Редуктор давления Советский патент 1981 года по МПК G05D16/06 

Изобретение относится к пневмоавтоматике и может быть использовано в пневмосистемах. По основному авт. св. 610074. известен редуктор давления, имеющий корпусс входной и выходной полостя ми, в котором размещен первый чувст вительный элемент, выполненный в ви де ступенчатого поршня, связанного штоком с первой дросселирующей парой клапан - седло, и второй чувствительный элемент, связанный со вто рой дросселирующей парой клапан седло, причем выходная полость огра ничена большей ступенью поршня и со единена с полостью между ступенями через вторую дросселирующую пару клапан - седло 1 . Недостатком известного редуктора является низкая точность. Цель изобретения - повьпиение точ ности редуктора давления. Указанная цель достигается тем, что в редукторе давления в корпусе выполнена полость, связанная через дроссель с полостью между ступенями ступенчатого поршня. На фиг. 1 приведена принципиальная схема редуктора давления; на фиг. 2 - график и-зтленения давления в усилителе и выходного давления редуктора. Редуктор давления состоит из корпуса 1, первого регулирующего органа - клапана 2 с седлом 3, выходной полости 4, первого чувствительного элемента - ступенчатого поршня 5, полости усилителя - полости между ступенями 6 с дросселем 7. Канал 8 обеспечивает подвод среды от второго регулирующего органа - клапана 9 с седлом 10. к полости 6. Канал 11 сообщает полость 12, ограниченную вторым чувствительны:. элементом поршнем 13, находящимся под воздействием регулировочной пружины 14, с выходной полостью 4. Полость 15,. сообщенная с полостью 6 дросселем 16, улучшает динамические характеристики и , следовательно, точность регулятора. Пружина 17 обеспечивает начальное усилие на первом чувствительном элементе 5, уменьшая потребную мощность усилителя. Редуктор давления работает следующим образом. В исходном положении настроенного .редуктора поршни 5 и 13 поджаты к корпусу 1 пружинами 17 и 14, клапаны .2 и 9 отжаты от седел 3 и 10. Пружина 17 сжата до усилия, которое при незаполненной полости 6 обеспечивает давление в выходной полости 4, несколько меньшее требующегося давления. При подаче входного давления газ через кольцевой зазор между клапаном 2 и седлом 3 поступает в выходную полость 4, далее по каналу 11 в полость 12 и через кольцевой зазор между клапаном 9 и седлом 10 по каналу 8 в полость 6. Регулировочная пружина 14, настроенная на требующееся входное давление, по мере возрастания давления в полости 12, действующего на поршень 13, сжимается, а клапан 9 перекрывает седло 10, уменьшая приток газа в полость 6. В установившихся процессах давления и полостях 4 и 12 равны, а давление в полости

6устанавливается таким, что, воздействуя на кольцевую площадь поршня .5, совместно с усилием пружины 17 уравновешивает выходное давление на поршне 5 ..

В случае уменьшения давления в выходной полости поршень 13 перемещается вниз, клапан 9 в большей степени приоткрывает седло 10, приток среды в полость б увеличивается, давление в ней возрастает. При этом поршень 5 через толкатель отжымает клапан 2 от седла 3, давление в выходной полости 4 за счет увеличенного притока среды через седло 3 возрастает до нормального для данной регулировки. При увеличении давления в выходной полости 4 и в полости 12 поршень 13 перемещается вверх, клапан 9 в большей степени или полностью перекрывает седло 10. Давление в полости 6 при этом за счет оттока среды через .дроссель

7уменьшается, поршень 5 перемещается вверх, клапан 2 прижимается к седлу 3. Приток среды в выходную полость

4 и давление в ней уменьшаются.

Исключение отрицательного эффекта - периодического чрезмерного за- вышения выходного давления на величину +iP подпитках усилителя в предлагаемом регулйторе достигается работой полости 15 совместно с дросселем 16. Наличие указанных элементов резко уменьшает запаздывание усилителя как интегрирующего звена.

Изменение давления в усилителе и выходного давления для этого редуктора показано соответственно графиками А и В (фиг.. 2) . В момент t заканчивается падение давления в усилителе на величину - д PjbiK выходной полости. Далее происходит наполнение

усилителя и выходной полости. Однако рост давления в полости 15 из-за сопротивления дросселя 16 значительно отстает от роста давления в полости б. Когда в момент tj давление в выходной полости 4 и полости 12 достигает значения, близкого для данной регулировки, приток среды через седло 10 уменьшается, но продолжается .отток среды в замкнутую полость 15. Давление в полости б и, следовательно, усилие на поршне 5 резко уменьшается, .клапан 2 достаточно перекрывает седло 3 и чрезмерного возрастания давления в выходной полости 4 не происходит. До момента tj за счет утечек среды через дроссель 7 происходит медленное падение давления в полости б и на величину ,, в выходной полости 4. В тех случаях, когда конструкцией редуктора предусмотрен форсированный сброс давления из усилителя через дополнительную клапанную пару больше значения +4Pg|,| , можно ввести редуктор в автоколебательный режим с частыми глубоким наполнением и опоражниванием усилителя.

При уменьшении значения +лРр,|х путем значительного ограничения притока среды в полость усилителя, например, установкой дросселя малого сечения непосредственно за клапаном 9, снижается быстродействие редуктора. Причем автоколебания при этом полностью не исключаются.

Таким образом, с выполнением в корпусе редуктора полости, сообщенной дросселем с полостью усилителя, точность регулирования значительно повышается.

Использование изобретения позволяет повысить точность регулирования давления в системах газоснабжения.

Формула изобретения

Редуктор давления по авт. св. №610074, отличающийся тем, что, с целью повышения точности регулирования, в нем в корпусе выполнена полость, связанная через дроссель с полостью между ступенями ступенчатого поршня.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР, № 610074, кл. G 05 D 16/06, 1976 (прототип).

/7