Устройство для регулирования давления (его варианты) Советский патент 1985 года по МПК G05D16/10 

вход которого сообщен с выходной полостью, а выход - с первой пнев- мополостыо, отличающееся тем, что, с целью повьшения точности регулирования, динамической устойчивости и упрощения устройства, первая пневмополость образована корпусом и поверхностью большей ступени первого чувствительного элемента, обращенной к первой пружине задания, второй чувствительный элемент выполнен в виде ступенчатого поршня, полость между ступенями которого соединена с выходной полостью, а меньшая ступень - с вторым торцом первой пружины, и в котором установлен второй регулирующий орган, подпружиненный второй пружиной, толкатель которого контактирует с корпусом, а вы1166074ход чере ванн вите 4 ча соот где I сообщен с первой пневмополостью , з вторую пневмополость, образоую больщим торцом второго чувстльного элемента и корпусом. . Устройство по п. 3,.о т л итем, что выполнено ющееся ношение Кг F2 .. К - жесткость первой пружины, К - суммарная жесткость первой пружины и первой пружины задания; Р - площадь второго чувствительного элемента , FQ - площадь первого чувствительного элемента, образующая первую пневмополость.

1. Устройство для регулирования давления газа, содержащее корпус с входной и выходной полостями, в котором установлены первый чузсгвительный элемент, вьтолненный в виде ступенчатого поршни, образующего между ступенями первую пневмополость, сообще|1ную дросселем с атмосферой, меньшая ступень которого через шток связана с первьм регулирующим органом, установленным междУ входной и выходной полостями и свя- . занным с первой пружиной, а больаая ступень - с первой пружиной задания и второй чувствительный элемент, выполненный в виде поршня, установленного в первом чувствительном элементе и связанного с первьм торцом второй пружи1ш задания и вто1Иьм регулирующим органом, вход которого сообщен с выходной полостью, а выход - с первой пневмополостыо, о тличающееся тем, что, с целью повьппения точности регул фования, динамической устойчивости и упрощения устройства, в нем установ- лены элемент, связанный скорпусом н вторая пружина между первьм чувствительным элементом и вторым ре улцрзпснцим органом, вьпсод которого сообщен с первой пневмополостью через вторую пневмополость, образованную первьм и вторым чувствительными элементами, а вторая пружина задания связана вторым торцом с элементом, связанным с корпусом. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что вьтолнено соотношение К, Рг ilj 2 где К - жесткость второй пружины з.адания; суммарная жесткость первой К, пружины задания и первой (Л пружины, 2 площадь второго чувствительного элемента разница площадей большей F,. и меньйей ступеней первого чувствительного элемента. 1 3. Устройство для регулирования 0:) .;давления газа, содержащее корпус с входной и выходной полостями, в котоО) ром установлены первый чувствительо Hbrit элемент, выполненный в виде ступенчатого поршня, образующего в корпусе первую пневмополость, сообщенную дросселем с атмосферой, меньшая ступень которого через шток связана с.первьм регулирующим органом, установленным между входной и выходной полостями и связанным с первым торцом первой пружины, а большая ступень - с первой пружиной задания, и второй чувствительный элемент, выполненный в виде поршня и связанный с вторым регулирукхцим органом.

