Регулятор давления газа (его варианты) Советский патент 1984 года по МПК G05D16/10 

2. Регулятор давления газа, содержащий корпус, между входной и выходной полостями которого установлен первый регулирующий орган, связанный с первым чувствительным элементом, выполненным в виде первого ступенчатого порщня, первая полость между ступенями которого соединена с каналом управляющего давления, второй чувствительный элемент, образующий в корпусе вторую полость, сообщенную с выходной полостью, и связанный с узлом задания и вторым регулирующим органом, выход которого сообщен с рабочей полостью.

сообщенной через дроссель с атмосферой, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности регулирования, в нем установлен поршень, связанный с меньщей ступенью первого ступенчатого порщня и образующий с корпусом регулятора рабочую полость, а второй чувствительный элемент выполнен в виде второго ступенчатого порщня, связан с узлом задания больщей ступенью и образует с корпусом третью полость между ступенями, сообщенную с выходом второго регулирующего органа, который выполнен нормально-открытым.

1. Регулятор давления газа, содержащий корпус, между входной и выходной полостями которого установлен первый регулирующий орган, связанный с первым чувствительным элементом, выполненным в виде первого ступенчатого порщня, первая полость между ступенями которого соединена с каналом управляющего давления, второй чувствительный элемент, образующий в корпусе вторую полость, сообщенную с выходной полостью, и связанный с узлом задания и вторым регулирующим органом, выход которого сообщен с рабочей полостью, сообщенной через дроссель с атмосферой, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности регулирования, в нем установлен порщень, связанный с меньщей ступенью первого ступенчатого порщня и образующий с ним и корпусом регулятора рабочую полость, а второй чувствительный элемент выполнен в виде второго ступенчатого порщня, связан с узлом задания меньщей ступенью и образует с корпусом третью полость между ступенями, сообщенную с выходом второго регулирующего органа, который выполнен нормально-закрытым.

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в пневмосистемах.

Известен газовый редуктор, состоящий из корпуса, дросселирующей пары, связанной с чувствительным элементом, выполненным ступенчатым поршнем, который связан с задатчиком усилия больщей ступенью. Полость, образованная ступенями поршня, сообщена с атмосферой и выходом второй дросселирующей пары, связанной с вторым чувствительным элементом и выполненной по схеме НОРМАЛЬНО ЗАКРЫТО, т.е. по схеме, когда дросселируюи ая пара под воздействием на чувсгвите, атемент только задающего усилия закрывается. Функции задатчиков усилия в редукторе выполняют эффективные площади чувствительных элементов и полости, заполненные средой под управляющим давлением Рулр. Вследствие размещения второго чувствительного элемента в первом длины каналов CEUISH уменьшены и динамика редуктора улучшена 1.

Однако для объектов регулирования с малой инерционностью, например при малом объеме выходной магистрали, быстродействие редуктора оказывается все же недостаточным. В связи с этим возможен автоколебательный режим и пониженная точность регулирования.

Наиболее близким к предлагаемому является известный редуктор давления, содержащий корпус, между входной и выходной полостями которого установлен первый регулирующий орган, связанный с первым чувствительным элементом, выполненным в виде первого ступенчатого порщня, полость между ступенями которого соединена с каналом управляющего давления, второй чувствительный элемент, образующий в корпусе полость, сообщенную с выходной полостью, и связанный с узлом задания и вторым регулирующим органом, выход которс.го сообщен с рабочей полостью, сообикпной через дроссель с атмосферой 2.

Вторая дросселирующая пара в редукторе выполнена по схеме НОРМАЛЬНО ОТКРЫТО. В редукторе имеется также подпружиненный ступенчатый поршень, связанный через толкатель с пружиной клапа на второй дросселирующей пары. Этот ступенчатый поршень вместе с второй дросселирующей парой обеспечивает минимальное давление и усилителе и не реагирует на измерение 15ЫХОДНОГО давления.

известный регулятор характери5 зуется тем, что в связи с инерционностью корректирующего устройства (вторая дросселируюп ая пара, второй чувствительный элемент, полость между ступенями первого чувствительного элемента) при малых расходах среды и малых объемах выходных магистралей процесс регулирования неустойчив и точность регулирования понижена.

Цель изобретения - повыщение точности регулирования.

Поставленная цель достигается тем, что

5 в регуляторе давления газа, содержащем корпус, между входной и выходной полостями которого установлен первый регулирующий орган, связанный с первым чувствительным элементом, выполненным в виде первого ступенчатого поршня, первая полость

0 между ступенями которого соединена с каналом управляющего давления, второй чувствительный элемент, образующий в корпусе вторую полость, сообщенную с выходной полостью, и связанный с узлом задания и вторым регулирующим органом, выход которого сообщен с рабочей полостью, сообщенной через дроссель с атмосферой, установлен порщень, связанный с меньщей ступенью первого ступенчатого порщня и

образующей с ним и корпусом регулятора рабочую полость, а второй чувствительный элемент выполнен в виде второго ступенчатого поршня, связан с узлом задания меньшей ступенью и образует с корпусом третью полость между ступенями, сообщенную с выходом второго регулирующего органа, который выполнен нормально-закрытым.

Второй вариант регулятора давления газа предусматривает установку порщня, образующего с корпусом регулятора рабочую полость, связь второго ступенчатого порщня с узлом задания больщей ступенью и выполнение второго регулирующего органа нормально-открытым.

