Регулятор избыточного давления Советский патент 1981 года по МПК F16K17/00 

Регулятор предназначен для поддержания заданного избыточного давления рабочей среды в пневмосистемах с объектом регулирования в виде некоторой емкости с воздушной подушкой {например топливный бак в системе с вытеснительной подачей топлива) .

Известны регуляторы избыточного давления, в Направляющей втулке корпуса Koiopax. между входной и выходной полостями установлен упруго нагружен ный. регул ирукхций орган г взаимодействующий с упруго нагруженным чувствительным элементом, расположенным в управляющей полости корпуса, связанной через дроссель с выходной полостью.

Предлагаемый регулятор отличается от известных тем, что дроссель выполнен в виде регулируемого по длине лабиринтного зазора между имеющей кольцевые проточки внешней поверхностью выходящей в управляющую полость направляющей втулки и внутренней поверхностью обхватывающего е стакана, жестко связанного с обращенным к регулирующему элементу торцом чувствительного элемента, эффективная поверхность которого больше поверхности стакана, днищем опирающегося на нерабочий торец регулирующего органа, в теле которого выполнен канал, связывающий выходную полость регулятора с лабиринтным зазором, соединенным с управляющей полостью через ближайшую к регулирующему органу кольцевую проточку на

0 поверхности направляющей втулки.

Это обеспечивает повыц1ение динамической устойчивости регулятора, а также уменьшение времени выхода на рабочий режим.

5

На чертеже схематически изображен описываемый регулятор.

Регулятор включает корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками,

0 между которыми установлен нагруженный пружиной 4 регулирующий орган 5 .с осевым каналом 6, связывающим полость патрубка 3 с полостью 7, в которой расположен чувствительный

5 элемент и сильфон 8, нагруженный пружиной 9, регулируемой узлом 10.

На Обращенном к регулирукнцему органу 5 торце чувствительного элемента расположен стакан 11, эффективная площадь которого меньше эффективной площади сильфона 8. Стакан 11 с небольшим зазором обхватывает выступающий в полость 7 ко нец направляющей втулки 12, в которой, перемещается: регулирующий орган 5 и на поверхности которой выполнены кольцевые проточки 13, образующие в сочетании с внутренней поверхность стакана-11 регулируемый по длине лабиринтный зазор. Этот зазор выполняет роль дросселя, связывающего полость 7 с полостью патрубка 3, при чем с полостью патрубка 3 (выходной полостьк|) дроссель связан через канал 6.регулирующего органа 5, нерабочий торец которого упирается в днище стакана 11, а с полостью 7 через ближайшую к рабочему органу кольцевую проточку 13 на поверхности направляющей втулки12. В исходном положении регулирующи орган 5 полностью открыт. Рабочая среда под давлением подается в патрубок 2 и, проходя через дросселиру щую щель между рабочим органом 5 и седлом 14, выходит через патрубок 3. Одновременно рабочая среда через канал б поступает под днище стакана 11. В связи с тем, что эффективная площадь стакана меньше эффективной площади чувствительного элемента, сила воздействия на пружину 9 меньше усилия ее затяжки, а потому чувс вительный элемент, а следовательно, и регулирующий орган 5 остаются неподвижными. Далее рабочая среда проходит через лабиринтный зазор между стаканом 11 и втулкой 12. При движении через проточки 13 поток деформирует ся и вызывает в зазоре местные сопротивления, поэтому заполнение пол .ти 7 и рост давления в ней до минимального происходит с некоторым запаздыванием и, следовательно, чувствительный элемент ирегулирующий орган остаются в начале работы неподвижными. . Вследствиеэтого давление на выходе регулятора быстро становится равным номинальному значению после дросселирующей щели, и регулятор вы ходит на расчетный режим работы, В связи с тем, что при пуске и при резких изменениях выходного давления рабочей среды она сначала воздействует на часть эффективной площади чувствительного элемента, динамическая устойчивость регулятора повышается. На установившемся режиме величин дросселирующей щели устанавливается так, что в управляющей камере 7 соз дается заданное выходное давление, которое уравновешивается силой пружины 9, а весовой расход рабочей среды через дросселирующую щель равен расходу, потребляемому объектом регулирования. При этом регулирующий орган 5 совершает некоторый ход на уменьшение дросселирующей щели, а стакан 11 становится в положение, при котором его торец расположен несколько выше нижней кольцевой проточки 13, т,е между ними увеличивается зазор. Вследствие этого на установившемся режиме нижняя кольцевая проточка 13 дросселя в работе не участвует, благодаря чему обеспечивается быстрое изменение давления в управляющей полости 7 в зависимости от изменения выходного давления. При изменении входного давления или расходе рабочего тела, потребляемого объектом, изменяется и выходное давление. Однако при этом нарушается равновесие ctfJi на чувствительном элементе, он прогибается и перемещает регулирующий орган 5, изменяя величину дросселирующей щели. При понижении выходного давления дросселирующая щель увеличивается, а при повьашании давления - уменьшается. Вследствие этого достигается новый режим, при котором устанавливается равновесие сил на чувствительном элементе и равенство расходов рабочей среды. Формула изобретения 1,Регулятор избыточного давления преимущественно в емкостях с воздушной подушкой,, в направляющей втулке корпуса которого между входной и выходной полостями установлен упруго нагруженный регулирующий орган, взаимодействующий с упруго нагруженным чувствительным элементом, расположенным в управляющей полости корпуса, связанный через дроссель с выходной полостью, отличающийся тем, что, с целью повышения динамической устойчивости, дроссель выполнен в виде регулируемого по длине лабиринтного зазора между имеющей кольцевые проточки внешней поверхностью выходящей в управляющую полость направляющей втулки и внутренней поверхностью жестко связанного с обращенным к регулирующему органу торцом чувствительного элемента обхватывающего втулку стакана, днище которого опирается на нерабочий торец регулирующего органа, в теле которого выполнен канал, связывающий выходную полость регулятора с лабиринтным зазором, соединенным с управляющей полостью через ближайшую к регулирующему органу кольцевую проточку на поверхности направляющей втулки. 2.Регулятор по п. 1, отличающий с я тем, что площадь внутренней поверхности стакана меньше эффективной поверхности чувствительного элемента.

1Ц

10