Регулятор давления Советский патент 1978 года по МПК G05D16/06 

1

Изобретение отиосится к устройствам для регулирования давления в пневмосистемах, работающих с переключением на двух различных давлениях газа, и может найти npHMetieние в холодильной, авиационной и хи мической промышленности.

Известны регуляторы давления, содержащие корпус с расположенным в нем чувствительным элементом, взаимодействующим с подпружиненным клапаном и пружиной 1. Пружина имеет постоянный силовой контакт с чувствительным элементом. Недостатком этих регуляторов является их работа на одно-м настроенном давлении.

Известен также регулятор давления, содержащий корпус с расположенным в нем подпружи-неняым чувствительны элементом, выполненным в виде сильфона, одно основание которого жестко закреплено на корпусе, электромагнитный привод и регулирующий оргаи, выполненный в виде полой втулки с подпружиненным штоком, связанным с вкладышем, в котором расположен штифт, концы которого установлены в прорезях втулки 2.

Недостатком такого регулятора Я:вляется то, что при его работе на одном из двух дианазонов (перепадов давлений) катушка электромагнитного при1вода постоянно находится под напряжением, т. е. большое энергопотреб.ление привода.

Целью изобретения является уменьшение энергозатрат.

Поставленная цель достигается тем, что предложенный регулятор содержит соосно установленные дополнительные втулки, одна из которых жестко закреплена на втором ос}ювании сильфона, причем втулки и шток выполнены с пазами, в которых размещено тело качения.

На чертеже показан предлагаемый регулятор давления, разрез.

Регулятор давления состоит из чувствительного элемента, выпол1ненного в виде сильфона 1 с установленными внутри него пружинами 2, 3 и имеющего неподвижное 4 и подвижное 5 основания. Неподвижное основание 4 жестко нрикреплено к корпусу 6, в котором расположен чувствительный элемент, и имеет шток 7, на котором, сжимая пружнну 3, нодВижно установлена щайба 8. Внутри корпуса 6 расположен уплотненный относительно него каркас 9, в цилиндрической расточке которого соосно установлены подвижное основание сильфона 5 и регулирующий орган 10,

снабженный штоком И и прорезями 12. Регулируюший орган 10 выполнен в виде полой втулки, внутри которой расположен вкладыш 13 с пружиной 14 и штифтом 15, концы которого установлены в прорези 12. Часть

вкладыша 13, взаимодействующая с седлом 16,

снабжена уплотнителем 17. Седло 16 установлено в резьбовое гнездо каркаса 9, унлотнено относительно него и выполняет роль регулировочного устройства. В подвижном основании 5 выполнено осевое отверстие 18, в котором неподвижно и соосно установлены две полые втулки 19 и 20, внутри которых расположен шток 11. Втулки 19 и 20 снабжеиы встречными профильными пазами, которые взаимодействуют с шариком 21, установленным в кольцевой каяавке 22, выполненной на штоке 11. Регулирующий орган 10 нодпружинен относительно подвижного основания 5 сильфона 1 23. На каркасе 9 установлена катушка 24 электромагнитного привода. Но отношению к электромагнитному приводу подвижное основание 5 служит стопом, регулирующий орган 10 - якорем и корпус 6 - магнитопроводом. Неподвижное основание 4 снабжено входным, а седло 16 - выходным отверстиями.

Регулятор давления работает следующим образом.

Если шарик 21, расположенный в кольцевой канавке 22 штока 11, усилием пружйяы 23 прижат к нижнему гнезду профильного паза полой втулки 19, то он стопорит шток 11 и регулирующий орган 10 в нижнем положении (I-I). Рабочая среда через входное отверстие поступает в полость корпуса 6 и воздействует на эффективную площадь сильфона 1, который, преодолевая собственную силу унругости и усилие пружины 2, перемещает связанный с подвижным основанием 5 регулирующий орган 10. При этом регулировочный зазор между концами штифта 15 и нижней частью прорезей 12 уменьшается. Начиная с момента контакта шайбы 8 с подвижнЫМ основанием 5, сильфон 1 при дальнейшем перемещении, связанном с повышением давления, преодолевает еще, кроме выщеуказанных сил, и усилие предварительно сжатой пружины 3.