На фиг. 1 изображен регулятор давления газа; на фиг. 2 - его вариант.

Регулятор давления газа содержит корпус 1, между входной 2 и выходной 3 полостями которого установлен первый регулирующий орган 4, связанный через толкатель 5 с первым чувствительным элементом, выполненным в виде первого ступенчатого порщня 6, первая полость 7 между ступенями которого соединена с каналом 8 управляющего давления. Второй чувствительный элемент 9, образующий в корпусе 1 вторую полость 10, сообщенную с выходной полостью 3, и связанный с узлом 11 задания и вторым регулирующим органом 12, выход которого сообщен с рабочей полостью 13, сообщенной через дроссель 14 с атмосферой.

В корпусе 1 регулятора установлен порщень 15, связанный с меньшей ступенью 16 первого ступенчатого поршня 6 и предназначенный для создания корректирующего воздействия на последний. Поршень 15 образует с первым ступенчатым поршнем 6 и корпусом 1 регулятора рабочую полость 13. Второй чувствительный элемент, выполненный в виде второго ступенчатого порщня 9, связан с узлом 11 задания меньщей ступенью 17 и образует с корпусом 1 третью полость 18 между ступенями, сообщенную с выходом второго регулирующего органа 12 каналом 19. Третья полость 18 между ступенями соединена каналом 20 с рабочей полостью 13.

Второй вариант регулятора давления газа (фиг. 2) .отличается тем, что порщень 15 образует с корпусом 1 рабочую полость 13, второй йтупенчатый порщень 9 связан с узлом 11 задания большей .ступенью 21, и второй регулирующий орган 12 выполнен нормально-открытым.

Регулятор давления газа (фиг. 1) работает следующим образом.

В исходном положении регулятора пружина 11 сжата до усилия, уравновещивающего давление среды в полости 10 (давление настройки РВЫХН) площадь Fj порщня 9, а первый 4 и второй 12 регулирующие

органы закрыты. Входная полость 2 и выходная полость 3 разобщены. Величина управляющего давления Рупр перед подачей его в полость 7 должна быть не менее величины, уравновешивающей давление на площадь F. При подаче управляющего давления порщень 6 перемещается, открывая первый регулирующий орган 4. Газ из входной полости 2 перетекает в выходную полость 3 и полость 10. При давлении РВЫХН 0 порщень 6 с толкателем 5 перемещаются в обратном направлении, первый регулирующий орган 4 в той или иной мере, в зависимости от расхода газа потребителя, прикрывается.

Если управляющее давление несколько

избыточно, то по мере возрастания давления в полостях 3 и 10, порщень 9 перемещается, сжимая пружину 11, второй регулирующий орган 12 приоткрывается, и рабочая среда

0 по каналу 20 перетекает в рабочую полость 13. Давление в последней возрастает до тех пор, пока не скомпенсируется избыточность управляющего дав чения и давление в полостях 3 и 10 не останется стабильным

5 и равным давлению настройки РВЫХНВ установившемся режиме порщень 6 находится в равновесии - в одном направлении под воздействием давлений в полостях 13 и 3 и первого регулирующего органа 4, и в другом направлении - под воздей ;тви0 ем управляющего давления. Порщень 9 также находится в равновесном состоянии при воздействии на него второго регулирующего органа 12, пружины 11 и давлений в полостях 10 и 18. Приток среды через второй регулирующий орган 12 равен оттоку

5 через дроссель 14.

При изменении входного давления или отбора газа потребителем входное давление в полостях 3 и 10 начинает изменяться. При увеличении выходного давления увеличи0 вается его воздействие на площадь F. Кроме того, вследствие воздействия газа на второй ступенчатый порщень 9 второй регулирующий орган 12 несколько приоткрывается и приток газа в рабочую полость 13 увеличивается, способствуя приоткрытию первого

5 регулирующего органа 4 и не позволяя выходному давлению значительно увеличиваться. Таким образом, процесс ограничения возрастания выходного давления происходит при увеличении давления в полостях

13 и 18. Следовательно, прикрытие второго регулирующего органа 12 происходит при увеличенном воздействии среды на площадь Fj. Величина этого воздействия находится в определенной зависимости от изменения выходного давления и в значительной сте5 пени компенсирует это изменение, оставляя порщень 9 в равномерном состоянии.

При уменьщении выходного давления поршень 6 через толкатель 5 в большей

степени приоткрывает первый регулирующий орган 4. Кроме того, поршень 9 перемещается, приоткрывая второй регулирующий орган 12. При оттоке среды через дроссель 14 давление в полостях 13 и 18 уменьщается. Воздействие среды на поршень 15 уменьшается, и появляется дополнительное усилие на поршне 6 в направлении открытия первого регулируюш,его органа 4.

Второй вариант регулятора давления газа (фиг. 2) работает аналогично, только

если первая конструкция характеризуется хорошей реакцией на быстрое уменьшение, расхода газа, то вторая - на быстрое увеличение расхода.

Таким образом, путем введения ступени на втором чувствительном элементе, сообщения образующейся при этом полости с выходом второго регулирующего органа и определенной комбинации элементов, точность регулирования повышается.

5 74

20 1 3 3

срие.2