РЕГУЛЯТОР ОТНОШЕНИЯ ДАВЛЕНИЙBCf^cofosHAa ?|МГ1г1Пш-;(АШ';Е-нд||. Советский патент 1971 года по МПК G05D16/06 

Настоящее изобретение относится к области автоматического управления и может быть применено в пневматических системах регулирования.

Известен регулятор прямого действия, содержащий клапан и сильфонный датчик, который реализует лишь простые законы регулирования. Для реализации закона регулирования, лр« котором выходной сигнал пропорционален отнощению давлений, в настоящее время -применяют регуляторы не прямого действия, но эти регуляторы имеют сложную конструкцию.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей регулятора прямого действия, а именно, обеспечение возможности использования указанного регулятора для отработки выходного сигнала, пропорционального отношению абсолютных даг лений. Цель достигается тем, что предложенный регулятор, содержащий соединенные между собой штоком клапан и сильфон, который разделяет «орцус регулятора на командную камеру и камеру, сообщенную с выходным пат|рубком, имеет дополнительный вакуумированный сильфон, соединенный со штоком через рычаг, шарнирно закрепленный в корпусе регулятора.

РВЫХ 2Рком ; на фиг. 2 дан вариант рег лятора € дополнительной гпружиной, действующей на открытие клапана, что обеспечивает регулирование .по закону РВИ.Х аРко-.|-г6; на фиг. 3 - вариант регулятора с дополнительной лружиной, действующей на закрытие клапана, что обеспечивает регулирование по закону Рйы( аР|а,л,Ь.

Регулятор отношения давлений содерл ит корпус /, снаблсенный седлами 2, входной патрубок 3, выходной патрубок 4 и патрубок 5 д.т подачи командного давления, дзухседельны уравновещень;ый клгшап 6, сильфом 7, вакуумированный сильфон 8, рычаг .9 и регулировочный винт 10. Клапан 6 является регулируюЩИЛ1 органом, 1{зменяя проходное сечение регулятора. Чувствительным элемепто г являются взаимодействующие спльфоны 7 и 8.

Сильфон 7 налружен с одной стороны выходным давлением, а с другой - командным давлением и действует непосредственно из щток клапана 6. Вакуумированный сильфон 8 нагружен командным давлением и действует на щток клапана 6 с помощью рычага 9, шарпирно установленного в корлусе / и подвил но сочлененного со штоком клапана 6. Регзлировочный БИНТ 10 связывает сильфон 8 с корпусом / и позволяет в случае надобности изменять з пругие силы сильфона.

тельной лруж.иной //, действующей на открытие клапана, а на фиг. 3 - до,пол«ительной пружиной 12, действующей на зак|рытие клапана. Следует отмет ить, что усилие дополнительных пружин может быть приложено к любому подвижному элементу конструкции, например, к рычагу 9, сильфону 8 и непосредственно к клапану 6. Роль пружины в определенных пределах могут выполнять и сами сильфоны за счет своих упругих сил. С помощью регулировочного винта 10 можно изменять упругую силу сильфона 8 и этим изменять закон регулирования.

Работа регулятора основана на том, что в любом установнвшемся режиме должно выполняться условие равновесия сил, действующих на чувствительный элемент. Согласно фиг. 1, 2 и 3 имеем: т. е,

(ВЫХ i t liyll KOXl-T.jt.j,

F., /,,

Р / 1 -i -2 Р+ Р

J ВЫХ I I Р ) F,

1

ли

-- ком 1Г. -

- -, const,

г . 1-1

. .. const, 1

где Р вых - давление на выходе из регулятора, Р ком - командное давление, f, - эффективная площадь сильфона 7, FZ - эффективная площадь сильфона 8, /, - длина рычага 9 от неподвижной опоры до штока «лапана 6, iz - длина рычага 9 от неподвижной опоры до сильфона 8; - усилие пружины (или упругая сила сильфонов), приведенное к штоку клапана 6.

Таким образом, коэффициенты а и 6 зависят только от размеров конструкти;вных элементов регулятора. Если упругие силы отсутствуют (), то 6 0, и регулятор поддерживает отношение давлений Рвых/А-пм а const.

При использовании регулятора для регулирования степени расщирения воздуха в турбохолодильнике включение его производится следующим образом: входное давление .берется от источника питания системы, например, от компрессора двигателя, причем это давление является переменным и зависит от режима работы двигателя; выходное давление подается в турбину турбохолодильника; командное давление забирается из полости после турбины, 1П|ричем это давление также является Пе(ременньш и зависит от режима работы. Во всех режимах работы регулятор действует на

выходное давление таким образом, чтобы обеспечить заданное соотношение давлений (закон регулирования).

Регулятор функции Рпых аРком Ь работает следующим образом. Если заданное соотношение давлений нарушается, например, за счет увеличения командного давления, то сила воздействия вакуумированного сильфона 8 и сильфона 7 на 1клапан 6 увеличивается, «лапан перемещается в сторону увеличения

проходного сечения под седлами 2, вследствие чего выходное давление возрастает, пока вновь не восстановится заданное соотношение давлений. В случае уменьшения ко.мандного давления клапан 6 пе1ремещается в сторону

уменьщения проходного сечения, и выходное давление уменьшается, пока не восстановится заданное соотношение давлений. Если заданное соотношение давлений нарушается, например, за счет увеличения выходного давления (при увеличении входного давления), то сильфон 7 перемещает клапан 6 в сторону уменьшения проходного сечения под седлами 2, вследствие чего выходное давление уменьшается, пока вновь не восстановится заданное соотношение давлений. В случае уменьшения выходного давления (при уменьшении входного давления), клапан 6 перемещается в сторону увеличения проходного сечения, и выходное давление увеличивается, пока не восстановится

заданное соотношение давлений.

Предмет изобретения

Регулятор отношения давлений, содержащий соединенные между собой штоком клапан и сильфон, разделяющий корпус регулятора на командную камеру и камеру, сообщенную с выходным патрубком, отличающийся тем, что,

с целью расширения функциональных возможностей, в нем дополнительно установлен вакуумированный силвфон, соединенный со щтоком через рычаг, шарнирно закрепленный в корпусе регулятора.

Л