Регулятор расхода Советский патент 1981 года по МПК G05D7/01 

(54) РЕГУЛЯТОР РАСХОДА

I

Изобретение относится к автомати- , ке и может быть использоиано в системах пневмогидроавтоматики для регулирования расхода жидкости (газа).

Известен регулятор расхода жидкости (газа), в корпусе которого установлен подпружиненный поршень с калиброванным отверстием 1 3

Однако такой регулятор расхода не обеспечивает постоянства расхода при реверсирозании потока и изменении входного и выходного давления, что является его недостатком.

Известен также регулятор расхода, содержащий корпус с входными и выходными клапанами, установлению в нем втулку с профилированными окнами и подпружиненные поршень с калиброванtSiiM отверстием. В этом регуляторе втулка с профилированными окнами подпружинена и выполнена подвижной относительно корпуса, а площадь поперечного сечения втулки равна площади поперечного сечения поршня 2,

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является pev гулятор расхода, в корпусе которого установлен подпружиненный поршень :.в виде стакана, имежндий калиброванное отверстае в днище и паз на боковой стенке и снабженный дополнитель- . ной глухой стенкой, расположенной между торцом стакана и пазом в боковой стенке, образующей с корпусом

to пружинную п лость и внутрипоршневую камеруj входаюй канал, содержащий калиброванное отверс те, и выходной канал .

Недостатком этак регуляторов яв-

IS ляется изменение расхода жидкости при исменении выходного давления, поддержа{ше постоянного расхода- в ограниченном диапазоне изменения давления,