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может, быть использовано в пневмосистемах. Цель изобретения - повьштение точности регулирования, динамической устойчивости и упрощение устройства. На фиг. 1 изображено устройство . для регулирования давления газа, на фиг. 2 - его вариант. Устройство для регулирования давления газа содержит корпус 1 с входной 2 и выходной 3 полостями, в котором установлены первый чувствитель ный элемент 4, вьгаолненный в виде ступенчатого поршня, образующего межд ступенями первую пневмополость 5, со общенную дросселем 6 с атмосферой. Меньшая ступень первого чувствительного элемента 4 через шток 7 связана с первым регулирующим органом 8, установленным между входной 2 и. выходной 3 полостями и связанным с первой пружиной 9, а большая ступен5 - с первой пружиной 10 задания. В корпусе 1 установлен второй чувствитель ный элемент 11, вьтолненный в виде поршня, установленного в первом чувствительном элементе 4 и связанно го с первым торцом второй пружины 12 задания и вторым регулирующим органом 13, вход которого сообщен с выходной полостью 3, а выход - с пер- вой пневмополостью 5. Вторая пруткина 14 установлена между первым чувствительным элементом 4 и вторым регулирующим органом 13, выход которого сообщен с первой пневмополостью 5 через вторую пневмополость 15, которая образована первым 4 и вторым 11 чувствительными элементами. Вторая пружина 12 задания связана вторым торцом с элементом 16, связанным с корпусом 1. В варианте устройства для регулирования давления газа (фиг. 2) первая пневмополость 5 образована поверхностью первого чувствительного элемента 4, обращенной к первой пружине 10 задания, и корпусом 1. Первый регулирующий орган 8 связан с первым торцом первой пружины 9. Второй чувствительный элемент 11 вьтолнен в виде ступенчатого поршня, полость 17 между ступенями которого соединена с выходной полостью 3, меньшая ступень - с вторым торцом первой пружины 9, в котором установлен второй регулирующий орган 13, подпружиненный второй пружиной 14. Толкатель 18 контактирует с корпусом 1. Вторая пневмополость 15 3 образована большим торцом второго чувствительного элемента 11 и корпусом 1. Устройство для регулирования давления газа работает следующим образом. Когда устройство настроено на требующееся выходное давление путем сжатия первой пружины 10 задани первый регулирующий орган 8 отжат от седла, второй регулирукнций орган 13 при небольшом превьш1ен1Ш усилия второй пружины 12 задания на усилием второй пружины 14 отжат от седла. При подаче газа во входную полость 2 давление в полостях 3, 5.IJ 15 начинает возрастать. При повышении давления во второй пневмополоети 15 до некоторой величины второй чувствительный злемент 11 пе реместится в направлении сжатия вто рой пружины 12 задания и второй регулирзпощий орган 13 перекроет седло в такой мере, чтобы лишь обеспечить расход среды через дроссель 6. Дав ление в выходной полости 3 возрастает до величины, уравновешивающей воздействие на первый чувствитель- ньй элемент 4 давления в первой пневмополостй 5, первой пружины 10 задания и штока 7. При перекрытом запорном элементе перед потребителем и при достижении требующегося выходного давления первый регулирукяций орган 8 перекроет седло, оставляя лшвь переток газа, компенсирующий утечку через дроссель 6. При открытии запорного элемента перед потребителем давление в выход ной полости 3 понизится, перШ|1й чувствительный элемент 4, реагируя на его понижение, переместит через шток 7 первый регулирукмф й ofHraM 8 от седпа.. Приток газа в выходную полость 3 увеличивается и давление в ней восстанавливается. В процессе регулирования по мере перемещения первого чувствительного элемента 4 в направлении отжатяя первого регулирующего органа В от седла суммарное воздействие пружин 10, 9 и 12 на первый.чувствительный элемент 4 в этом же наорав лении уменьшается.. В это же. время из-за разжатия второй пружины задания 12 и утечек газа через дроссель 6 уменьшается также и давление 74 во второй пневмополостй 15. При соответствукнцем подборе жесткостей пружин 10, 9 и 12, а также площади FU и площади F U и площади Fj второго чувствительного элемента 11 уменьшение давления в первой пневмополостй 15 полностью компенсирует изменения усилий пружин 10 и 9. При обратном перемещении первого регулирующего органа 8 изменения усилий пружин и давления в полости 5 примут обратные знаки - компенсирукхцйй эффект сохранится. Условие полной компенсации имеет место при выполнении соотношения Kj- F, F, --F; где К, - жесткость второй пружины 12 задания; К - су 0 арная жесткость пружин 10 и 9; F - площадь второго чувствительного элемента 11«, F - разница площадей большей и меньшей ступеней первого чувствительного элемента. Устройство для регулирования давления газа в вариантном исполнении работает следующим образом. Когда первая .пружина 10 задания сжата, регулирующие органы 8 и 13 штоком 7 и толкателем 18 отжаты от седел. При подаче газа во входную полость 2 давление в выходной полости 3, полости 17 и второй пневмополостй 15 начинает возрастать. Возрастание давления в полости 15 приостановится, когда его воздействие на площадь Fg вместе с усилием второй пружины 14, сравняются с усилием первой пружины 9. Возрастающее давление в выходной полости 3, воздействуя на перв чувствительный элемент 4, перемещает его в направлении сжатия пружины-10. Клапан 8 перемещается пружиной 9 к седлу, . а ее усилие уменьшается. С уменьшением этого усилия и при оттоке газа через дроссель 6 давление в полостлх 15 и 5 и его воздействие на плоцадь FJ уменьшается. При достижении равенства всех сил на первый чувствительный элемент 4 в выходной полостри 3 установится требуемое давление настройки. В процессе регулирования при всяком изменении входного давления и 51f66074 отбора газа потребителем первый чув- где ствительный элемент 4 автоматически воздействует на первый регулнрукхций орган 8/ обеспечивая поддержание выходного давления. При перемещени- s ях первого регулирукичего органа 8 первая пр.ужина 9 сяйимается ипи разжимается, а так как -в данном исполнении она является одновременно пружиной задания на втором чувствительном элементе 11,. то и давление в полостях 15 и 5 автоматически меняется, компенсируя изменения усилий пружин 10 и 9. Полная компенсация изменения усилий пружин имеет место при выполнении соотношения I П рен прек 15 при почт ется в ре хода К жесткость первой пружины; F площадь второго чувстви- ; тельного элемента; К суммарная жесткость первой пружины и первой пружины задания; площадь первого чувствительного элемента, образующая первую пневмополость. ервый вариант устройства характеповышеншл4 быстродействием при ращешш расхода газа, второй включении расхода. Поэтому предительность вариантов определя- , требовдкием к быстродействию жимах включения и выключения pac-i в системе газоснабжения.

2-.0

Фиг.1