Регулятор давления Советский патент 1979 года по МПК G05D16/06 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть исаользоЕ - но в любой отрасли промышленности, где требуется автоматическое регулирование заданного избыточного или вакуумметри- ческого давлений в замкнутом объеме, на пример в автоматических системах регулирования давлений в отсеках летательных аппаратов. В технике известны устройства, поддерживающие заданные вакуумметрическо и избыточное давления в замкнутом объеме. Это дренажно-предохранительные кл паны прямого действия, содержащие корпус, клапан и чувствительный элемент, например паровоздушный клапан автомобильного радиатора или различные регуля торы избыточного и вакуумметрического давления прямого действия . Эти известные устройства не обеспечивают устойчивого режима {эегулированн давлений в широком диапазоне расходов рабочей среды (от О до 20 ОС кг/час) С необходимой точностью (О,ОЗ 0,04 кгс/см). Известен также регулятор избыточного давления в дренажном баке, содержащий выпускной клапан, связанный с полостью регулируемого давления, и первый за датчик давления, первая управляющая камера которого сообщена с полостью регул ируемохю давления, вторая - с атмосферой, а выходная камера - с исполнительной полостью выпускного клапана и через сопло первого задатчика давления - с атмосферой 2. В зависимости от сигнала, поступающего от задатчика давления в исполнительную полость выпускного клапана, эластичная мембрана клапана открывает или закрывает его проходное сечение. При превышении избыточного давления в баке в глухой камере задатчика давления, соединенной с баком, также повышается давление по сравнению с атмосферным, и под действием этой разности давлений система жестких центров задатчика давления перюмешается, 36 сообщая исполнительную полость выпускного клапана с атмосферой. Между баком и исполнительной полостью выпускного клапана возникает перепад даЕшений, который открывает проходное сечение клапана и стрБытивает рабочую среду из бака в атмосферу. Таким образом осуществляет ся поддержание заданного избыточного дав ления в баке. Существенным недостатком известного устройства является невозможность регулирования вакуумметригческого давления в баке, так как при превышении атмосферного давления над давлением в баке (при возникновении обратного перепада) извест ное устройство автоматически выравнивает давление в баке с атмосферным. Целью изобретения является расширение области применения регулятора давле ния путем автоматического регулирования любого заданного избыточного и вакуумметрического давлений с высокой точностью в практически любом диапазоне расходов. Указанная цель достигается тем, что регулятор давления снабжен пневматическим двухмембранным реле и втх)рым задат чиком давления, причем одна из управляющих камер пневматического двухмембран Hortr реле сообщена с полостью регул ируемого давления, другая - с атмосферой, а выходная камера через пневматическое сопротивление - с исполнительной полость выпускного клапана, через первою сопло пневматического двухмембраиного реле с полостью регулируемого давления и через второе сопло пневматического двухмембранного реле - с атмосферой, первая и вторая управляющие камеры второго зада тчшса сообщены соответственно с атмос рой и с полостью регулируемого давления а выходная камера - с исполнительной полостью выпускного клапана и через соп ло второго задатчика давления - с полост регулируемого давления, На чертеже представпена принципиальная схема предлагаемого регулятора давл ния. Регулятор давления содержит выпускно клапан 1, установленный ;в полости регулируемого давления (топливном баке) 2, первый задатчик давления 3 (прямого перепада ); выходная камера 4 которого сообщена с исполнительной полостью 5 выпускного клапана 1, первая управляющая камера 6 соединена с топливным баком 2, а вторая управпяющая камера 7 - с атмосферой, а псодное сопло 8 первого 94 задатчика давления 3 связано с атмосферюй; второй задатчик давления 9 (обратного перепада), выходная камера 10 которого также сообщена с исполнительной полостью 5 выпускного клапана 1, первая управляющая камера 11 соединена с атмосферой, а вторая управляющая камера 12 соединена с топливным баком 2; выходное сопло 1з второго.задатчика давления 9 связано с топливньш баком 2, Оба задатчика давления 3 и 9 аналогичны по конструкции и включают в себя пружину 14, две .