Редуктор давления Советский патент 1980 года по МПК G05D16/06 

1

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано в пневмосистемах.

По основному авт. св. № 610074 известен редуктор давления, имеющий 5 корпус, в котором размещен первый чувствительный элемент, выполненный в виде ступенчатого поршня, связанного штоком с первой дросселирующей парой клапан-седло, и второй 10 чувствительный элемент, связанный со второй дросселирующей парой клапанседло , причем выходная полость ограничена большей ступенью поршня и соединена с полостью между ступенями 5 через вторую дросселирующую пару кпапан-седло 1.

Как и всякая система автоматическое го регулирования, этот редуктор в переходных режимах дает увеличенное от 20 клонение регулируемого давления от требующейся номинальной величины. Например, при уменьшении отбора газа от редуктора вьлходное давление увеличивается и тем значительнее, чем болъше25 скорость сокращения расхода. Если расход уменьшится не до нуля, то по истечении определенного времени выходное давление снова будет, номинальным с небольшой ошибкой, свойственной ас-30

татическим регуляторам. Однако восстановления давления до номинального не произойдет, если расход уменьшится до нуля. В этом случае второй чувствительньай элемент будет отжат давлением и перестанет взаимодействовать с клапаном, клапан Герметично перекроет седло, проточная полость усилителя (полость между ступенями поршня) через дренажный канал опорожнится, но давление в выходной полости редуктора к в полости второго чувствительного элемента останется завышенным. Усилитель в этих условиях становится выключенным, не участвует в процессе регулирювания.-Положение усугубляется, если первая дросселирующая .пара не полностью герметична или происходит разогрев среды в выходной магистрали и вызываемое им дополнительное повьииение давления. Следовательно, точность известного редуктора невысокая.

Цель изобретения - повышение точности редуктора давления.

