Регулятор давления газа Советский патент 1991 года по МПК G05D16/10 

Изобретение относится к пневмоавтоматике, а именно к регуляторам давления газа, преобразующим высокое давление в давление, необходимое для работы потребителей, и поддерживающих его на заданном уровне, и может быть использовано в силовых пневмоавтоматических системах в различных отраслях промышленности и на транспорте.

Цель изобретения - повышение устойчивости регулятора к автоколебаниям и надежности его работы на динамических режимах,

На фиг. 1 дан регулятор, продольный разрез; на фиг 2 - кольцевая полос, а, сечение.

Регулятор давления газа состоит из корпуса 1, входной 2, выходной 3 и демпфирующей 4 полостей, регулирующего клапана 5, который штоком 6 связан с чувствительным элементом-поршнем 7 Чувствительный элемент 7 подпружинен пружиной задания 8, которая нагружается с помощью винта 9 и тарели, выполненной в виде дополнительного поршня 10 В поршне 7, штока 6 и клапане 5 выполнен канал 11, который соединяет кольцевую полость 12 с демпфирующей полостью 4, образованной поршнем 7, корпусом 1 регулятора и поршнем 10, и с атмосферой Канал 13, выполненный в подпружиненном с двух сторон золотнике 14, расположенном в кольцевой полости 12, на расчетных режимах работы соединяет полость 4 через канал 11 и сильфон 15, расположенный в полости подпружиненного клапана, с атмосферой Полости 16 и 17 пружин 18 и 19 подпружиненного с двух сторон золотника связаны каналами 20 и 21 с выходной полостью 3, а в одном из них установлен дроссель 22

Регулятор давления газа работает следующим образом,

Газ высокого давления поступает через входной патрубок во входную полость 2, дросселируется в кольцевой щели между клапаном 5 и седлом и из выходной полости 3 через выходной патрубок подается потребителю.

со

С

о о VJ о

N) СЛ

На установившихся режимах работы регулятора давление в полостях 16 и 1 пружин золотника 14 равно давлению в выходной полости 3, так как газ при незначительных колебаниях давления успевает дросселироваться через дроссель 22 одного из каналов 20 (21). При этом осевого смещения золотника 14 не происходит и он обес печивает связь демпфирующей полости 4 через кольцевую полость 12, канал 11 и сильфом 15 с атмосферой.

На установившихся режимах работы регулятора в нем не действуют дополнительные силы (например, специально вводимые для подавления колебаний силы трения), препятствующие перемещению подвижных элементов, что позволяет обеспечить большую статистическую точность. При действии на подвижные масти регулятора сильных внешних возмущений (например, резкое изменение давления питания или резкое измерение расхода газа) давление в выходной полости 3 скачкообразно изменится, как и изменится давление в пспости 16, если дроссель 22 установлен в канале 21, соединяющем полость 17с полостью 3.

В зависимости от характера внешнего возмущения оно может резко возрасти либо резко упасть. Для выравнивания давления в полостях 16 и 17 необходимо, чтобы газ из полости 3 перетек в полость 17 (или наоборот), Так как при сильных внешних возмущениях давление в полости 3 падает (или возрастает) на значительную величину (по отношению к значению на установленном режиме), то выравнивание давления в полостях 3 и 17 происходит не мгновенно, а за некоторый промежуток времени, в течение которого газ из одной полости перетекает в другую. Вследствие этого на золотник 14 действует перепад давлений, под влиянием которого он перемещается в осевом направлении, разобщая при этом канал, расположенный в штоке с кольцевой полостью 12, Демпфирующая полость 4 при этом разобщается с атмосферой, Эта полость служит воздушным демпфером для чувствительного элемента и препятствует резкому перемещению последнего. После выхода

регулятора на установившийся режим работы золотник 14 возвращается в нейтральное положение, полость 4 над чувствительным элементом 7 вновь соединяется с атмосферой

Таким образом, при резких внешних возмущениях (возмущающих воздействиях), способствующих воэмикновемию в регуляторе автоколебаний, в нем возникают дополнительные силы, действующие на регулирующий клапан 5, которые имеют направление, противоположное возмущающим силам. Дополнительные силы компенсируют и предохраняют регулятор давления газа от

входа в режим автоколебаний.

В регуляторе повышается устойчивость к автоколебаниям и надежность работы регулятора на динамических режимах, причем компенсирующие силы действуют только на

динамических режимах работы, а на статических режимах отсутствуют и не создают сопротивление перемещению подвижных элементов регулятора давления гчзэ.

25

Формула изобретения

Регулятор давления газа, содержащий корпус, между входной и выходной полостями которого установлен регулирующий клапан, связанный посредством шгока с чувствительным элементом, выполненным в виде поршня, соединенного с пружиной задания, дополнительный поршень, образующий с корпусом и поршнем демпфирующую

полость, отличающийся тем, что, с целю повышения устойчивости регулятора к автоколебаниям и надежности работы на динамических режимах, в штоке выполнена кольцевая полость, в которой установлен

подпружиненный с двух сторон золотник, полости пружин которого соединены с выходной полостью каналами, в одном из которых установлен дроссель, причем золотник установлен с обеспечением соединения демпфирующей полости с атмосферой через канал, выполненный в штоке, поршне и регулирующем клапане, и силь- фон, расположенный в полости регулирующего клапана.

70

/Лу/////// 7//////777/ ч

ХУЧЧУЛЛХ

2

//

Фиг.1

21

11

Фиг.

Изобретение относится к пневмоавтоматике, а именно к регуляторам давления газа. Цель изобретения - повышение устойчивости регулятора к автоколебаниям и надежности работы на динамических режимах. Регулятор давления газа содержит корпус с входной, выходной, демпфирующей полостями, регулирующий клапан, шток, чувствительный элемент, выполненный в виде подпружиненного поршня, пружину задания, дополнительный поршень, канал в поршне, штоке и регулирующем клапане, кольцевую полость, канал в подпружиненном с двух сторон золотнике, сильфон, дроссель. Полости пружин золотника связаны каналами с выходной полостью. 2 ил.