мембраны 15 со связанными между собой жесткими центрами 16, Регулятор включает в себя также пневматическое двухмембранное реле 17, аь1ходная камера 18 которого через пневматическое сопротивление 19 сообпюна с исполнительной полостью 5 выпускного клапана 1, причем, одна из управляющих камер 20 пневматического двухмембранного рале и первое сопло 21 связаны с топливным баком 2, а другая управпяющая камера 22 и второе сопло 23 - с атмосферой. Регулятор давления работает следующим образом, В исходном состоянии (при равенстве давлений в топливном баке 2 и атмосфернопэ) давление пост упает в, исполнительную полость 5 выпускного клапана 1 и в выходные камеры 4, Ю задатчиков давления 3 и 9 как из топливного бака 2, так и из атмосферы. Сопла 8 и 13 обоих задатчиков закрыты, и выпускной клапан 1 также закрыт. При возникновении избыточного давления в топливном баке 2 (при появлении прямого перепада шах -0,01 кгс/см ) пневматическое двухмембранное реле 17 через пневматическое сопротивление 19 сообпиет исполнительную полость 5 выпускног клапана 1 с топливньп баком 2. Когда избыточное давление превысит допустимую величину, перепад давлений между первой 6 и второй 7 управляющими камерами задатчика давления 3 переместит его жесткие центры 16 и откроет выходное сопло 8, связав при этом исполнительную полость 5 с атмосферой. Давление в исполнительной полости 5 понизится, и на участке БВ мембраны выпускного клапана 1 возникнет перепад давлений между топливньпл баком 2 и исполнительной полостью 5. Перепад давлений откроет выпускной клапан 1 и стравит рабочую среду из топливного бака 2 в атмосферу, тем самым 568 обеспечивая в баке заданное избыточное давленне. При понижении давления в топливном баке 2 по сравнению с атмосферным (при появлении обпатного перепада так 0,01 кгс/см ) пневматическое дпухмембранное реле 17 через пневматтюское со противление 19 сообщает исполнительную полость 5 рыпускного клапана 1 с атмосферой. Когда вакуумметр гческое давление превысит допустимую величину, перепад давлений между первой 11 и второй 12 управляющими камерами задатчика давления 9 переместит его жесткие центры 16 и откроет выходное сопло 13, связав при этом исполнительгтую полость 5 с топлиным баком 2, Давление в исполнительной полости 5 понизится, и на участке АБ мембраны выпускн 5го клапана 1 возникнет перепад давлений между атмосферой и исполнителЬной полостью 5, который откроет выпускной клапан 1 и впустит атмосфер ный воздух в топливный бак 2, тем самым обеспечивая в баке aanaiffloe вакуумметрическое давление. Таким образом происходит регули;-озакие заданного избыточного и вакуумметрического давления в замкнутом объеме. При совмещении функций регулирования как избыточного, так и вакуумметрическог давлений в одном устройстве отпадает нео ходимость установки другого специального агрегата, что сокращает полетный вес летательното аппарата. / Кроме того, применение регулятора давления, позволяющего автоматически регулировать заданное избыточное и вакуумметрическое давленйя с высокой точностью и в любом диапазоне расходов позвотшет создавать летательные аппараты с большей дальностью полета за счет использования топливных баков значительных объемов а при потере герметичности топливных баков увеличивает живучесть топливной сйстемы, а следовательно, и всего аппарата 96 за счет резкого сокращения потерь топ-иплной смеси, Формула изобретения Регулятор uavieHHH, содержащий выпускной клапан, связанный с полостью регулируемого днЕления, и первый задатчик давления, первая упрагляющан камера которого сообщена с полостью регулируемого давления, вторая - с атмосферой, а выходная камера - с исполнительной полостью вьшуск.цого клапана и через сопло первого задатчика давления - с атмосферой, о тл и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью расширения области применения регулятора, он снабжен пневматическим двухмембранным реле и вторым задатчиком давления, причем одна из управляю,щи.х: камер пневматического двухмекгбранного реле ообщена с полостью регулируемого дав-ления, другая - с атмосферой, а выходная камера через пневматическое сопротивление - с исполнительной полостью вьшускного клапана, через первое сопло пневматического двухмед ранного реле - с полостью регулируемого давления и через второе сопло пневматического двртмембранного реле - с атмосферой, первая и вторая управляюшие камеры второго задатчн- ка сообщены соответственно с атмосферой и с полостью регулируемого давления, а выходная камера - с исполнительной полостью вьтускного клапана и через сопло второго задатчика давления - с полостью регулиреумого давления. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Воронин Г. И. , Верба М. И., Кондиционирование воздуха на летательных аппаратах, М., 1965, 2,Указатель технической информации картотеки оборудования летательных аппаратов. Отраслевая информационная карта № ОЗ-1128.