Регулятор давления газа для системы регулирования Советский патент 1993 года по МПК G05D16/06 

Изобретение относится к автоматическим регуляторам давления газа для пнев- мосистем летательных аппаратов, в частности к конструкции регулятора давления, например, для ускоренного наддува до заданного давления различных герметичных емкостей.

Известен регулятор давления газа, обеспечивающий автоматическое поддержание на выходе пневмосистемы, например, в герметичном баке, заданного постоянного давления (избыточного или абсолютного) при изменении величины избыточного давления на его входе в рабочем диапазоне.

Недостатком известной конструкции автоматического регулятора является то, что он, обеспечивая постоянство давления на его выходе (за собой), в то же время ограничивает поступающий расход газа в систему регулирования, например, в герметичный гидравлический бак с топливом, над- дуваемым сжатым воздухом. Этот недостаток приводит к тому, что время заполнения бака сжатым воздухом до заданного давления существенно увеличивается по сравнению с тем, если бы бак наддували постоянным давлением, поступающим на вход регулятора. Т.е. время наполнения бака до заданного давления будет переменXI

О СП

1

со

о

ным и его диапазон будет тем больше, чем больше будет диапазон рабочих давлений, поступающих на вход регулятора.

Известна конструкция регулятора давления газа для системы регулирования, при- нятая за прототип, содержащая корпус с каналами входа и выхода, входной и выходной полостями, между которыми установлен регулирующий орган, связанный через уплотненный шток с чувствительным элемен- том, снабженным жестким центром и образующим с корпусом камеру задания, в которой установлена пружина задания, и камеру управления.

Недостатком известной конструкции регулятора является малая пропускная способность газа при минимальном рабочем входном давлении по сравнению с.пропускной способностью при максимальном входном давлении. Если минимальное входное рабочее давление равно Р кгс/см , а максимальное - пР кгс/см2, то при критическом истечении газа через регулирующий орган пропускная способность регулятора при минимальном входном давлении будет в П раз меньше, чем при максимальном рабочем входном давлении.

Целью изобретения является повышение пропускной способности газа при мини- мальном рабочем входном давлении.

Указанная цель достигается тем, что в известном регуляторе давления газа для системы регулирования, содержащем корпус с каналами входа и выхода, входной и выходной полостями, между которыми установлен регулирующий орган, связанный через уплотненный шток с чувствительным элементом, снабженным жестким центром и образующим с корпусом камеру задания, в которой установлена пружина задания, и камеру управления, выполнена дополнительная камера управления, образованная корпусом и жестким центром чувствитель- ного элемента и соединенная с камерой управления через нормально-закрытый клапан, образованный контактными поверхностями корпуса и жесткого центра, причем дополнительная камера управления соединена каналом в корпусе со штуцером для подключения к выходному трубопроводу системы регулирования, седло и затвор нормально-закрытого клапана могут быть соответственно закреплены на контактных поверхностях корпуса или жесткого центра, а средний диаметр уплотняющей кромки контактных поверхностей не превышает среднего диаметра эффективной площади чувствительного элемента.

ИзоЗретение поясняется чертежом, на котором представлено продольное сечение регулятора.

Регулятор давления газа для системы регулирования содержит корпус 1 с каналами входа 2 и выхода 3,входной 4 и выходной 5 полостями, между которыми установлен регулирующий орган 6, связанный через уплотненный шток 7 с чувствительным элементом 8, снабженным жестким центром 9 и образующим с корпусом камеру задания

10. в которой установлена пружина задания

11. камеру управления 12 и дополнительную камеру управления 13, образованную корпусом и жестким центром чувствительного элемента и соединенную с камерой управления через нормально-закрытый клапан 14, образованный контактными поверхностями корпуса и жесткого центра, причем дополнительная камера управления соеди- нейа каналом 15 в корпусе со штуцером 16 для подключения к выходному трубопроводу системы регулирования, а средний диаметр Дкл уплотняющей кромки контактных поверхностей не превышает среднего диаметра Дчэ эффективной площади чувствительного элемента. При этом седло и затвор нормально-закрытого клапана могут быть соответственно закреплены на контактных поверхностях 17, 18 корпуса или жесткого центра.:

Работа регулятора при минимальном входном рабочем давлении осуществляется следующим образом.

В исходном положении (без давления) регулирующий орган 6 регулятора полностью открыт под действием усилия пружины 11.

