Регулятор перепада давлений Советский патент 1977 года по МПК G05D16/10 

1

Изобретение относится к устройствам для регупирования перепада давлений в гидравлических системах.

В известнрлх регулирующих устройствах, содержащих полости высокого и низкого дав пений,клапан, сипьфон и демпфер, повышение устойчивости клапана достигается за счет демпфирования, возникающего при перетекании жидкости через отверстия малого сечения, выполненные в жесткой перегородке, установленной внутри силвфона 1 .

При жестких возмущениях, возникающих в системе при включении нагрузки, клапан начинает работать в автоколебательном режиме. Причиной этих автоколебаний является упругая сила, возникающая из-за сжимаемости жидкости в одной из полостей клапана. Устранение этих колебаний за счет перетекания жидкости через отверстия малого сечения является неэффективным, так как пр этом происходит запирание жидкости в полости сидьфона из-за большой скорости перемещения сильфона. Увеличение диаметра отверстий малого сечения приводит к ухудшению демпфирующих свойств клапана на частоте пружитгно-хшссовой системы.

Известно устройство, содержащее корпус с полостью высокого давления с установленным в ней напорным золотником и демпфирующих элементом и полостью низкого давления с расположенной в ней настроечной пр5ж;иной, размещенной между неподвижной и подвижной, связанной с напорным золотШ1КОМ, тар елями Г2) .

В этом устройстве демпфирование колебаний за счет рассеивания колебательной энергии в жидкости не является эффективным для устранения автоколебаний, вызванных упруги п1 силами, возникающими из-за сжимаемости газа в одной из полостей устройства. При больщо11 скорости изменения давления жидкость, находящаяся в замкнутом объеме, будет работать как пружина больщой жесткости.

Цепью изобретения является повышение то гаости регулирования путем устранения автоко лебани.

Это достигается тем, что в регуляторе в полости низкого давления установлен герьметичный сил1эфон, закрепленный на неподвижной тарепи настроечной пружины.

Ма чертеже изображено предлагаемое устройство.

Регулятор перепада давлений содержит копус 1 с попостями высокого 2 и низкого 3 давлений. В полости высокого давления установлен напорный золотник, включающий плунжер 4 и втулку 5. Ппунжер 4 является чувствительным элементом регулятора. С помощью настроечной пружины 6 осуществляется настройка регулятора на необходимый перепад давлений. Пружина 6 опирается на подвижную 7 и неподвижную 8 тарелн. На неподвижной тарели 8 установлен герметичный сильфон 9, предназначенный для устранения автоколебаний. Демпфирование регулятора на частоте пружинно-массовой системы осуществляется за счет перетекания жидкости через демпфирующий элемент 10 в демпфирующую полесть 11 и из нее.

Работа регулятора перепада давлений осуществляется следующим образом.

Под действием разности высокого давления, поступающего в демпфирующую полость 11, и давления в полости низкого давления 3 плунжер 4, преодолевая усилие настроечной нружины 6, отходит от седла втулки 5. В процессе работы регулятор обеспечивает постоянство перепада давлений на нагрузке, изменяя расход жидкости в полости низкого давления 3. Демпфирование регулятора на частоте пружинно-массовой системы осуществляется демпфером 10. Эффект демпфирования возникает за счет вязкого трения, возникающего при перетекании жидкости в демпфирующую полость 11 и из нее. Демпфер 10 является неэффективным для демнфирования колебаний, вызванных упругими силами, возникающими из-за сжимаемости жид кости в демпфирующей полости 11. Ма основании проведенных расчетов и экспериментов было установлено, что на устойчивость регулятора перепада давлений сильное влияние оказывает податливость С - объема

г демпфирующей полости 11 и полости низког

давления 3, заполненных жидкостью, где

V - объем полости, Е - суммарный модуль упругости жидкости и устройства.

Необходимо иметь минимальное значение податливости объема демпфирующей полости 11 и максимальное - объема полости низкого давления. Установка герметичного сильфона 9 в полость низкого давления 3 устраняет автоколебания в регуляторе. После введения сильфона 9 податливость полости низкого давления 3 определяется по формуле

.4-4

где V - объем полости низкого давления, Е - модуль упругости жидкости; fp- эффективная площадь сильфона; С - жесткость сильфона. Чтобъ не увеличивать габариты и вес регулятора, сильфон 9 установлен на неподвижной тарели 8 внутри настроечной пружины 6.

Таким образом, установка герметичного сильфона в полость низкого давления повышае точность регулирования путем устранения возможности возникновения в нем автоколебательных режимов работы.

Формула изобретения

Регулятор перелада давлений, содержаш,ий корпус с полостью высокого давления с установленным в ней напорным золотником и демпфирующим элементом и полостью низкого давления с расположенной в ней настроечной пружиной, размещенной между неподвижной и подвижной,связанной с напорным золотником, тарелями, отличающийся тем, что, с целью повыщения точности регулирования путем устранения автоколебаний, в нем в полости низкого давления установлен герметичный сильфон, закрепленный на неподвижной тарели настроечной пружины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1.Авторское свидетельство СССР

№ 210590, М. Кл.2 F 16 К 31/02, 1967.

2.Авторское свидетельство СССР

№ 251279, М. Кл.С 05Б16/06, 1967.