Регулятор давления Советский патент 1987 года по МПК G05D16/06 

Изобретение относится к области автоматического регулирования и может быть использовано в пневмотор- мозных системах транспортных средств для поддержания давления в заданных пределах, предохранения пневмосисте- мы от чрезмерного повьппения давления и защиты от загрязненности с возможностью отбора сжатого воздуха, например, для накачки шин.

Цель изобретения - упрощение, по- выщение надежности и чувствительности регулятора давления.

На фиг,1 изображен регулятор давления в момент включения на накачивание, общий вид; на фиг.2- узел I на фиг,1; на фиг.З - регулятор давления в момент перекачки воздуха из компрессора в атмосферу, общий вид; на фиг.4 узел II на фиг.З.

Регулятор давления содержит корпус 1, верхнюю крышку 2, установленный между ними исполнительный механизм, выполненный в виде мембраны с нижней 3 и верхней 4 шайбами. Мембрана 5 жестко связана со штоком 6 и нагружена пружиной 7 задания,

В корпусе 1 выполнены входной 8, выходной 9 и сбросной 10 каналы, обратный клапан 11, установленный между входным 8 и выходным 9 каналами, сбросной клапан 12, установленный между входным 8 и сбросным 10 каналами, а также регулирующий клапан, выполненный в виде сопла 13 (фиг.2) и эластичной торообразной заслонки 14, установленной с натягом на цилиндрической кольцевой канавке 15 штока 6, соединенного через кольцевой выступ 16 с мембраной 5. Цилиндрическая кольцевая канавка 15 соединена через радиальный 17 и осевой 18 каналы штока 6 и отверстие 19 в верхней 2 корпуса 1 с атмосферой. Конец 20 штока б размещен с зазором в сопле 13, установленном между выходным каналом 9 и герметично разобщенной посредством уплотни- т.ельного кольца 21 с входным каналом 8 полостью 22, образованной корпусом 1 и полым поршнем 23, соединенным со сбросным клапаном 10„ Корпус 1 с мембраной 5 образуют подмембранную полость 24, соединенную через отверстие 25 с выходным каналом 9.

Цилиндрическая кольцевая канавка 15с верхней обращенной к мембране 5 кромкой 26 и цщней кромкой 27

является седлом эластичной торообразной заслонки 14. Последняя установлена на штоке 6 с возможностью

поочередного взаимодействия с соплом

13, верхней кромкой 26 и торцовой поверхностью 28 кольцевого выступа 16 штока 6 (фиг.2) или с кромками 26 и 27 цилиндрической кольцевой

канавки 15 (фиг.З). Центр поперечного сечения эластичной торообразной заслонки 14 при взаимодействии с торцовой поверхностью 28, кромкой 26 и соплом 13 расположен ниже уровня

верхней кромки 26 цилиндрической кольцевой канавки 15 штока 6.

Кромка 26 вьнюлнена на расстоянии менее-половины диаметра поперечного сечения эластичной торообразной заслонки 14 от торца кольцевого выступа 16 штока 6. Прц этом должны быть соблюдены соотношения

1,5 В,

Dn

диаметр поперечного сечения эластичной торообразной заслонки; ширина цилиндрической кольцевой канавки.

0

где В,,

D, DC

D

9

5

DC D.

0

диаметр центров поперечных сечений эластичной торообразной заслонки; диаметр сопла; внутренний диаметр эластичной торообразной заслонки (фиг.З).

Сбросной клапан 12 выполнен в виде заслонки 29 и седла 30, которое фиксируется нижней крышкой 31. Заслонка 29 поджата пружиной 32. Для очистки сжатого воздуха от твердых частиц внутри корпуса 1 установлен фильтр (не показан), Для ограниче- 1- ния хода заслонки 29 в нижней 31 выполнен упор 33, Регулятор давления снабжен предохранительным клапаном и клапаном отбора сжатого воздуха, например, для накачки шин (не показаны).

Регулятор давления работает следующим образом.

Сжатый воздух от компрессора подводится к входному каналу 8, через внутренние полости корпуса 1, фильтр поступает к обратному клапану 11, отжимает его и далее подается потребителю, в. пневмосистему. При этом часть воздуха через отверстие 25 по0

5

дается в полость 24 под мембрану 5. Сбросной клапан 12 под действием пружины 32 прижат к седлу 30, предотвращая выход сжатого, воздуха в атмосферу. В этот момент торообразная заслонка 14, поджата соплом 13 корпуса 1, контактирует с торцовой поверхностью 28 кольцевого выступа 16 штока 6 и верхней кромкой .26 цилиндрической канавки 15. При этом полость 22 соединена через каналы 17 и IS внутреннюю полость верхней крышки 2 и отверстие 19 с атмосферой, а нижняя шайба 3 при этом упирается в корпус 1.

