Регулятор давления Советский патент 1980 года по МПК G05D16/06 

Изобретение относится к устройствам для регулирования давления и предназначено преимущественно для использования в пневматических систе мах летательных аппаратов, работающих на наддув герметичных блоков адиоэлектронной аппаратуры при малых расходах рабочего тела. Особенностью таких систем является то, что они должны содержать устройства, ограничивающие пульсацию и забросы выходного давления наддува при быстром нарастании скорости изменения величины входного давления в переходных процессах, так как указанные отклонения выходного параметра выводят из строя точные элементы радиоэлектроники, снижают точность регулирования надцува и сопровождаю ся работой регулирующих устройств в режиме незатухающих автоколебаний. Работа регулирующих устройств в таких системах осложняется тем, что она происходит, во-первых, при очень малых 1 асходах рабочего тела, так как фактически эти устройства воспол няют лишь утечки из герметичных бло ков радиоэлектронной аппаратуры, и, во-вторых, при значительной скорост нарастания входного давления (до 5 кгс/см в секунду.Это связано с повышением мощности и числа оборотов современных двигателей, от компрессоров которых происходит питание систем регулирования давления наддува, с незначительным объемом самих блоков аппаратуры, а также с малой величиной давления, которую необходимо в них поддерживать. Известны устройства для регулирования давления в пневматических системах надцува, содержащие регулирующий орган с чувствительным элементом и конструктивные элементы-демпферы для устранения автоколебаний и забросов давления 1. В известном устройстве демпфером служит жесткая перегородка с дросселей. Такая конструкция имеет следующие недостатки: а) жесткая перегородка не имеет подвижной эффективной площади, изменяющей и кость выходной полости в зависимости от нарастания давления в ней, пропорциональной скорости нарастания входного давления, что вызывает колебания подвижных элементов (чувствительного и регулирующего) регулятора в переходных процессах (при пуске, переходе с одного режима - а«г1ты на другой и т.д.);

б)дроссель перегородки не имеет подвижных элементов, вследствие чего забивается взвешенными в рабочем теле Частицами, что приводит к изменению его сечения, снижению чувствительности и неустойчивой работе регулятора;

в)регулятор не содержит узлов, ограничивающих забросы выходного давления, что ведет к отказу стоящих за .ним точных элементов аппаратуры и возникновению неустойчивых режимов работы регулятора. .

Вследствие указанных недостатков применение подобных регуляторов в системах, характеризующихся быстрым нарастанием скорости изменения входного давления и малыми расходами, не представляется возможным.

Известны также регуляторы давления, содержащие узлы, снижающие забросы давления в выходной полости 2

Однако, конструкция таких регуляторов имеет тот недостаток, что в ней не предусмотрены элементы, ограничивающие нарастающие скорости давления в выходной и сообщенной с ней управляющей полостях. Поэтому работа таких устройств в переходных процессах сопровозкдается резким нарастанием скорости изменения давления в управляющей полости, что вызывает резкие перемещения чувствительного элемента и связанного с ним регулирующего органа и, в конечном итоге, приводит к неустойчивым процессам регулирования.

Наиболее близким по технической сущности к данному изобретению является регулятор давления, содержащий корпус с входной и выходной камерами, расположенную в выходной камере перегородку, разделяющую ее на две полости, сообщенные через др сель, в одной из которых ус ановлен чувствительный элемент, а в другой регулирукяций орган, связанный штоком с чувствительным элементом, и узел ограничения давления 3,

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков известных устройств регулирования давления наддува, а именно повышение точности и динамической устойчивости регулятора.

Указанная цель достигается тем, что в предложением регуляторе давления дроссель установлен в перегородке, выполненной в виде упругой диафрагма, а шток через дроссель.

На чертеже представлена схема регулятора давления наддува.

Корпус 1 регулятора снабжен входом 2 с входной камерой 3 и выходом 4 с выходной камерой 5. В выходной камере 5 установлен регулирующий орган б, связанный с чувствительным элементом 7 при помощи штока 8., прохсэдящего через дроссель 9 упругой диафрагмы 10, помещенной в выходной камере корпуса регулятора. Внутри .корпуса установлен также узел ограничения давления 11, вход 12 которого сообщен с выходом регулятора, а выход 13 - через регулируемую заслонку 14 - с окружающей средой Чувствительный элемент и регулируемая заслонка настраиваются пружинами 15 и 16,

Процесс регулированияДавления наддува герметичных блоков радиоал ек т poHHOi-;- аппаратуры осуществляется следующим образом,

В исходном положении соответствующим выборе натяжения пружин 15 и 16 изменяемого, например регулировочными винтами, устанавливается заданное выходное давление и ограничивается величина его максимального заброса.

Воздух или иная газообразная рабочая среда подается на вход 2 и во входную камеру 3 под давлением Р проходит по дросселирующему сечению между седлом в корпусе 1 и регулирующим органом 6 и поступает в выходную камеру 5 .регулятора под давлением, величина которого значительно мень,ше давления Р , При этом часть рабочей среды проходит через дроссель 9 упругой диафрагмы 10 и воздействует на чувствительный элемент 7, в результате чего чувствительный элемент переместится и при помощи штока 8 переставит регулирующий орган 6 в положение, при котором на выходе 4 регулятора установится заданное выходное давление Pg .

Если теперь изменится величина входного давления Р или изменится, расход рабочей среды, отбираемой из регулятора, то изменится и давление в выходной камере 5, вследствие чего чувствительный элемент 7 переставит регулирующий орган 6 в новое положение, при котором восстановится заданное значение давления Р на выходе камеры 4 регулятора.

При увеличении давления Р или уменьшении расхода рабочей среды через регулятор/ чувствительный элемент переставляет регулирующий орган на закрытие, а при уменьшении давления Р или увеличении расхода рабочей среды регулирующий орган несколько приоткрывается. В процессе регулирования давления наддува чрезмерное его повышение на выходе регулятора ограничивается заслонками 14 узла 11 путем сброса части рабочей среды в окружающую среду, а скорость нарастания давления в выходной камере стабилизируется прогибом упругой диафрагмы 10,

Если рабочая среда поступает на вход регулятора с большой скоростью нарастани.я давления Рч (до 5 кгс/см