Газовый редуктор Советский патент 1983 года по МПК G05D16/10 

00 CD ND

О

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в пневмосистемах.

По основному авт.св. 690454 известен газовый редуктор, состоящий из корпуса с седлом,в котором размещены регулирующий клапан и поршень, выполненный ступенчатым и образующий между ступенями и корпусом полость, связанную с выходной полостью через Ю клапанное устройство, размещенное в поршне, которое открыто при исходном положении поршня .за счет контактов с корпусом и закрыто пружиной при рабочем положения поршня. Кроме то- 15 го, в редукторе имеется дополнительный чувствительный элемент, связанный с подпружиненным клапаном, разделительный клапан с жестким упором, причем полость дополнительного чув- 20 ствительного злемента связана через разделительный клапан,размещенный в поршне основного чувствительного элемента, с выходной полостью.и проточной полостью, образованной корпу- 25 сом и дифференциальным поршнем, установленным между регулировочной пружиной с основным чувствительным элементов и соосно с ним, а полость, образованная большей ступенью диффе- ,Q ренциального поршня и корпусом, соединена с атмосферой. Как и все редукторы, этот редуктор расчитан на работу в регулируемом режиме с определенным диапазоном расходов газа 1., Однако в некоторых пневмосхемах имеет место нерегулируемый реуим ра- . боты с расходом газа, превышающим расчетный, например, в процессе заполнения выходной магистрали, имеющей малое iгидравлическое сопротивле- 40 ние.

При подводе давления к настроенному редуктору надпоршневая полость основного чувствительного элемента 45 заполняется газом. Затем заполняется проточная надпоршневая полоств дифференциального поршня, что

создает дополнительное усилие на основной чувствите. элемент. Когда 50 расход газа через редуктор значитель

но превышает расчетный, клапан, раздв лякхций надпоршневую полость основного чувствительного элемента и выходную полость редуктора вследствие контакта 5 с корпусе, откроется и может вновь закрыться, когда давление в надпоршневой полости основного чувствительного, злемента и выходной полости редуктора будет превышать давление настройки. Q Т.е. редуктор не допускает расход газа через себя, превышающий величину, при которой происходит сбивание настройки редуктора. Этот расход меньше тО, го расхода который может пропустить

дросселирующая пара клапан - седло. Цель изобретения - повысить пропускную способность редуктора в не регулируемых режимах.

Поставленная цель достигается тем, что в редукторе выполнен ступенчатый поршень, образующий между ступенями рабочую полость, связанную с каналом, перекрываемым разделительным клапаном а большей ступенью - дополнительную, сообщенную с атмосферой полость, в которой размещена пружина, связанная с большей ступенью поршня, а торцовая поверхность меньшей ступени поршня связана с клапаном, сообщающим полость, образованную ступенями основного чувствительного элемента в его исходном положении, с выходной полостью

На: чертеже приведена принципиальная схема редуктора.

Газовый редуктор состоит из корпуса 1 с седлом 2, перекрываемым клапаном 3. Выходная полость 4 сообщается с проточной полостью 5 каналами 6 и 7 через подпружиненный клапан 8 с«седлом 9, приводимым дополнительным ;чувствительным элементом (поршнем) 10, который образует с корпусом 1 : полость дополнительного чувствительного элемента 11. Полость 12 между ступенями основного чувствительного элемента 13 сообщена в его исходном положении с выходной полостью 4 через седло 14, перекрываемое клапаном 15 при рабочем положении основного чувствительного элемента 13. Разделительный клапан 16 служит для перекрытия канала 6, когда открыта полость 12,и открытия kaHajia 6, когда клапан 15 перюкроет седло 4. Это условие выпол.няется при соответствующем соотнес шении зазора А между клапаном 15 и седлом 14 и зазора Г между разделительным клапаном 16 и упором 17. Дифференциальный поршень 18 передает воздействие регулировочной пружины 19 на чувствительный элемент корректирующего воздействия, на кольцевую площадь В. Пружина 20 обеспечивает усилие на дополнительном чувствительном элементе 10, соответствующее требуемому выходному давлению. Давление на площади В оказывает корректирующее воздействие также на основной чувствительный элемент и, следовательно, на выходное давление в полости 4. Канал 21 соединяет полость 22, образованную большей ступенью дифференциального поршня 18 и корпусом 1, с атмосферой, чем исключается рост давления в ней при -утечках газа через уплотнения и предотвращается перемещение основного чувствительного элемента 13 в процессе заполнения полости 12 под действием пружины 23 клапана 3. Канал 24 обеспечивает

истечение газа из проточной полости 5.

Ступенчатый поршень 25 поджимается к корпусу 1 пружиной 26, обеспечивает жесткий упор клапана 15 в исходном положении редуктора и исключает его упор после выхода редуктора на рабочий режим. Канал 27 сообщает рабочую полость 28 с каналом 6.

Дополнительная пог.ость 29 сообщена с атмосферой каналом 30, исключающим заполнение полости рабочей средотй вследствие негерметичности уплотнения и материалов ступенчатого поршня 25 и корпуса 1,

Газовый редуктор работает следующим образом.