Если бы в регуляторе отсутствовали дополнительная камера 13 и нормально-закрытый клапан 14, то поданное на вход регулятора давление, проходя через полностью открытый регулирующий орган 6, сразу бы поступило, как рабочее, в выходной канал 3 системы регулирования и, как управляющее, по каналу 15 в камеру управления 12 под чувствительный элементе и, воздействуя на его эффективную площадь, определяемую средним диаметром ДЧэ, создало бы усилие, сжимающее пружину 11 и перемещающее на закрытие регулирующий орган 6, чем ограничивая пропускную способность регулятора. Но, при наличии дополнительной камеры 13 и нормально-закрытого клапана 14, управляющее давление будет сначала воздействовать на эффективную площадь нормально-закрытого клапана 14, определяемую средним диаметром Дкл, создавая усилие, противоположное усилию пружины 11. И, прм этом, регулирующий орган б не будет перемещаться на закрытие, т.к. Дчэ. больше Дкл , а,, следовательно, рабочее усилие пружины 11 будет значительно превышать усилие от управляющего . давления. Начало закрытия регулирующего органа 6 будет соответствовать моменту, когда выходное рабочее дав- ление в трубопроводе 3 достигнет величины:

Рвых КхРвых.ном.

д2.

где: К - коэффициент. К 1:

Дкл

Рвых.ном. - заданное выходное номинальное рабочее давление, поддерживаемое регулятором в системе.

В этот момент клапан 14 разгерметизируется и управляющее давление, воздействуя на эффективную площадь чувствительного элемента, резко прикроет регулирующий орган 6 регулятора. Т.е. при минимальном рабочем входном давлении регулирующий орган 6 регулятора не будет плавно прикрываться, ограничивая пропускную способность газ а, а будет находиться

Формула изобретен.и я 1. Регулятор давления газа для системы регулирования, содержащий корпус с каналами входа и выхода, входной и выходной полостями, между которыми установлен регулирующий орган, связанный через уплотненный щиток с чувствительным элементом, снабженным жестким центром и образующим с корпусом камеру задания, в которой установлена пружина задания, и камеру управления, отличающийся тем, что, с целью повышения пропускной способности газа при минимальном рабочем входном давлении, регулятор снабжен дополнительной камерой управления, образованной корпусом и жестким центром чувствительного элемента и соединенной с камерой управления через нормально-закрытый клапан, образованный контактными

в полностью открытом положении, не ограничивая пропускную способность газа, до давления Р8ых.

.При прекращении подачи газа на вход регулятора он под действием усилия пружины 11 придет в исходное открытое положение.

Преимущество предложенной конструкции регулятора давления газа для систе- мы регулирования заключается в том, что, если исходить из критической скорости газа и усредненного расхода газа при ходе регулирующего органа из положения полного открытия в положение полного закрытия, его пропускная способность практически в 2 раза выше известных регуляторов. Это достигается тем, что регулирующий орган регулятора при минимальном рабочем входном давлении из полностью открытого поло- жения рывком переходит в закрытое положение при заданном выходном давлении. Т.е. применение регулятора в два раза сократит время наполнения герметичных емкостей системы регулирования до задан- ного выходного давления.

поверхностями корпуса и жесткого центра, причем дополнительная камера управления соединена каналом в корпусе со штуцером

для подключения к выходному трубопроводу системы регулирования, а средний диаметр уплотняющей кромки контактных поверхностей не превышает среднего диаметра эффективной площади чувствительного элемента.

2. Регулятор по п. 1,отличающийся тем, что седло нормально-закрытого клапана закреплено на контактной поверхности корпуса, а затвор - на контактной поверхности жесткого центра.

3. Регулятор по п.1,отличающийся тем, что седло нормально-закрытого клапана закреплено на контактной поверхности жесткого центра, а затвор - на контактной повер- хности корпуса.

Изобретение относится к автоматическим регуляторам давления газа для лнев- мосистем летательных аппаратов, в частности к конструкции регулятора давления для ускоренного наддува герметичных емкостей. Цель изобретения - повышение пропускной способности газа при минимальном рабочем входном давлении. Регулятор давления газа для системы регулирования содержит корпус 1 с каналами входа 2 и выхода 3, входной 4 и выходной 5 полостями, между которыми установлен регулирующий орган 6, связанный через уплотненный шток 7 с чувствительным элементом 8, снабженным жестким центром 9 и образующим с корпусом камеру задания 10. в которой установлена пружина задания 11. и камеру управления 12, дополнительную камеру управления 13, образованную корпусом и жестким центром чувствительного элемента и соединенную с камерой управления через нормально-закрытый клапан 14, образованный контактными поверхностями корпуса и жесткого центра. Дополнительная камера управления соединена каналом в корпусе со штуцером 15 для подключения к выходному трубопроводу системы регулирования. Седло и затвор нормально-закрытого клапана могут быть соответственно закреплены на контактных поверхностях корпуса или жесткого центра. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. ел с