ГАЗОВЫЙ РЕДУКТОР ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ Российский патент 2009 года по МПК F02D19/02 

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для регулирования и стабилизации выходного давления газа необходимой величины. Устройство может быть использовано в системах питания газом автомобильных и стационарных двигателей внутреннего сгорания с микропроцессорным управлением, а также в других отраслях народного хозяйства.

Известен двухступенчатый редуктор, приведенный в авторском свидетельстве СССР №67028, опубл. 01.01.1946 г. Редуктор имеет две механических ступени для снижения и стабилизации выходного давления. Недостатком данного редуктора является то, что устройство требует периодических регулировок и не может управляться от микропроцессора.

Задача изобретения - стабилизация выходного давления посредством электронного управления.

Задача, на выполнение которой направлено заявленное техническое решение, достигается за счет того, что известный газовый редуктор высокого давления, содержащий две ступени для снижения и стабилизации выходного давления, снабжен измерителем давления регулирования, шаговым электродвигателем с выходным валом, установленным в нижней части редуктора, упорным подшипником и микропроцессором, причем первая ступень редуктора состоит из седла, клапана запорного устройства, предохранительного клапана и мембраны с пружиной, связанной через двуплечий рычаг с клапаном запорного устройства, вторая ступень содержит камеру и клапан, выходной вал электродвигателя упирается в шток клапана второй ступени через упорный подшипник, измерителем давления регулирования в камере второй ступени служит датчик давления, формирующий сигнал, посылаемый в микропроцессор, который включает шаговый электродвигатель.

Сущность изобретения подтверждается чертежами.

На фиг.1 изображен редуктор высокого давления (233.4404200), применяемый на газовых двигателях семейства КАМАЗ. На фиг.2 изображен общий вид заявляемого газового редуктора высокого давления

Устройство состоит из двух ступеней, конструктивно выполненных в литых корпусных деталях. Корпуса соединены между собой винтами и образуют с помощью резиновых колец герметичную полость, заполняемую тосолом для подогрева редуктора и исключения образования гидратных пробок, при снижении давления газа, сопровождающегося отбором тепла. Первая ступень I редуктора состоит из седла, клапана запорного устройства, рычага и мембраны с пружиной. Клапан первой ступени открыт под действием пружины. По мере заполнения полости первой ступени газом давление увеличивается и воздействует на мембрану, которая сжимает пружину и клапан закрывается. Изменением преднатяга пружины устанавливается рабочее давление в первой ступени (0,6 МПа). Мембрана связана с клапаном через двуплечий рычаг соотношение плеч 1:3. В первой ступени имеется клапан предохранительный, настраиваемый на давление Р_пр=1,0...1,2 МПа. Клапан предотвращает разрушение редуктора в случае превышения рабочего давления в первой ступени выше допустимого при потере герметичности клапана или мембраны и выводит газ в систему вентиляции. Вторая ступень II имеет рабочее давление 0,3...0,4 МПа. Во второй ступени редуктора установлен шаговый электродвигатель 1, выходной вал которого упирается в шток клапана 5 второй ступени через упорный подшипник 2. Корпус шагового электродвигателя 1 закреплен в нижней крышке ступени II. Датчик давления 3 подключен к ступени II газового редуктора высокого давления. Для вывода проводов используется уплотнение 4.

Устройство работает следующим образом.

При отсутствии давления в первой ступени пружина воздействует на мембрану и клапан находиться в открытом состоянии. При увеличении давления в первой ступени мембрана сжимает пружину и закрывает клапан. При этом давление в первой ступени достигает 0,6 МПа. Газ проходит во вторую ступень через клапан второй ступени. В момент появления давления во второй ступени упорный подшипник 2 упирается в шток клапана. Газ начинает заполнять вторую ступень. При достижении давления 0,3 МПа датчик давления 3 формирует электрический сигнал, посылаемый в микропроцессор. Микропроцессор включает шаговый электродвигатель 1. Шток шагового электродвигателя 1 начинает укорачиваться, перекрывая подачу газа в нижнюю ступень. Пружина 6 обеспечивает замкнутость кинематической цепи «шток клапана - упорный подшипник». При снижении давления датчик 3, работая совместно с микропроцессором, начнет производить удлинение штока шагового электродвигателя 1, что откроет клапан второй ступени, и газ вновь начнет заполнять полость второй ступени, поступая при этом в систему питания двигателя. Далее процесс будет циклически повторяться.

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам для снижения давления газа, регулирования и стабилизации выходного давления заданной величины. Газовый редуктор высокого давления может быть использован в системах питания газом двигателей транспортных средств, а также стационарных двигателях внутреннего сгорания с микропроцессорными системами управления. Применение данного редуктора на двигателях внутреннего сгорания позволит экономить топливо и снизить количество вредных выбросов в окружающую среду за счет микропроцессорного управления давления газа. Газовый редуктор высокого давления содержит две ступени для снижения и стабилизации выходного давления и снабжен измерителем давления регулирования, шаговым электродвигателем с выходным валом, установленным в нижней части редуктора, упорным подшипником и микропроцессором. Первая ступень редуктора состоит из седла, клапана запорного устройства, предохранительного клапана и мембраны с пружиной, связанной через двуплечий рычаг с клапаном запорного устройства. Вторая ступень содержит камеру и клапан, выходной вал электродвигателя упирается в шток клапана второй ступени через упорный подшипник. Измерителем давления регулирования в камере второй ступени служит датчик давления, формирующий сигнал, посылаемый в микропроцессор, который включает шаговый электродвигатель. 2 ил.

Газовый редуктор высокого давления, содержащий две ступени для снижения и стабилизации выходного давления, отличающийся тем, что снабжен измерителем давления регулирования, шаговым электродвигателем с выходным валом, установленным в нижней части редуктора, упорным подшипником и микропроцессором, причем первая ступень редуктора состоит из седла, клапана запорного устройства, предохранительного клапана и мембраны с пружиной, связанной через двуплечий рычаг с клапаном запорного устройства, вторая ступень содержит камеру и клапан, выходной вал электродвигателя упирается в шток клапана второй ступени через упорный подшипник, измерителем давления регулирования в камере второй ступени служит датчик давления, формирующий сигнал, посылаемый в микропроцессор, который включает шаговый электродвигатель.