Цель достигается тем, что он содержит подпружиненный поршень, связанный через толкатель и пружину с клапаном второй дросселирукяцей пары, подпоршневая полость которого связа на с полостью между ступенями .ступен- чатого поршняi На чертеже изображена схема предлагаемого редуктора, давления. Редуктор содержит, основной редуцирующий блок 1, состоящий из корпуса 2, входной 3 и. выходной 4 полостей, первого чувствительного элемента, выполненного в виде ступенчатогОпоршня 5, между ступенями которого расположена полость 6. Клапан 7 и седло 8 образуют первую дросселирующую пару. Пневмоблок 9 предназначен для измерения выходного давления регулятора и выдачи пневматического сигнала в полость 6. Второй чувствительный элемент .10, нагруженный регулировочной пружиной 11 посредством винта 12, реагирует на давление во входной полости 13, сообщенной с выходной полостью 4 регулятора каналом 14. Через шток 15 второй чувствительный элемент 10 воздействует на клапан (затвор 16, поджимаемый к седлу 17 пружиной 18. Клапан затвор) 16 и седло 17 образуют вторую дросселирующую пару. Поршень 19 привода взаимодействует с пружиной 20 и образует полость 21, сообщенную с выходной полостью 22 пневмопривода каналом 23, Толкатель 24 предназначен для поджатия кла пана 16 к седлу 17 через пружину 18 и снятия усилия клапана.на седло соот ветственно при контакте и выходе из контакта с поршнем 19. Канал 25 сообщает выходную полость 22 пневмоблока с полостью 6, которая в свою очередь сообщается с атмосферой выход ным t дренажным) каналом 26. Регулятор давления работает следу кхцим образом. При настроенном основном редуцируклцем блоке 1 газ через кольцевой зазор между клапаном 7 и седлом 8 пос . тупает в выходную полость 4 .и через канал 14 во входную полость 13 пневмо блока 9. Далее при нагруженной регулировочной пружине 11 винтом 12 газ через кольцевой зазор между затвором 16 и седлом 17 поступает в выходную полость 22 пневмоблока и через канал 25 в полость 6. Таким образом, чувст вительный элемент 5 становится наг руженным пружиной и давлением среды в полости 6. При увеличении или умен шении отбора газа от редуктора давле ние в его выходной полости 4 начинае уменьшаться или увеличиваться, чувст вительный элемент 5, воздействуя на клапан 7, обеспечивает его перемещение для поддержания выходного давления. Изменение усилия на подвижной системе основного редуцирующего блок 1, вызванное деформацией пружины, из менением входного давления и усилия герметизации пары клапан-седло, компенсируется соответствующим изменением дашления в полости..6. Давление в полости 6 аштоматически коррек тируется за счет реакции на выходное давление редуктора чувствительного элемента 10, взаимодействующего через шток 15 с затвором 16. Полость 6 становится проточной полостью с входным регулируемым сечением между затвором 16 и седлом 17 и с выходным дросселирующим каналом 26. Затвор 16 при этом поджимается к седлу пружлг ной 18, деформируемой толкателем 24. Толкатель 24 в этом случае выведен из осевого контакта с затвором 16 поршнем 19, установленным э крайнее положение давлением среды в полости 21 на кольцевую площадь/ . Обеспечивая высокую точность регулирования, линия усиления, включающая в себя, в частности, пневмоблок и полость 6, обладает пониженным быстродействием. Это приводит к заметным отклонениям выходного давления в переходных режимах. Так, при резком умецьшении расхода газа выходное давление повысится. Затем по мере оттока среды из полостей б и 4 выходное давление восстанавливается до заданной , величины. Когда отбор среды от редуктора уменьшится до нуля, то, вследствие повышения давления в выходной полости 4 и полости 13 чувствительный элемент 10 отжимается в направлении регулировочной пружины 11, затвор 16 сядет на седло 17. Доступ среды в полость. 21 и полость 6 прекратится. Давление в указанных полостях вследствие дренирования среды будет уменьшаться. Выходное давление в полостях 4 и 13 на некоторое время (время переходного процесса) останется завышенным. По мере уменьшения давления в полостях 21 и 6 пружина 20 отожмет поршень 19, толкатель 24 будет контактировать b затвором 16, усилие пружины 18 замкнется на корпусе затвора, а сам затвор под воздействием давления в полости 13 отожмется от седла 17. Среда вновь будет поступать в полости 21 и 6 и дренироваться из йих в атмосферу. Таким образом, при уменьшении отбора газа через выходной канал регулятора до нуля, линия усиления не выключается, а завышенное давление в выходной полости 4 редуктора, вследствие расхода среды через канал 26, восстанавливается до нормального и поддерживается с достаточной точностью, соответствующей точности астатического редуктора. Усилие пружины 20 и кольцевая площадь F выбираются из условия обеспечения давления в полостях 21 и 6, ниже минимального, которое может быть в этих полостях в установившемся процессе регулирования. Поэтому в установившихся режимах гюршень 19 всегда находится в контакте с толкателем 24 и колько в переходных режимах, после уменьшения отбора газа, поршень отходит от толкателя, освобождая затвор.

Таким образом, предлагаемый редуктор, в отличие от прототипа, обеспечивает регулирование с требующейся точностью во всех режимах, в том числе- и после уменьшения расхода среды до нуля.

Использование изобретения позволит повысить точность регулирования давления в пйевмосистемах, применить подобные схемы редукторов давления в различных режимах работы.

Формула изобретения

Редуктор давления по авт. св. №610074, отличающийся

тем, что, с целью повьвиения точности редуктора, он содержит подпружиненный поршень, связанный через толкатель и пружину с клапаном второй дросселирукнцей пары, подпоршневая полость которого связана с полостью между ступенями ступенчатого поршня.

Источники информации, принятые ро при экспертизе

1. Авторское свццетельство СССР № 610074, кл. G 05 D 16/06, 1976

(прототип).

Sfo/