к оси редуцирующего узла ведет к увеличению габаритов и веса.

Задачей предложенного технического решения является повышение точности поддержания давления, снижение усилия на уплотнении, уменьшение давления "стоп-режима" при одновременном снижении стоимости, габаритов и веса.

Для решения поставленной задачи в устройстве регулирования давления горючих газов для газопламенной обработки металлов, содержащем корпус с входным и выходным отверстиями, редуцирующий узел, выполненный в виде гильзы, связанной с корпусом, седла, запорного органа, установленного в отверстии гильзы соосно седлу и с возможностью взаимодействия с ним, и уплотнительного кольца, диафрагму, с одной стороны которой установлен с возможностью взаимодействия с ней через упор и пружину регулировочный винт, а с другой стороны имеется полость, сообщенная с выходным отверстием, и толкатель, установленный между запорным органом и диафрагмой и соосно с ними, седло выполнено в виде резьбовой втулки с кольцевой выемкой и установлено в гильзе, которая выполнена с коническим буртом, образующим с кольцевой выемкой втулки паз, в котором размешено уплотнительное кольцо, выполненное резиновым и с круглым сечением для обеспечения точечного контакта с запорным органом, который выполнен шаровым.

Кроме того, редуцирующий узел выполнен съемным и расположен соосно входному отверстию, а его гильза связана с корпусом резьбовым соединением.

Этим достигается повышение точности поддержания давления в 1,3 раза, при одновременном снижении усилия на уплотнительном кольце и снижении давления "стоп-режима" в 1,5-2 раза, а также снижение стоимости на 50%, и уменьшение габаритов и веса в 1,5-2 раза.

На фиг. 1 представлена конструктивная схема предложенного устройства.

На фиг. 2 представлена конструктивная схема сменного редуцирующего узла.

Устройство содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 отверстиями, и редуцирующий узел 4, выполненный в виде гильзы 5, седла 6 с уплотнительным кольцом 7 и установленного с возможностью взаимодействия с седлом 6 и подпружиненного пружиной 8 шарового запорного органа 9, выполненного в виде шарика 9'.

Седло 6 выполнено в виде втулки 10 с кольцевой выемкой 11, установлено соосно гильзе 5 и связано с ней резьбовым соединением 10'. Гильза 5 выполнена с коническим буртом 12, образующим с кольцевой выемкой 11 втулки 10 паз 13 для размещения уплотнительного кольца 7.

Между диафрагмой 14 и шариком 9' запорного органа 9 установлен толкатель 15. С одной стороны диафрагмы 14 установлен регулировочный винт 16, взаимодействующий с диафрагмой через пружину 17 и упор 18, а с другой стороны диафрагмы 14 имеется полость 19, сообщенная с выходным отверстием 3.

Редуцирующий узел 4 установлен соосно входному отверстию 2, выполнен съемным и его гильза 5 связана с корпусом 1 резьбовым соединением 20.

Устройство работает следующим образом.

При выходном давлении, соответствующем давлению, установленному регулировочным винтом 16, взаимодействующим с диафрагмой 14 через пружину 17 и упор 18, редуцирующий узел 4 открыт и рабочая среда поступает от входного отверстия 2 к выходному 3. При этом устанавливается равновесие между усилием пружины 8, усилием пружины 17, усилием давления жидкости в полости 19 на диафрагму 14 и усилием давления жидкости на участок площади шарика 9'.

При повышении давления в выходном отверстии 3 выше значения, установленного регулировочным винтом 16, давление, воздействующее на диафрагму 14, увеличивается и нарушается указанный выше равновесный баланс усилий и шарик 9' запорного органа 9 редуцирующего узла 4 садится на уплотнительное кольцо 7 седла 6, перекрывая доступ жидкости от входного отверстия 2 к выходному отверстию 3. Уплотнительное кольцо 7 имеет круглое сечение и выполнено резиновым, что обеспечивает точечный контакт между шариком 9' и уплотнительным кольцом 7. Этим достигается повышение точности поддержания давления, увеличение надежности уплотнения и снижение давления "стоп-режима".

При этом имеется возможность поджатия уплотнительного кольца 7 за счет выполнения седла 6 в виде соосной входному отверстию втулки 10, имеющей кольцевую выемку 11 и выполненного в гильзе 5 конического бурта 12, образующего с кольцевой выемкой 11 втулки 10 паз 13 для размещения уплотнительного кольца 6. Этим достигается увеличение надежности уплотнения.

Редуцирующий узел при необходимости легко заменить, поскольку он выполнен съемным и его гильза 5 связана с корпусом 1 резьбовым соединением 20. Этим достигается упрощение эксплуатации устройства и повышается его технологичность и снижается стоимость.

Редуцирующий узел 4 установлен соосно входному отверстию 2. Это позволяет уменьшить габариты и вес устройства.

Технико-экономический эффект устройства состоит в повышении точности поддержания давления в 1,3 раза при одновременном снижении усилия на уплотнении и снижении давления "стоп-режима" в 1,5-2 раза, а также в снижении стоимости устройства 50% и уменьшении габаритов и веса в 1,5-2 раза.

Изобретение относится к регуляторам давления горючих газов и может быть использовано в качестве вспомогательного оборудования для регулирования давления пропана в процессе газопламенной обработки металлов. Редуцирующий узел выполнен в виде гильзы, связанной с корпусом, седла, запорного органа, установленного в отверстии гильзы соосно с седлом и с возможностью взаимодействия с ним, и уплотнительного кольца. С одной стороны диафрагмы установлен с возможностью взаимодействия с ней через упор и пружину регулировочный винт, с ее другой стороны имеется полость, сообщенная с выходным отверстием. Толкатель установлен между запорным органом и диафрагмой и соосно с ними. Седло выполнено в виде резьбовой втулки с кольцевой выемкой и установлено в гильзе. Гильза выполнена с коническим буртом, образующим с кольцевой выемкой втулки паз. В пазу размещено уплотнительное кольцо, выполненное резиновым и с круглым сечением для обеспечения точечного контакта с запорным органом, который выполнен шаровым. Редуцирующий узел выполнен съемным и расположен соосно с входным отверстием. Гильза связана с корпусом резьбовым соединением. Такое выполнение позволяет повысить точность поддержания давления в 1,3 раза при одновременном снижении усилия на уплотнении и снижении давления "стоп-режима" в 1,5-2 раза, а также снизить стоимость устройства на 50% и уменьшить габариты и вес в 1,5-2 раза. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Устройство регулирования давления горючих газов для газопламенной обработки металлов, содержащее корпус с входным и выходным отверстиями, редуцирующий узел, выполненный в виде гильзы, связанной с корпусом, седла, запорного органа, установленного в отверстии гильзы соосно с седлом и с возможностью взаимодействия с ним, и уплотнительного кольца, диафрагму, с одной стороны которой установлен с возможностью взаимодействия с ней через упор и пружину регулировочный винт, а с другой стороны имеется полость, сообщенная с выходным отверстием, и толкатель, установленный между запорным органом и диафрагмой и соосно с ними, отличающееся тем, что седло выполнено в виде резьбовой втулки с кольцевой выемкой и установлено в гильзе, которая выполнена с коническим буртом, образующим с кольцевой выемкой втулки паз, в котором размещено уплотнительное кольцо, выполненное резиновым и с круглым сечением для обеспечения точечного контакта с запорным органом, который выполнен шаровым. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что редуцирующий узел выполнен съемным и расположен соосно с входным отверстием, а его гильза связана с корпусом резьбовым соединением.