Регулятор давления Советский патент 1978 года по МПК G05D16/10 

Изобретение относится к дроссельным уст ройствам, предназначенным для регулирования или ограничения давления. Изобретение может быть использовано в гидроприводах систем регулирования профиля валков прокатных станов и системах автоматического регулирования толщины проката. Известны регуляторы давления, содержащие установленные в корпусе с входным и выходным каналами подвижный подпружиненный затвор, связанный с управляющим элементом, и демпфирующую камеру 1. Из известных регуляторов давления наиболее близким по технической сущности к изобретению являетсянапорный клапан прямого действия, примененный в системе регулирования давления в гидроприводе, содержащий установленный в корпусе подвижный толкатель и подпружиненный затвор в виде выполненной с глухой расточкой гильзы, в которой размещены дополнительная пружина и закрепленный в корпусе золотник с центральным отверстием 2J. В осевом сверлении цапфы золотника установлен щариковый обратный клапан, через который жидкость попадает в демпфирующую ка.меру между торцом цапфы золотника и дном расточки затвора. При движении затвора в направлении закрытия жидкость из демпфирующей камеры вытесняется через зазор между цапфой золотника и расточкой затЕюра, благодаря чему обеспечивается динамическая устойчивость при работе клапана. Недостатком известного регулятора является высокая интенсивность демпфирования и малое быстродействие. Это не позволяет применять его в системах, где требуется высокая скорость изменения давления. Целью изобретения является повыщение быстродействия регулятора и обеспечение его динамической устойчивости для применения регулятора в системах с высокой требуемой скоростью изменения давления. Поставленная цель достигается тем, что s предложенном регуляторе в центральном отверстии золотника установлен стержень с буртом,- а дополнительная пружина размещена между торцом золотника и буртом стержня. Снижение степени демпфирования с сохранением динамической устойчивости, достигается благодаря тому, что при движении затвора рабочая жидкость попадает в ПОЛОСТЬ между торцом золотника и дном расточки затвора и вытесняется из него через зазор между стержнем и центральным отверстием, т. е. движение затвора демпфируется в обоих направлениях. Снижение степени демпфирования существенно повышает быстродействие регулятора и позволяет применять его в системах с высокой требуемой скЪростыо изменения давления. На чертеже изображен регулятор давления, продольный разрез. Регулятор содержит золотник 1, жестко скрепленный с корпусом 2, подпружиненный затвор 3, выполненный в виде гильзы с глухой расточкой 4. Через канал 5 регулятор соединяется с линией регулируемого давления. Канал 6 сообщается с резервуаром. Полость 7 через каналы 8, 9 сообщается с кольцевой камерой 10 i; через центральное отверстие .11 в золотнике с полостью 12, заключенной между торцом золотника 1 и дном расточки 4. Между затвором 3 и опорой 13 установлен шарик 14, предотвращающий передачу боковых усилий на затвор со стороны нагрузочной пружины 15. Усилие затяжки последней может изменяться с номощью установленного в корпусе подвижного толкателя 16, neperviemaeMoro в осевом направ,енни каким-либо устройством. В центральное отверстие il вставлен стержень 17 с буртом 18. Между торцом золотника 1 и буртом 18 расположена дополнительная пружина 19, поджи.мающая бурт стержня к дну расточки 4. Регулятор давления работает следующи.м образом. Давление жидкости в полости 7 передается с полость 12 и нагружает дно расточки 4. В процессе работы усилие давления уравновещивается усилием пружины 15, причем автоматически изменяется сопротивление ще.;|и 20, образованной кромкой 2 затвора и кромкой 22 кольцевой камеры 10. При умещ шении расхода через регулятор затвор под действие.м пружины 15 смещается в направлении закрытия, и проходное сечение щели 20 уменьшается. При увеличении расхода затвор смешается в направлении открытия, дополнительно сжимая пружину 15, и проходное сечение ше.ли 20 увеличивается. При увеличении усилия затяжки пружины 15 (с.мещение толкателя 16 вниз) затвор перемещается в сторону закрытия, щель 20 прикрывается, и регулируемое давление .возрастает. Уменьшение усилия пружины 15 (смешение толкателя 16 вверх) приводит к уве,1ичепию проходящего сечения щели и падению регулируемо.го ;и1вления. Пере.мещения затвора 3 относительно золотника 1 связаны с изменениями объема полости 12. Втекающая или вытекающая жидкость при этом проходит через зазор между стержпем 17 и центральным отверстием 11. Зазор экспериментально подбирают таки.м, чтобы регулятор работал устойчиво и обеспечивал требуе.мую скорость изменения давления. Технологически стержень может быть выполнен из проволоки, впаянной в отверстие бурта 18. При неизменном диаметре отверстия 11 весьма просто подобрать оптимальный диаметр проволоки стержня. Стержень поджат пружиной 19 к дну расточки 4, поэтому он совершает все перемещения вместе с затвором 3. Непрерывные перемещения стержня в отверстии 11 золотника в процессе регулирования обеспечивают автоматическое очищение зазора .между стержнем и отверстием от загрязнений и препятствуют его засорению. На статическую точность регулирования и воспроизводи.мость регулируемого давления при установке одной и той же величины усилия нагрузочной пружины 15 демпфирующее устройство влияния не оказывает, т. е. чувствительность и точность регулироваьшя полностью сохраняются. Предложенная конструкция регулятора давления обеспечивает динамическую устойчивость при различных возмущениях, при резких изменениях настройки и расхода че рез регулятор в широком диапазоне температур рабочей жидкости. Скорость отработки задающего воздействия благодаря понижению степени демпфирования существенно увеличивается и достигает на испытанных образцах 700 кгс/см сек. Формула изобретения Регулятор давления, содержащий установленные в корпусе подвижный толкатель и подпружиненный затвор в виде выполненной с глухой расточкой гильзы, в которой размещены дополнительная пружина и закрепленный в корпусе золотник с центральным отверстием, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия регулятора и обеспечения его динамической устойчивости, в центральном отверстии золотника установлен стержень с буртом, а дополнительная пружина размещена между торцом золотника и буртом стержня. Источники информации, принятые во вни мание при экспертизе: 1.Авторское свидетельство СССР Л 360648, кл. G 05 D 16/10, 1970. 2.Авторское свидетельство СССР № 283164, М.КЛ.2 В 2 В 31/32, 1969.