Пневмогидравлический двухпозиционный регулятор Советский патент 1977 года по МПК G05B11/54 

1

Изобретение относится к командным пневмогидравлическим устройствам и может быть использовано в системах регулирования и управления различных технологических и энергетических установок, где имеются аккумулирующие магистрали и объемы, соединяющие исполнительные механизмы с источниками давления.

Известные двухпозиционные регуляторы давления с задатчиками верхнего и пределов сложны по конструкции 1.

Наиболее близким техническим рещением к данному изобретению является пневмогидравлический двухпозиционный регулятор, содержащий корпус, в котором выполнены полости высокого и низкого давлений, и размещенная между ними управляющая полость, подключенная к выходному каналу регулятора, первый клапан, установленный между полостями высокого и низкого давлений и связанный с входным преобразователем перемещения 2.

Недостатками известного устройства является то, что в условиях раздельного размещения управляющего клапана и исполнительного механизма, связь между ними осуществляется через длинные магистрали, выполнить которые щирокими, исходя из получения минимального веса и габаритов, не представляется возможным (либо для газотурбинных двигателей.

либо для длинных, до сотен метров, линий пневматических устройств автоматики).

Сопротивление указанных трубопроводов обуславливает появление эффекта транспортного запаздывапия в передаче команды по ним. Между тем, например, в указанном устройстве, разрещенное запаздывание составляет доли секунд. Для технологических устройств запаздывание в передаче комапды может быть

больще, но в ряде случаев, например, при передаче аварпйного сигнала, оно должно быть минимальным.

Целью изобретения является создание пневмогидравлического регулятора двухпозипнонного типа, способного свести к минимуму запаздывание в прохождении сигнала по линиям, соединяющим управляющий и исполнительный механизмы регулятора и упрощение его конструкцпи.

Это достигается тем, что в предлагаемом регуляторе установлен эжектор, насспвный вход которого подключен к полости низкого давления, и второй клапан, связанный с первым клапаном, причем активный вход эжектора через второй клапан соединен с полостью высокого давления.

Это позволяет в момент подачи управляющего сигнала производить с помощью эжектора отсос воздуха из аккумулирующих объеMOB, создав мгновенно разряжение в последних, что означает практически мгновенную реакцию исполнительного механизма регулятора.

На чертеже показан предлагаемый регулятор.

Регулятор содержпт корпус 1, в котором выполнены управляющая полость 2, в которой размещен первый клапан 3, опирающийся на пружину 4.

Управляющая полость 2 через седло 5 соединена с полостью низкого давления 6, связанной с источником низкого давления Рп. д., например с атмосферой, через жиклер 7, а через седло 8 - с полостью высокого давления 9, связанной с источником высокого давления РН.Д. Торец За первого клапана 3 перекрывает седло 5, а торец 36 - седло 8. Клапан 3 связан с входным преобразователем перемещения 10, выполненным, например, в виде щтока, и вторым клапаном 11 через шток 12. Кланан И одним торцом опирается через пружину 13 на корпус 1, а другим перекрывает седло 14, связывающее полость высокого давления 9 с камерой 15, связанной со сливным входом 16 эжектора 17, пассивный вход которого 18 соединен через магистраль 19 с полостью пизкого давления 6, а выход эжектора 20 соедпнен с атмосферой.

Управляющая полость 2 через магистраль 21 соединена с исполнительным механизмом регулятора 22 - в данном случае с заслонкой, размещенной в камере 23 объекта 24, например, ГТД. Исполнительный механизм 22 сообщает выход промежуточной стуиени комнрессора 25 (ГТД 24) с атмосферой.

Полость высокого давления 9 соединена с выходом 26 за последней ступенью компрессора ГТД 24. Входной преобразователь перемещения 10 соединен с датчиком одного из внутридвигательных параметров, например оборотов.

Устройство работает следующим образом.

При определенном числе оборотов - выще заданного для срабатывания входного преобразователя перемещения 10 - промежуточная ступень компрессора должна быть изолирована от атмосферы. В этом случае входной преобразователь перемещения 10 находится в верхнем положении, первый клапан 3 усилиями пружин 4, 13 также отжимается в верхнее положение, клапан 11 перекрывает седло 14, а клапан 3 торцом За перекрывает седло 5, изолируя полость 2 от полости 6, а торцом 36 открывает седло 8, сообщая полость 2 с полостью 9.

Высокое давление РИ.Д. по магистрали 21 поступает к заслонке 22, перекрывая выход

промежуточной ступени компрессора от атмосферы. При определенном числе оборотов - ниже заданного для срабатывания входного преобразователя перемещения 10 - выход 25

промежуточпой ступени комнрессора 25 должен быть связан с атмосферой. При этом, управляюндий элемент-преобразователь перемещения 10 воздействует на клапан 3, отжимая его вниз так, что торец 36 перекрывает седло

8, изолируя полость 9 от полости 2, которая через седло 5 сообщается с полостью низкого давления 6. Клапан 3 своим щтоком 12 отжимает клапан 11 от седла 14, и полость 9 сообщается с активным входом 16 эжектора 17,

создающего разрежение в полости 6, полости 2, магистрали 21 и камере 23, отсасывая оттуда воздух, и выбрасывая его через выход 20 в атмосферу. При этом заслонка 23 отжимается давлением промежуточной ступени компрессора, и тем быстрее, чем сильнее разряжение в вышеуказанных полостях, и выход промежуточной ступени компрессора 25 сообщается с атмосферой. Происходит перепуск части воздуха из-за промежуточной ступени ГТД в атмосферу.

Таким образом, пред.тожеппый регулятор поз1юляет увеличить быстродействие, уменьшить его вес и габариты, за счет возможности применения трубопроводов с меньшим сечепнем.

Ф о ) м у л а изобретения

Пневмогидравлический двухпозициониый регулятор, содержащий корпус, в котором выполпены полости высокого и низкого давления, п размещенная между ними управляющая полость, подключенная к выходному каналу регзлятора, первый клапан, установлениый между полостями высокого и низкого давлений и связанный с входным преобразователем перемещения, отличающийся тем, что, с целью новышения быстродействия и упрощения регулятора, в нем установлен эжектор, пассивный вход которого подключен к полости низкого давления, и второй клапан, связанный с первым клапаном, причем активный вход эжектора через второй клапан соединен с полостью высокого давления.

Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР №358684, кл. G 05В 11/54, 1970.

2.«Агрегаты системы регулирования и топливопитапия двухконтурного реактивного двигателя АИ-25, М., «А ашиностроение, 1970, с. 11.