По достил ении заданного давления регулировочный зазор выбирается полностью и регулирующий орган 10, нилсней частью нрорезей 12 взаимодействующий с концами штифта 15, отрывает вкладыщ 13 от седла 16. Рабочая среда через выходное отверстие стравливается в атмосферу. С понижением давления стравливание газа прекращается воздействием пружины 14 на вкладыш 13, уплот1нитель 17 которого, взаимодействуя с седлом 16, перекрывает выходное отверстие. При подаче напряжения на катушку 24 электромагнитного привода регулирующий орган 10 притягивается к подвижному основанию 5, преодолевая усилие пружины 23. Одновременно с регулирующим органом 10 перемещается вверх щток 11.

При этом шарик 21, перемещаясь в кольцевой канавке 22, взаимодействует с i poфильным пазом полой втулки 20 и при контактировании его с одним из двух гнезд этого паза прекращает дальнейший подъем штока И. После снятия напряжения с катушки 24 под действием усилия пружины 23 шток 11 coBiMecTHO с. регулирующим органом 10 начинает двигаться вниз. Шарик 21, перемещаясь в кольцевой канавке 22 в прежнем направлении, взаимодействует с профильным пазом втулки 19 и при его контактироваНИИ с верхним гнездом этого паза стопорит шток 11 и регулирующий орган 10 в верхнем положении (И-П).

Регулировочный зазор концами штифта 15 и нижней частью прорезей 12 уменьшается на величину, равную расстоянию между верхним и нижним гнездами профильного паза втулки 19. Рабочая среда через

входное отверстие поступает в полость корпуса 6 и воздействует на эффективную площадь сильфона 1, который, преодолевая собственную силу упругости и усилие пружины 2, перемещает регулирующий орган 10, полностью выбирая регулировочный зазор. По достижении заданного давления, по величине меньшего чем давление при нахождении регулирующего органа 10 в пололсении I-I, последний отрывает вкладыш 13 от седла 16.

Через выходное отверстие рабочая среда стравливается в атмосферу. Для возвращения регулирующего органа 10 в полол ение I-I, т. е. для переключения срабатывания регулятора при другом заданном давлении, необходнмо иодать и снять напряжение на катушку 24. При этом шарик 21, перемещаясь в канавке 22 постоянно в одном направлении, папример по часовой стрелке, взаимодействует с профильными пазами вначале втулки 20 и затем 19 до попадания в нижнее гнездо паза последней. Регулирующий орган 10 возвращается в положение I-I и стопорится. Таким образом обеспечивается его перемещение и двухпознционное стопорение в положениях

I-I и II-II.

Создание регулятора давления, электромагнитный нривод которого предназначен только для переключения регулирующего органа в различные рабочие положения, а удержание его в этих положениях производится стопорением по отношению к регулятору, электромагнитный привод которого предназначен для переключения и удержания регулирЗ ющего органа, позволило значительно

уменьшить энергопотребление привода (примерно на 95%).

Формула изобретения

Регулятор давления, содержащий корпус с расположенным в нем подпружиненным чувствительным элементом, выполненным в виде сильфона, одно основание которого жестко закреплено на корпусе, электромагнитный привод и регулирующий орган, выполненный в виде полой втулки с подпружиненным штоком, связанным с вкладышем, в котором расположен штифт, концы которого установлены в прорезях втулки, отличающийся тем, что, с целью уменьшения энергозатрат, он содержит соосно установленные дополнительные втулки, одна из которых жестко закреплена на втором основаннн снльфона, причем втулки и шток выполнены с пазами, в которых ра-змещено тело качения.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельспво СССР №357398, кл. G 05 D 16/06, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР № 506009, кл. G 05 D 16/06, 1974.

kteSW «-.Ш1

lli iSSiiilP

5 L.J

-7