Ротационный регулятор давления Советский патент 1991 года по МПК G05D16/00 

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано для регулирования давления газа при его истечении из сосуда высокого давления с использованием энергии дрос- селируемого газа для стабилизации температуры газа в процессе его истечения.

Цель изобретения - упрощение конструкции и улучшение эксплуатационных характеристик.

На фиг.1 показан ротационный регулятор, продольный разрез; на фиг.2 - разрез А-А на фиг. 1: на фиг.З - разрез Б-Б на фиг. 1 : на фиг.4 - сечение В-В на фиг.2; на фиг.5 - пружина задания.

Ротационный регулятор давления содержит корпус 1, в котором концентрично выполнена проточка. Корпус 1 имеет наружные 2 и внутренние 3 крышки. На внутренних крышках 3 выполнены направляющие 4, в которых расположена подвижная обойма 5, в которой на подшипниках 6 размещен вал ротора 7. Крышки 8 крепят подшипники 6 с валом ротора 7 в подвижной обойме 5, имеющей разнесенные опоры 9 для обеспе- чения перемещения ее в направляющих 4 внутренних крышек 3. Вал ротора 7 имеет в средней части утолщение 10, в котором выполнена проточка, обеспечивающая минимальный радиус изгиба пружины задания. На конце вала ротора 7 надеты кожухи 11, в прорезях которых расположены радиальные пластины 12. На проточку утолщения 10 вала ротора надета пружина 13 задания,

состоящая из кольцевой пружины 14, заключенной в гибкую оболочку 15, на поверхности которой в шахматном порядке выполнены разрезы. Разрезы позволяют гибкой оболочке растягиваться без уменьшения толщины, при этом сохраняются неизменными параметры фрикционной передачи между пружиной 13 задания, валом ротора 7 и выходным валом 16. Соединение пружины 14 в кольцо производится сваркой, соединение оболочки 15 - склейкой. Пружина 13 задания также уложена в проточку выходного вала 16, с которого можно снимать энергию дросселируемого газа. Диаметр проточки выходного вала 16 равен диаметру проточки утолщения 10 вала ротора 7. Выходной вал 16 вращается в подшипниках 17 выходного вала, которые крепятся в крышках 18 опоры 19. крепящейся к корпусу 1. Подвижная обойма 5 соединена тягой 20 с чувствительным элементом 21, выполненным в виде поршня. Чувствительный элемент 21 расположен в цилиндре 22, который крепится к корпусу 1. На поверхности корпуса 1 расположены входные штуцера 23 для подачи газа и выходные штуцера 24 для выпуска газа. На цилиндрах 22 расположен штуцер 25 для подачи управляющего давления. Штуцера 23 соединены между собой коллектором 26 для обеспечения разводки газа из общего коллектора в две камеры расширения. Штуцера 24 соединены между собой коллектором 27 для подачи дросселированного газа из камер расширения в общую магистраль. Выходной вал 16 может быть выполнен с двумя выходными концами (фиг.1) или с одним выходным концом в зависимости от количества энергии, которое необходимо снимать с вала. Пружина 13 задания через натяжной ролик 28 соединена с тягой 29, которая может перемещаться с помощью регулировочного винта 30. С помощью винта 30 производится настройка регулятора на требуемое выходное давление. Соединение пружины 13 задания, вала ротора 7 и выходного вала 16 производят до установки кожухов 11 на вал ротора 7 и при снятых крышках 18 опоры 19.

Ротационный регулятор давления работает следующим образом.

После открытия запирающей арматуры газ сначала подается на штуцер 25 и через него на чувствительный элемент 21. Затем газ подается в коллектор 26 и из него в штуцера 23, а из них в камеры расширения Е. Разделение во времени осуществляется запирающей арматурой. Чувствительный элемент 21 через тягу 20 воздействует на подвижную обойму 5 и передвигает ее в крайнее верхнее положение. Пружина 13 задания в виде кольцевой пружины 14, заключенной в гибкую оболочку 15, служит задатчиком требуемой величины выходного давления. Настройка на необходимое выходное давление производится натяжением пружины 13 задания через ролик 28 с помощью тяги 29, которая соединена с ходовым винтом 30. Натяжение пружины 13 задания осуществляется одновременно с выполнением ей функций фрикционной передачи между валом ротора 7 и выходным валом 16. В процессе истечения газа из сосуда высокого давления управляющее усилие, подаваемое на чувствительный элемент 21, уменьшается, уменьшается и усилие, воздействующее на пружину 13 задания. Вал ротора 7 из положения Г(фиг.З) перемещается в промежуточное положение Д, при этом объем камер расширения Е уменьшается и выходное давление газа остается постоянным при уменьшении давления газа на входе. Такой процесс поддерживается до минимального давления в сосуде, при котором происходит дросселирование газа в ротационном регуляторе давления. Так как

коллектор 26 выполнен из труб одного диаметра, то массовый расход газа и его давление в камерах расширения Е одинаковые Следовательно, нет несинхронного воздей5 ствия на радиальные пластины 12.

В предложенной конструкции ротационного регулятора давления расположение ротора в одной подвижной обойме позволяет упростить конструкцию, так как отпадает

0 необходимость в коромысле, соединяющем тяги подвижных обойм. Выполнение пружины 13 задания в виде кольцевой пружины, заключенной в гибкую оболочку, позволяет обеспечить простую кинематическую связь

5 между валом ротора и выходным валом, с которого производится съем энергии дросселируемого газа с целью поддержания постоянства температуры газа в сосуде при его опорожнении. Конструкция ротационно0 го регулятора упрощается, так как при этом нет необходимости в зубчатых передачах, улучшаются условия эксплуатации, так как нет необходимости иметь набор пружин задания и производить разборку и сборку ре5 гулятора для осуществления замены этих пружин.

Формула изобретения Ротационный регулятор давления, со0 держащий корпус с входными и выходными штуцерами, ротор, установленный в корпусе на подшипниках, размещенных в подвижной обойме, чувствительный элемент и выходной вал, связанный с ротором

5 пружиной задания, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции и улучшения эксплуатационных характеристик, в центре ротора и выходного вала выполнены кольцевые проточки одинакового диаметра.

0 чувствительный элемент связан тягой с подвижной обоймой, причем подшипники расположены по обе стороны от кольце- - вой проточки ротора, а пружина задания выполнена в виде кольцевой пружины,

5 заключенной в гибкую оболочку, на поверхности которой в шахматном порядке выполнены разрезы, причем гибкая оболочка с кольцевой пружиной охватывает ротор и выходной вал по их кольцевым проточкам, а

0 также натяжной ролик, который соединен с регулировочным винтом.

st

r

(M

k

O)

СЛ 00

-Л

to

-vl

Изобретение может быть использовано для автоматического регулирования давления газа при его истечении из сосуда высокого давления с использованием энергии дросселируемого газа для стабилизации температуры газа в процессе его истечения. Цель изобретения - упрощение конструкции и улучшение эксплуатационных характеристик ротационного регулятора давления. Регулятор имеет корпус 1, в котором концентрично выполнена проточка. Корпус 1 снабжен наружной

Jf

rCN

oo in

O

«50

a

0 li