Регулятор давления Советский патент 1981 года по МПК G05D16/00 

(5) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может использоваться в системах газоснабжения. По основному авт, св. If 7522)7 известен регулятор давления, содержащий корпус с установленным в нем цилиндром с поршнем, связанным через толкатель с чувствительным элементом и через шток - с подпружиненным клапа ном, расположенным во входной полости причем полости цилиндра со стороны штока и толкателя соединены между собой и соответственно с выходной полостью и через канал в штоке с полостью заборника, расположенной между подпружиненным клапаном и выходной полостью, а также содержит подпружиненный затвор, установленный меж ду полостью заборника и выходной полостью 1 . Недостатком этого устройства является то,что точность увеличивается только в определенном диапазоне выходн го давления. При изменении настройки происходит изменение величины корректирующего усилия, т.е. при увеличении настройки корректирующее усилие падает, что приводит к ухудшению точности. Изменение величины корректирующего усилия происходит по следующей причине. Величина корректирующего усилия зависист ОТразности давлений в полости заборника и на выходе редуктора.. Давление в полости заборника, в свою очередь, зависит от величины сжатия пружины, то есть от хода затвора. Ход затвора определяется по формуле (-) -расход газа; -температура газа-, -входное давление (давление в полости заборника); p. - выходное давление; - коэффициент расхода 1 -f -const; -г R . D - диаметр затвораj 4 (.-рт) значение данной функции по - зано на графике (фиг.2). Давление в полости заборника определяется по формуле Pj , где F. - предварИтельное поджатие пружины затвора; q - жесткость пружины затвора. Из приведенных зависимостей видно, что чем больше выходное давлени тем меньше разность давления в поло ти заборника и на выходе регулятора Уменьшение разности давления в полости заборника и на выходе регул тора в конечном счете приводит к ухудшению точности при увеличении давления настройки. Цель изобретения - повышение точ ности и расширение области применей регулятора давления. Указанная цель достигается тем, что регулятор давления содержит дополнительные поршень и затвор, расположенный в толкателе и подпружине ный к установленному в чувствительном элементе дополнительному поршню подпоршневая полость которого связана с выходной полостью. На фиг. 1 схематично изображен предлагаемый регулятор давленияi на фиг. 2 показано значение функции. Регулятор содержит корпус 1 с входной 2 и выходной 3 полостями, подпружиненный клапан А, перекрываю щий седло 5. Клапан находится подвоздействием усилий пружин 6 и 7. Усилие пружины 7 передается на клапан А, через чувствительный элемент толкатель 9 и поршень 10 с штоком 1 Поршень 10 установлен в цилиндре 12 и представляет собой корректирующий пневмопривод. Полость 13 цилиндра с стороны штока соединена каналом с выходной полостью 3. Полость k цилиндра со стороны толкателя соедине на через канал 15 в штоке 11 с полостью заборника 16, расположенной между подпружиненным клапаном и поджатым пружиной 17 затвором 18 к сздлу 19. Канал 20 в поршне соединя ют полости 13 и Н. Гайка 21 поджимает цилиндр 12 к корпусу.Величина канала 15 регулируется затвором 22, А4 установленным в толкателе 9 и поджатым пружиной 23 к дополнительному поршню 2, уплотненному и установленному в чувствительном элементе 8. Поршень 2 находится через канал 25 под воздействием выходного давления и через пружину 26 связан с чувствительным элементом В. Регулятор давления настраивается на необходимое давление сжатием пружины 7 винтом 27. Канал 28 соединяет выходную полость 3 с чувствительным элементом 8. Регулятор давления работает следующим образом. Газ от источника питания поступает во входную полость 2. При разгруженной пружине 7 клапан k поджат к седлу 5 полосТи 2 и 3 герметично разобщены. При нагружении регулировочной пружины 7 винтом усилие пружины через чувствительный элемент 8, толкатель 9, поршень 10 передается на клапан k. Клапан отжимается от седла 5,и газ через образовавшийся кольцевой зазор поступает в полость заборника 16, затвор 18 отжимается от седла 19, и газ проходит в выходную полость 3. Одновременно газ из полости заборника 16 по каналу 15, величина которого регулируется дополнительным затвором 22, проходит в полость 14, создавая дополнительную силу, направленную на отжатие клапана . По каналу 28 давление газа выходной полости 3 поступает на чувствиетльный элемент 8.Когда давление в выходной полости достигает величины, соответствующей суммарному усилию регулировочной пружины 7, пружины 6, усилию от давления на поршень 10 и клапан 4, кольцевой зазор между клапаном k и седлом 5 автоматически поддерживается таким, что обеспечивает требуемое выходное давление и расход газа через регулятор. При увеличении настройки регулятора сжатием пружины 7 винтом 27 происходит увеличение выходного давления. Щель между затвором 18 и седлом 19 при неизменном расходе через регулятор уменьшается, что приводит к уменьшению поджатия пружины 17, а следовательно, и уменьшению разности давления в полости заборника 16 и выходного давления. Приток газа в полость I уменьшается, что приводит к уменьшению давления в этой полости. Однако увеличение настройки выходного давления приводит к увеличению сил, действующих на поршень 2 от выходного давления, а следовательно, к сжатию пружины 26. Под воздейсвтием пружины 23 дополнительный затвор 22 перемещается за поршнем 2k, увеличивая приток газа в полость 1 через канал 15- Увеличение притока газа в полость Н позволяет сохранить разность давления в полости I и на выход редуктора постоянным независимо от настройки редуктора. Поддержание давления газа в полости 14 постоянным независимо от настройки регулятора позволяет сохранить постоянным корректирующее усилие, а следовательно,- сохранить точность регулятора во всем диапазоне настройки. Формула изобретения Регулятор давления по авт. св. № 7522А7, отличающийся тем, что, с целью повышения точности и расширения области применения регулятора, он содержит дополнительные поршень и затвор, расположенный в толкателе и подпружиненный к установленному в чувствительном элементе дополнительному поршню, подпоршневая полость которого связана с выходной полостью. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР № 7522(7, кл. G 05 D 16/00, 1979Ф

0,259

D ew PSj(

0.528