В исходном положении редуктора основной чувствительный элемент 13 поджат регулировочной пружиной 19 к корпусу 1/ ступенчатый поршень 25 поджат к корпусу 1 пружиной 26/ полость 12 открыта, так как клапан 15 отжат от седла 14, канал 6 перекрыт разделительным клапаном 16, клапаны 3 и 8 отжа1ты от седел 2 и 9 Пружина 20 отрегулирована на требующееся выходное давление Р редуктора, регулировочная пружина i9 отрегулирована на начальное выходное -давление РВЫХ.Н несколько меньше давления РВ,,,;. При подаче входного давления газ через кольцевой зазор между клапаном 3 и седлом 2 поступа т в выходную полость 4 и через седло 14 - в полость 12, при этом давление в полостях возрастает. Когда давление достигнет значения РВЫХХ по его воздействием на площадь Б основной поршень 12 начинает перемещаться а клапан 15 перекрывает седло 14. Зазор между жестким упором 17 и разделительным клапаном 16 выбран таким, что канал 6 может быть открчт только после закрытия полости 12, т. после перекрытия сёдла 14 клапаном 1

Выполнение последнего условия необходимо для того, чтобы газ по каналам 6 и 7 не смог заполнить проточную полость 5 и изменить усилие на основной чувствительный элемент 13 через ступенчатый поршень 18 во время заполнения полости 12, т.е. в процессе вьгхода основной линии регулирования на давление Рд.При перемещении основного чувствительного элемента 13 зазор между клапаном 3 и седлом 2 уменьшается, приближаясь к требунщемуся рабочему зазору, но остается больше этого зазора до тех по пока седло 14 не будет перекрыто/ а канал 6 не будет открыт. Рабочий.зазор устанавливается автоматически в зависимости от величины входного давления, отбора газа от редуктора. Когда разделительный клапан 16 войдет в контакт с упором 17 и откроет канал 6, газ поступает в полость дополнительного чувствительного элемента 11 и через седло 9 и канал 7 в , проточную полость 5. Давление на кольцевую площадь В сообщает дифференциальному поршню 18 и основному чувствительному элементу 13 некоторое усилие дополнительно усилию регулировочной пружины 19. При этом давление в выходной полости 4.и полости дополнительного чувствительного элемента 11 также повышается до величины, определяемой настройкой пружины 20, после чего дополнительный чувствительный элемент 10 начнет перемещаться, а клапан 8 перекрывать седло 9. Доступ газа в проточную полость 5 уменьшается, при этом рост давления в проточной полости S/ выходной полости 4 и полости дополнительного чувствительного элемента 11 прекращается. При дальнеГЬдей работе редуктора всякому уменьшению и увеличению давления в полостях 4 и 11 соответствует увеличение и уменьшение зазора между клапаном 8 и седлом 9 и, с учетом истечения газа через канал 24, увеличение и уменьшение давления в проточной полости 5. Это/ в свою очередь, оказывает корректирующее воздействие на подвижную систему редуктора и стабилизирует вы-. ходное давление.

После контакта разделительного клапана 16 с жестким упором 17 и открытия канала 6 газ по каналу 27 поступает в рабочую полость 28.

Ступенчатый поршень 25, преодоле- вая усилие пружины 26, переместится ДО упора в корпус 1 на величину/ неключающую в исходном положении поршня 12 контакт клапана 15 с торцовой поверхностью.меньшей ступени поршня 25.

Когда отбор газа потребителем превышает допустимый для регулируемого режима редуктора, основной чувствительный элемент 13 переместится в направлении, соответствукмцем отжатию клапана 3 от седла 2. Поскольку контакт клапана 15 ступенчатым поршнем 25 исключен/ седло 14 остается перекрытым и давление в пневмополости 13 при последующем возрастании давления в выходной полости 4 остается неизменным, т.е. таким же, каким оно установилось первоначально при подводе входного давления, и независящим от давления в проточной полости 5. По окончании работы давление из всех полостей, в том числе из рабочей полости 28 сбрасывается, ступенчатый поршень 25 возвращается пружиной 26 в исходное положение, обеспечивающее отжатйе клапана 15 и заполнение полоти 12 при последующем подвсрде входного давления.

Таким образом/ с введением ступенчатого поршня 25/ пружины 26, раз

ГАЗОВЫЙ РЕДУКТОР ПО авт.св. 690454, отличающийся Тем, что, с целью повышения пропускной способности в нерегулируемых режимах, в нем выполнен ступенчатый поршень, образующий между ступенями рабочую полость, связанную с каналом, перекрываемым разделительным клапаном, а большей ступенью - дополнительную, сообщенную с атмосферой полость, в которой размещена пружина, связанная с большой ступенью поршня, а торцовая поверхность меньшей ступени поршня связана с клапаном, сообщающим полость, образованную ступенями основного Чувствительного злемента в его исходном положе-, НИИ, с выходной полостью.