Регулятор давления Советский патент 1983 года по МПК G05D16/06 

1101 Изобретение относится к автоматическ . му управлению и предназначено для регулнрования давления в системах суфлирования масляных полостей газотурбинных двигателей. Известен регулятор давления, содержащий корпус с установленными в кем чувстектельными элементом и двумя последовательно включенными регулирун щими .органами, причем один орган соосен другому Ull. Этому регулятору присуща нвдостаточная гочносТЬ поддерживания давления, что связано с наличием осевых сил, воздействующих на чувствитеоьный элемент со стороны регупирукших органов, причем величина этого воздействия зависит от ве личины входного давления, т.е. при раэном входном давлении величина силы, воздействующей на чувствительный элемект, ра:шична, что не позволяет обеспечить высокую точность поддерживания давления газа. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности .является регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной полост.ш, между которыми установлен регулирующий орган, выполненный в виде штока, связанного с установленным в выходной полости первым клапаном, связанным с чувствительным. элементом, и с расположенным во входной полости вторым клапаном, тарель которого расположена между упором, выполненным на штоке, и первой пружиной. Наличие двух клапанов, расположенных на одном щтоке, позволяет исключить влияние входного давления на величину усилия, передающегося на чувствительный элемент через тарели клапанов, так как входное давление газа действует одновременно на обе тарели в противоположных направлениях (при условии, что площади тарелей равны между собой) . Однако этот регулятор давления вме- 45 ет недостаточную точность регулирования, . которая проявляется при упоре подвижной относительно штока тарели в седло. При этом усилие, передаваемое чувствЕп тельному элементу, резко возрастает, так как в работу вступает пружина, поджимающая эту тарель. Таким образом, усилне, передаваемое на чувствительный . элемент в момент касания подвижной относительно штока тарели клапана, ра&- ,. .F где усилие пружины, поджим/ающей шток к чувс-яантельному элементу; cQ 52 Fo усилне пружины, поджимающей тарель к упору на штоке, Вступление одновременно в работу двух пружин приводит к увеличению усиЛИЯ, передаваемого на чувствительный элемент, и к ухудшению точности регулирования газа, проходящего через регулятор. Цель изобретения - поВБПнение точности регулирования давления в широком диапазоне расходов. Поставленная цель достигается тем, что регулятор давления снабжен Третьим зшапаном, седло которого выполнено в тагрели.второго клапана, а между корпусом в третьим клапаном установлена вторая пружина направление усилия которой противоположно направлению усилия первой пружины, причем усилие первой пружины не меньше усилия второй пружины. На чертеже изображен регулятор давлеРегулятор давления содержит корпус 1, с входной 2 и выходной 3 полостями, метсду которыми установлен регулирующий орган, выполненный в.виде штока 4, связанного с установленным и выходной полости первым клапаном 5, связанным с чувствительным элеменгом бис расположенным во входной полости вторым клапаном 7, тарель 8 которого распопожена между упором 9, выполненным на штоке, и первой пружиной Ю. В тарели 6 второго клапана выполнено седло 11 клапана 12, а между корпусом и третьим клапаном установлена вторая пружина 13. Зазор А во втором клапане равен или меньше зазора Б в кл&пане. Регулятор давления работает следующим офазом.g При работе регулятора давления на земле первый клапан 5 и второй клапан 7 максимально открыты и воздух из систе суфлирования двигателя, поступая во входную полость 2 регулятора давления, беспрепятственно проходит через первый И второй клапаны в выходную полость 3 регулятора давления и далее выходит в атмосферу, при этом третий клапан 12 закрыт. При увеличении высоты полети летательного аппарата под действием чувствительного элемента 6 второй клапан 7 закрывается, при дальнейшем движении штока 4 тарель 8 втврого клапана 7 отходет ат упора 9, и пераналй клапан 5 закрывается. В полете при зшфытых первом 5 и втором 7 клапанах давление в системе

суфлирования двигателя поддерживается путем стравливания воздуха через третий клапан 12.

Усилие первой 10 и второй 13 пружин замыкается на одной детали-подвижной тареяи 8 второго клапана 7. При максимальном огкрьттии проходного сечения первого и второго клапанов усилие второй пружины 13 минимально, а сила прижатия перёой пружины Ю к упору 9 максимальна ,

, АОП где Ffip, f сипа прижатия тарели 8 к упору 9 при наиболыаем отврытии первого и второго клапанов; FO.| - усилие пруживы 1О при наибольшем открытии перSioro н второго клапанов; Рдоп Усклие пружины 13 при наиболыыем открытии первого и всторого клапанов.

При закрытии первого и второго клапанов усилие на пружине 13 возрастает и сила прижатия пружины 10 к упору 9 уменьшается. Для правильной работы всей системы веобкодимо условие

РОСН -РАОП О

илиР„р

осн АОП гда ьсн10 при закрыусилие пружины

пфс первом и втором клапанах; Рдоп усилие пружины (закрытых первом н втором клбпанах;

Пр сила прижатия тарели 8 к упору , 9 при закрытых первом и втором клапанах..

Таким образом, передаваемое на чувствительный элемент усилие равно

Так как /Vp может быть близким к О, можно aamicBTb

F f onТаким офазом, усилие пружины 16, поджимакхцей тарель 8 второго клапана к упору 9 при правильном подборе пружин практически не влияет на точность регулирования устройства в момент аашшн тия второго клапана.

Использование данного изобретения в современных ьлноговальных ГТД, увеличенное (по сравнению с .одвовальными) количество контактных уплотнений роторов двигателя и обладаксшх поэтому повышенным наддувом масляных полостей, позволит решить задачу по поддержанию расчетного давления в суфлируемых маслй) кых полостях двигателя, так как дает возможность поддерживать расчетное дав ление в этих полостях с 6ольше1в точностью в широком диапазоне расходов газа.

Решение этой задачи в свою- очередь; позволяет снизить износ контактных уплотнений роторов дш1гателя, уменьшить прорыв горячих газов в масляные полости, снизить расход масла, вызванный утечкой через контактные уплотвен сократаггь время нахождения горячих гвзов в контакте с маслом и, тем самым, снизить температуру масла и работаюшшс в масляных полостях узлов, уменьшить коксование масла в суфлируеколх полостях н магистралях.

Все это, в свою очередь, повышает надёжность двбигатепя и продлевает ре . суре его работы.

РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЙ, .содержащий корпус с вкодной и выходной полостями, межпу которвсми установлен регупирукхций орган, вьшолненшдй в виде штока, связанного с установленным в выходной полости первым клапаном. связанным с чувствительным элементом,. и с расположенным во входной полости вторым клапаном, тарель которого расположена между упором, выполненным на игтоке, и первой пружиной, о т л и ч а к ш и и с я тем, что, с повышения точности регулирования давления в широком диапазоне расходов, регу- . лятор снабжен третьим клшаном, седло которого выполнено в тарели второго коапана, а между корпусом и третьим клапанном уг тановлена вторая пружина, неправление усилия которой противоположно направлению усилия первой пружины, крачем усилие первой пружины на меньше усилия второй пружины. (Л ю ю ел