20

Так как перепад давления на поршне всегда изменяется с изменением входного и выходного давлений и мо- г жет достигать больших значений, то рабочая нагрузка на пружине, уравновешивающая поршень, также будет большой, что ведет к увеличению ее веса и габаритов регуляторов в целом. Кроме того, недостатком извести 1х регуляторов расхода является наличие больших потерь давления рабочей,жидкости, как при прямом, так и при обратном направлении потока, так как дросселируют оба калиброванных отверстия. Цель изобретения - повышение точ ности, уменьшение веса и габа:ритов регулятора расхода. Указанная цель достигается тем, что регулятор расхода, содержащий корпус с входными и выходными кана лами и установленный в нем подпруж ненный полый поршень, один из торцо которого образует с корпусом пружи ную полость, а в боковой стенке пор ня выполнено радиальное отверстие, держит золотник и связанные пружино обратные клапаны, седло одного из которых выполнено в другом торце подпру жиненного гюлого поршня, а седло другого обратного клапана - в корпусе, золотник выполнен из двух связанных между собой стержнем уплотнительных поясков, причем полости, образованные их торцами и корпусом, соединены со входным и выходным канала. ми соответственно, а полость, ,расположенная между уплотнительными поясками и корпусом - с пружинной полостью и полостью подпружиненного полого поршня. А также тем, что в обратных клапанах выполнены калиброванные отверстия. На чертеже изображено предлагаемое устройство. Регулятор расхода содержит корпус 1, в котором установлен подпруямиенный пружиной 2 полый поршень 3 с обратным клапаном 4, в котором выполнено калиброваниое отверстие 5, и с радиальным отверстием 6 в боковой стенке. Полый поршень 3 своим торцом 7 образует с корпусом 1 пружинную полость 8, соединякяцуюся каналом 9 посредством внутренних кромок уплотняющих поясков 10 и 11, связанных между собой стержнем 12 золотника, либо с полостью 13 полого поршня каналом 14 через постоянно открытое отверстие 15 либо с входным каналом 16 через канал 17. Торцы уплотнительных поясков 4 11 образуют с корпусом 1 полости, одна из которых 18 каналом 17 соединена с вход1а 1м каналом 16, а другая 19 соединена каналом 20 с выходным каналом 21. Во входном канале 16 установлен обратный клапа:н 22, в котором выполнено калиброванное отверстие 23. Обратные клапаны 4 и 22 связаны между собой пружиной 24. Регулятор расхода работает следующим образом. Жидкость из входного канала 16 через калиброванное отверстие 23 и обратный клапан 22, открывающийся при небольшом перепаде давления, возникающем на отверстии 23, поступает к калиброванному отверстию 5 и далее через внутрипор 1невую полость 13 и отверстие 6 направляется к выходному каналу 21. Одновремо.нно давление жидкости по каналу 17 подводится к торцу уплотняющего пояска 11 и под действием разности давлений между входом 16 и выходом 21 перемещают его влево. соединяя пруткинную полость 8 с внутрипоршневой полостью 13 через каналы 9,14 и постоянно открытое отверстие 15. При этом канал 17 перекрыт кромкой уплотняющего пояска 1 I.. Поршень 3 нагружен пружиной 2, усилие которой уравновешивается перепадом давления, создаваемым сопротивлением калиброванного отверстия 5. Если давление жидкости увеличивается во входном канале 16 или .уменьшается в выходном канале 21, то увеличивается и перепад давления на отверстии 5, в результате поршень 3 перемещается влево и частично перекрывает паз, увеличивая давление как в пружинной полости 8, обеспечивая равновесное положение порШня 3, так и во внутрипоршневой полости 13, уменьшая перепад давления на калиброванном отверстии 5, а следовательно, и расход до величины, на которую рассчитан регулятор расхода. При уменьшении давления во входном канале 16 или увеличении в выходном 21 поршень 3 перемещается вправо, тем самым уменьшает суммарное сопротивление на отверстии 6 и отверстии 5 и восстанавливает расход до первоначальной величины. При изменении направления потока жидкость из канала 21 через отверстие 6, внутрипоршневую полость 13, калиброванное отверстие 5 и обратили клапан 4, открывающийся при небольшом перепаде давления, возникающем на отверстии 5, поступает к калиброванному отверстию 23 и далее направляется к каналу 16. Одновременно давлегше жидкости по каналу 20 подбодится к торцу уплотняющего пояска 10 и под действием разности давлений мезкду каналом 21 и каналом 16 пе ремещает золотник вправо, соединяя пруткинную полость 8 с каналом 16 через каналы 9 и 17, При этом канал 14 перекрыт кромкой уплотняющего пояска 10. В этом случае усилие пружи№1 2 поршня 3 уравновешивается перепадом давления, создаваемым сопротивлением калиброванного отверстия 23. Процесс протекания работы регулятора при изменении давления в канале 16 или в канале 21 аналогичен работе при прямом направлении потока Таким образом, в предложенном регулятсре обеспечивается поддержание постоянного перепада давления на калиброванных отверстиях, а следовательно, и постоянного расхода, независимо от изменения входного или выходного давления, т.е, точность его повышается по сравнению с известным. Так как равновесное положение пор ня обеспечивается изменением давлени в пружинной полости, то отпадает необходимость в установке пружины сгро го определенной жесткости и выполнения отверстия (паза) в боковой стенке поршня со сложным профилем, чем упрощается конструкция регулятора. Поддержание постоянного перепада давления на поршне уменьшает рабочую нагрузку пружины, а следовательно, уменьшает ее вес и габариты регулятора в целом. Установка обратных клапанов обеспечивает также снижение потерь давления рабочей жидкости в регуляторе-, так как ихч открытие происходит при 4,6 небольшом перепаде давления на отверстиях и практически не зависящим от изменения расхода. Формула изобретения 1. Регулятор расхода, содержаф1Й корпус с входными и выходныкб каналами и установленный в нем подпружиненный полый поршень, один из торцов которого образует с корпусом пружинную полость, а в боковой стенке поршня выполнено радиальное отверстие, о тличающийся тем, что, с целью погаяшения точности регулятора, он содержит золотник и связанные пружиной обратные клапаны, седло одного из которых вьтолнено в другом торце подпруживенного полого поршня, а седло другого обратного клапана - в корпусе, золотник выполнен из двух связанных между собой стержнем уплотнитепьных поясков, причем полости, образованиле их торцами и корпусом, соединены со входным и выходным каналами .соответственно, а полость, расположенная между уплотнительными поясками и корпусом - с пружинной полостью и полостью подпру 1киненного полого поршня. 2. Регулятор по П.1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения веса и габаритов регулятора, в обратш 1Х клапанах вьшолнены калиброванные отверстия. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Башта Т.М.. Машиностроительная гидравлика. М., Машиностроение, 1921. с.42, рис.242, 2.Авторское свидетельство СССР 623186, кл. , 1975. 3.Авторское свидетельство СССР 672422, кл. G05 D 16/10, 1977 прототип). // / / 15 fj б f 1 5 ////// г -V Tk . ГЧ-ч . -V -Ч-ЧГЛ. Л. Ч. X V V лГЧ X /