Стабилизатор давления Советский патент 1981 года по МПК F15B13/02 

(54)

СТАБИЛИЗАТОР ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в системах пневмогидроавтоматики. Известен стабилизатор давления, содержащи чувствительный злемент , образующий с корйусом полость управления, и корректирующее устройство 1. . Недостатком известного стабилизатора давления является то, что он имеет недостаточную точность стабилизации заданного давления вследствие наличия двух чувствительных элементов, гидравлически связанных между соб(. Цель изобретения повышение качества регулирования выходного давления. Поставленная цель достигается тем, что чувствительный элемент выполнен ступенчатым с образованием дополнительной полости, сообщенной через корректирующее устройство с полостью управления и через дроссель со сливом. На чертеже изображен предлагаемый стабилизатор давления. Стабилизатор давления содержит чувствительный элемент 1, образующий с корпусом 2 полость управления 3, и корректирующее устройство, выполненное в виде рычага 4, воздействующего через шток 5 на клапан 6, лоджатый к седлу 7 пружиной 8. Чувствительный злемент 1 выполнен ступенчатым с образованием дополнительной полости 9, сообщенной через корректирующее устройство каналами 10 и 11с полостью управления 3 и через дроссель 12 со сливом. Входное давление подводится в полость 13, сообщенную с полостью 14 выходного давления через клапан 15, поджимаемый к седлу 16 пружиной 17. Полость 14 выходного давления сообщена отверствием 18 с поршневой полостью 19. Чувствительный элемент 1 воздействует на клапан 15 посредством толкателя 20. Давление управления через дроссель 21 подводится в полость управления 3. Полость 14 выходного давления сообщена также каналом 22 с полостью 23 , отделенной от полости управления 3 мембраной 24. Стабилизатор давления работает следующим образом. J При подаче давления управления в полость управления 3 чувствительный элемент 1 перемещается вверх, открывая через-толкатель 20 клапан 15. Рабочая жидкость из полости 13 входного давления поступает в полость 14 выходноге давления и через отверствие 18 и канал 22 соответственно в поршневую полость 19 и полость 23. При этом , без учета корректиру щего воздействия пневмоусилителя, усилие от давления на чувствительный элемент 1 сравнивается с усилием от выходного давления в полости 19. Площадь чувствительного элемента со стороны полости управления 3 настолько больше площади со стороны поршневой полости 19, что с учетом воздействия клапана 15 на чувствителыП)1Й элемент 1 и в зависимости от величины давления в поршневой полости 19, давление в этой полости устанавливается равным или несколько больше, чем давление управления в полости управления 3. В этом случае при изменении расхода рабочей жидкости или других параметров, давление в полости 1 выходного давления меняется, но автоматически поддерживается около заданного значения, т.е. осуществляется регулирование за счет статической ошибки стабилизатора давления по выходному давлению. Для уменьшения ошибк осуществляется коррекция выходного давления путем параллельной работы корректирующего устройства. Ограничение мощности корректирующего устройства вызвано необходимостью уменьшения возможности перерегулирования и тем самым повышения устойчивости стабили затора давления к автоколебаниям и конструк тивно осуществлено путем выбора минимально допустимой разницы площадей чувствительного элемента 1 и использования в качестве питания корректирующего устройства полости управления 3 со стабилизированным давлением. Коррекция начинается, когда давление в полости 4 выходного давления , а , следовательно, и в полости 23 не равны управляющему давлению и осуществляется следующим образом. Если давление в поршневой полости 19 и полости 23 больше, чем в полости управления 3, то мембрана 24, перемещаясь вверх, через рычаг 4 и шток 5 отжимает клапан 6 от седла 7, и рабочая жидкость из полости управления 3 через клапаны И и 10 поступает в дополнительную полость 9. При этом давление в дополнительной полости 9 повышается. Равновесие сил на чувствительном элементе 1 нарушается, он перемещается вниз, поток рабочей жидкости через кольцевую щель между клапаном 15и седлом 16 уменьшается, давлеиие в полости 14 выходного давления и поршневой полости 19 снижается. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока выходное и давле ше управления сравниваются. После этого наступает устойчивый режим работы корректирующего устройства и всего стабилизатора давления с постоянной дросселирующей щелью между клапаном 6 и седлом 7 и постоянными давлениями в дополнительной полости 9 и в полости 14 выходного давления. Если давление в пор1Ш1евой полости 19 и полости 23 уменьшается (например, при увеличении отбора рабочей жидкости), то мембрана 24 перемешается вниз, дросселирующая щель между клапаном 6 и седлом 7 уменьшается, давление в дополнительной полости 9 снижается, чувствительный элемент 1 перемешается вверх, увеличивая дросселирующую щель между клапаном 15 и седлом 16. Проток рабочей жидкости через седло 16 увеличивается до тех пор, пока давление в полостях выходного 14 и давления управления 3 не сравняются, При этом вновь наступит установивщийся режим корректирующего устройства и всего стабилизатора давления. Следует выделить режим работы стабилизатора давления, когда расход рабочей жидкости через него быстро уменьшается путем перекрытия запорного элемента в выходной магистрали. В этом случае расход рабочей жидкости из полости управления 3 через клапан 6 корректирующего устройства увеличивается и с учетом ограниченного сечения дросселя 21 давление в полости управления 3 несколько падает, что создает дополнительное воздействие на чувствительный элемент 1 и способствует быстрейшему его перемешению вниз, и перекрытию седла 16 клапаном 15. В процессе регулирования участвуют две параллельные линии. Основную работу по регулированию вьшолняет чувствительный элемент I под воздействием сил выходного и управляющего давления. Работа этой линии определяет устойчивость стабилизатора давления к автоколебаниям и его быстродействие с определенной статической ошибкой. Работой корректирующей линии (линии маломощного корректирующего устройства ) определяется высокая точность работы стабилизатора давления, уменьшение его статической ошибки. Формула изобретения Стабилизатор давления, содержащий чувствительный элемент, образующий с корпусом полость управления, и корректирующее устройство, отличающийся, тем , что, с целью повышения качества регулирования выходного давления, чувствительный элемент выполнен

ступенчатым с образованием дополнительной полости, сообщенной через корректирующее устрюйство с полостью управления и через дрсхжелъ со dливoм.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

У//Л(/////(////////2 ///

zt п

гг