Регулятор давления Советский патент 1977 года по МПК G05D16/10 

1

Изобретение относится к регулирующим устройствам пневмогидроавтоматики и может быть использовано в гидроприводах станков.

Известные регуляторы давления текущей среды, содержащие подпружиненный золотник, имеют общий недостаток, который проявляется в значительных изменениях выходного давления или разности входного и выходного давлений в зависимости от величины расхода протекающей через регулятор среды 1,2.

Известен регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной полостями и расположенный между ними регулирующий орган, выполненный в виде золотника, связанного с пружиной настройки и образующего с расточкой корпуса дросселирующую щель 3J.

Недостатком известного регулятора давления является зависимость выходного давления или разности входного и выходного давлений от расхода протекающей через регулятор среды. Эти изменения выходного давления или разности входного и выходного давлений связаны с тем, что при изменении расхода через дросселирующую щель изменяется ее площадь из-за осевого перемещения золотника, а значит и деформация пружины, поджимаюп1,ей золотник, и усилие, действующее на золотник со стороны пружины. Одновременно меняется осевая составляющая гидродинамической силы, действующей на золотник со стороны потока,

проходящего через дросселирующую щель между кромкой золотника и соответствующей кромкой расточки корпуса, и направленной в сторону закрытия рабочей щели. Цель изоОретения - повышение точности

регулирования.

достигается тем, что поверхность золотника, расположенная после дросселирующей щели, выполнена в виде цилиндра, переходящего в усеченный конус, образующая

которого направлена к оси золотника, причем в корпусе коицентрично цилиндрической поверхности золотника сделана расточка, соединенная с выходной полостью. На чертел-се показан регулятор давления,

продольный разрез.

Регулятор давления состоит из корпуса 1, золотника 2, пробки 3, щайбы 4, пружины 5 настройки, стакана 6, порщня 7, винта 8. В корпусе находятся входная 9 и выходная 10

полости, каналы 11 и 12 управления, расточка 13.

На поверхности расточки 13 имеется выточка 14, открытая со стороны выходной полости. На поверхности золотника 2, расположенной в выходной полости 10, выполнена 3 проточка 15 с конической торцовой поверхностью 16. Дросселирзаощая щель 17 клапана образована кромкой золотника и кромкой для выточки 14. Рабртает регулятор давления следующим5 образом. Поток жидкости проходит из входной полости 9 через дросселирующую щель 17 и выточку 14 в выходную полость 10. Давление из входной полости 9 через канал 1110 подводится под нижний торец золотника, а полость внутри стакана 6 соединена через .канал 12 с выходной полостью 10. Если не учитывать незначительные для данной конструкции клапана силы трения и защемление15 золотника неуравновешенными гидростатическими силами, действующими в зазорах между поверхностью расточки 13 корпуса и уплотняющей наружной поверхностью золотника 2, то при достаточно малом расходе че-20 рез клапан разность давлений во входной и выходной полостях определяется практически только усилием пружины 5, напряжение которой регулируется винтом 8 через поршень 7. С увеличением расхода через кла-25 пан золотник 2 несколько смещается вверх, увеличивая проходное сечение дросселирующей щели 17. При этом происходит дополнительное сжатие пружины 5, одновременно увеличивается осевая составляющая реак-зо ции на золотник 2 гидродинамической силы от струи жидкости, выходящей с большой скоростью через дросселирующую щель 17, которая так же, как и пружина, действует на ЗОЛОТНИ.К в сторону закрытия дросселирую-35 щей щели, т. е. увеличения разности давлений в полостях 9 и 10. Поток жидкости, выходящей из дросселирующей щели 17, направляется наружной поверхностью выточки 14 в направлении проточки 15 и воздейст-40 вует на заднюю стенку этой проточки. В результате на золотнике 2 создается дополнительное усилие, действующее в направлении открытия дросселирующей щели 17 и растущее с увеличением расхода, которое45 противодействует увеличивающимся при этом усилию пружины и осевой составляющей реакции струи. Благодаря этому изменение настроенной разности давлений при изменении расхода50 4 через регулятор давления уменьшается, т, е. стабилизируется заданная настройкой регулятора разность давлений, Наружная поверхность выточки 14 концентрична с наружной поверхностью золотпика 2, а ее форма может изменяться в зависнмости от требуемой эффективности воздействия потока на заднюю стенку проточки 15 на золотнике. Повышение стабильности настроенного давления при изменении расхода через регулятор обеспечивает высокие эффективность и качество работы гидроприводов, например в случае применения предлагаемого регулятора в качестве переливного напорного клапана в гидроприводах шлифовальных станков повысится плавность реверса узлов и уменьшится расход электроэнергии, как следствие снижения пиков давления при реверсах, а при использовании этих регуляторов в гидросистемах прессов повысится производительность за счет уменьшения просадки подачи при приближении рабочего давления к величине настройки регулятора, Формула изобретения Регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной полостями и расположенный между ними регулирующий орган, выполненный в виде золотника, связанного с пружиной настройки и образующего с расточкой корпуса дросселирующую щель, о тличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, поверхность золотника, расположенная после дросселирующей щели, выполнена в виде цилиндра, лереходящего в усеченный конус образующая которого направлена к оси золотника, причем в корпусе концентрично цилиндрической поверхности золотника выполнена расточка, соединенная с выходной полостью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 121292, кл. G 05D I6/IO, 1959. 2. Башта Т. М. Мащиностроительная гидравлика. М., «Машгиз, 1971, с. 382, рис. 223а. 3. Авторское свидетельство СССР №222829, кл. F 17К 17/30, 1963.

t1