При достижении в пневмосистеме заданого давления, на которое отрегулирована пружина 7, мембрана 5 поднимается, перемещая вверх шток 6 (фиг.З и 4), при этом торообразная заслонка 14 освобождается от воздействия сопла 13 корпуса 1 и благодаря силам упругости садится на верхнюю 26 и нижнюю 27 кромки цилиндрической канавки штока 6, отсоединяя полость 22 о т канавки 15. и разобщая ее с атмосферой.

При взаимодействии торообразной заслонки 14 с соплом 13, выполненном в корпусе 1, верхней кромкой 26 цилиндрической канавки и торцовой поверхностью 28 кольцевого выступа 16 штока 6 торообразная заслонка своей внутренней поверхностью контактирует .с верхней кромкой 26 цилиндрической канавки, имеющей больший диаметр, чем внутренний диаметр заслонки (установка заслонки с натягом). Учитывая, что центр поперечного сечения (фиг,2) торообразной заслонки 14 находится ниже уровня верхней кромки 26 цилиндрической канавки штока 6, возникает действующий в данном положении момент, обеспечивающий уста- - новку торообразной заслонмн 14 на две кромки 26 и 27 цилиндрической канавки при подъеме мембраны со штоком. При этом исключается возможност воздействия сопла 13 корпуса 1.на торообразную заслонку.

Установка торообразной заслонки 14 с натягом на цилиндрической канавке штока обеспечивает необходимую герметичность в крайних положениях торообразной заслонки, а именно при контакте торообразной заслонки 14 с двумя кромками цилиндрической канавки или с верхней кромкой канавки и

соплом 13. Контакт заслонки 14 с торцом 28 кольцевого выступа 16 обеспечивает фиксацию положения торообразной заслонки 14, а также способствует возникновению дополнительных сил упругости в самой заслонке, способствующих перемеи1ению заслонки в направлении возврата в положение контак- та с двумя кромками 26 и 27 цилиндрической канавки штока 6, исключая зали- пание.

Величина дополнительных сил упругости в торообразной заслонке 14

определяется величиной деформации заслонки и ограничивается упором нижней шайбы 3 мембраны 5 в корпус 1 (фиг.2).

Дальнейший подъем штока 6 дает

возможность воздуху из полости 24 через зазор между торообразной заслонкой 14 и соплом 13 и через зазор между штоком 6 и расточкой в корпусе 1 перейти в полость 22.

. Под действием давления в полости 22 цилиндр вместе с заслонкой 29 начинает перемещаться вниз, сжимая пр ужину 32 сбросного клапана до его соприкосновения с упором 33, При этом

открывается отверстие в седле 30 и поток воздуха устремляется вдоль стенок корпуса и нижней крьшжи 31 через сбросной канал 10 в атмосферу, т.е. происходит перекачка воздуха

.из компрессора в атмосферу (фиг.4). Вместе с потоком воздуха из устройства выносятся частицы пыли, влаги и масла. Давление в полости 24 пони- . жается, обратньй клапан 11 при этом

закрывается (фиг.1).

При расходовании сжатого воздз ха давление в пневмосистеме и подмебран- ной полости 24 понижается. При достижении определенного давления.пружина

7 разжимается, мембрана 5 опускается и перемещает вниз шток 6, перекрывая поступление воздуха из полости 24 в полость 22. Торообразная. заслонка 14 садится на сопло 13 и контактирует с торцовой поверхностью 28 и верхней кромкой 26 цилиндрической канавки штока 6, шайба 3 при этом упирается в корпус. Полость 22 сообщается через каналы 17 и 18, внутреннюю полость верхней крьш1ки 2 и отверстие 19 с атмосферой. В этот момент пруткина 32, р1азжимаясь, перемещает вверх заслонку 29 с поршнем 23, прижимая седло 30 к заслонке 29. Вы32

-9

28

Редактор В.Петраш

Фиг.

Составитель Е.Долгий

Техред М.Ходанич Корректор М.Демчик

Заказ 4218/36 Тираж 863 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва Ж-35, Раушская наб,, До4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.Ужгород, ул.Проектная, 4