Регулятор давления Советский патент 1981 года по МПК G05D16/06 

1

Изобретение относится к автоматическому регулированию и может быть использовано в автоматических гидросистемах.

Известен регулятор давления прямого действия, обеспечивающий поддержание постоянного давления на выходе устройства при изменении входного давления в широком диапазоне. Данный регулятор содержит подпружиненный .чувствительный элемент и клапан, изменяющий проходное сечение устройства 1 .

Недостатком известных регуляторов при работе на жидкости является возникновение кавитации в потоке с увеличением степени понижения давления в агрегате.

Известен регулятор давления с улучшенными кавитационными характеристиками, что достигается за сч.ет введения закрутки потока перед дросселирующим сечением. В этом регуляторе исполнительный орган выполнен в виде вихревой камеры с осевым каналом в торцовой стенке, снабженным седлом, с которьом взаимодействует клапан, соединенный с чувствительным элементом 2.

Недостатком данного регулятора давления является снижение его работоспособности при установке на магистс рали с малым расходом (от нескольких граммов до нескольких десятков граммов) . Это обусловлено тем, что исполнительный орган регулятора функционирует за счет изменения одного из

п проходных сечений устройства, а при переходе к малым расходам величина проходного сечения становится соизмеримой с площадью, обусловленной наличием зазоров между взаимодействующими деталями.

5 Цель изобретения - повышение точности регулятора при малых расходах.

Указанная цель достигается тем, что в регуляторе давления, содержащем корпус с входной полостью и выходной полостью; в которой установлена вихревая камера, чувствительный элемент, связанный с пружиной задания, и регулирующий орган, регулирующий орган выполнен в виде установленного с возможностью осевого перемещения в выходной полости штока. в котором выполнены каналы, связывающие полость чувствительного элемента с выходной полостью, соединенной

через выполненное в штоке радиальное отверстие с полостью вихревой камеры.

На чертеже схематично изображен регулятор давления.

В корпусе регулятора давления 1 во входной полости 2 установлен фильтр 3, в котором выполнена вихревая камера 4 с входным тангенциальным каналом. Фильтр 3 с вихревой камерой 4 фиксируются относительно корпуса 1 переходником 5. В корпусе 1 перпендикулярно оси вихревой камеры установлен шток б с выполненными на боковой поверхности радиальным отверстием 7 и каналами 8, выходящими во внутреннюю полость штока, соединенную с выходной полостью регулятора 9. Шток связан с чувствительным элементом, например мембраной 10, воспринимающей выходное давление. Мембрана поджата пружиной 11, усилие которой регулируется винтом настройки 12.

Работа регулятора давления происходит следующим образом.

Поток жидкости через фильтр 3 поступает в вихревую камеру 4, где получает закрутку относительно оси отверстия 7 штока 6. Пройдя отверстие 7, жидкость поступает в выходную полость регулятора 9. Выходное давление потока через каналы В подведено к чувствительному элементу устройства мембране 10. Усилие от сил давления на чувствительном элементе 10 уравновешивается пружиной 11. При изменении давления на выходе регулятора от настроечного заданнохо значения мембрана 10 прогибается в ту или иную сторону, а вместе с ней перемещггется в данном направлении и шток б с отверстием 7, которое является выходным соплом вихревой камеры 4. Таким образом, имеет место изменение положения выходного сопла относительно оси вихревой камеры, что приводит к изменению величины коэффициента расхода при истечении потока через радиальное отверстие, а следовательно, и к изменению сопротивления устройства прохождению потока,. Например, при увеличении давления на выходе регулятора мембрана 10 прогибается в сторону пружины 11, а отверстие 7 вследствие перемещения штока б занимает положение, показанное на чертеже пунктиром, т.е. жиклер приближается

к оси вихревой камеры. При этом интенсивность закрутки потока возрастает (она имеет максимальное значение, когда радиальное отверстие расположено соосно с вихревой камерой, и минимальное, когда радиальное отверстие находится на ее периферии), что уменьшает коэффициент расхода радиального отверстия и увеличивает его сопротивление истечению потока. Расход жидкости через регулятор уменьшается, и величина давления на выходе снижается.

Таким образом, поддержание требуемой величины выходного давления обеспечивается не путем изменения проходной площади регулятора, а за счет изменения коэффициента расхода при истечении потока через радиальное отверстие, что позволяет управлять достаточно малыми расходами. Кроме того функционирование дросселирующих элементов регулятора происходит при меньших значениях коэффициентов расхода, что увеличивает проходные площади регулятора, повышая надежность конструкции.

Формула изобретения

Регулятор давления, содержащий корпус с входной полостью и выходной полостью, в которой установлена вихревая камера, чувствительный элемент связанный с пружиной задания, и регулирующий орган,о тличающийс я тем, что,с .целью повьшения точности регулятора при малых расходах, в нем регулирующий орган выполнен в виде установленного с возможностью осевого перемещения в выходной полости штока, в котором выполнены каналы, связывающие полость чувствительного элемента с выходной полостью, соединенной через выполненное в штоке радиальное отверстие с полостью вихревой камеры.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1.Авторское свидетельство СССР № 444164, кл. G 05 D 16/06, 1972.

2.Авторское свидетельство СССР № 694841, кл. G 05 D 16/06, 1977, (прототип).