Регулятор давления газа Советский патент 1982 года по МПК G05D16/10 

1

Изобретение относится к силовой пневмоавтоматике и может быть использовано в различных отраслях промышленности и транспорта для понижения давления рабочей среды в пневматических системах, поддержания понижения давления с высокой точностью.

По основному авт. св. № 746461 известен регулятор давления газа, содержащий корпус с входным и первым выхсэдным каналами, регулирующий орган, выполненный в виде подпружиненного первого полого поршня с седлом, в котором расположен первый дроссе-лирующий клапан, связанный первым штоком с чувствительным элементом, выполненным в виде второго полого поршня с: седлом, в котором установлен второй дросселирующий клапан, связанный вторым штоком с регулирующим органом, причем на наружной поверхности второго полого поршня выполнена кольцевая проточка, соединенная каналом с внутренней полостью второго полого поршня и с выполненным в корпусе вторым выходным каналом 1 .

Недостатками этого регулятора являются невысокая ч.адежность обеспечения газом пониженного давления.

что обусловлено подачей газа высокого давления только от одного источника газа. При отказе этого источ-ника (при израсходовании газа, при повреждении подводящих магистралей и т.п.) подача газа через регулятор потребителям прекращается.

Не повышается надежность обеспечения газом пневматических систем

10 известным регулятором и при использовании второго выходного канала для подвода газа высокого давления от дополнительного источника. В этом случае при отказе одного из двух

15 источников газа высокого давления газ на выход из регулятора не поступает, так как пониженное давление газа из выходной полости через дросселирующий клапан сбрасывается в от20казавшую .(поврежденную или опороженную) магистраль высокого (входного) давления. Кроме того, регулятор давления не обеспечивает возможность дублирования (резервирования) источ25ников питания .газа высокого (входного) давления, следствием чего является невысокая надежность работы устройства.

Цель изобретения - повышение на30дежности регулятора давления газа.

Указанная цель достигается тем, что регулятор давления содержит пружину и две втулки с выполненными в них седлами первого и второго дросселирующих клапанов, связанных штоками, причем пружина установлена между втулками, расположенными во внутренних -полостях первого и второго полых поршней соответственно.

Такое исполнение регулятора позволяет подавать газ высокого давления к устройству по двум каналам от двух независимых источников. При отказе одного из источников (при понижении его давления ниже давления настройки) седло, к которому подводилось давление от отказавшего источника выходного давления под дейстием давления- в отказавшем источнике и пружины между седлами перемещается к своему дросселирующему клапану, разобщая выходную полость от входной полости отказавшего источника. Питание регулятора газа высокого давления продолжается от второго источника.

На чертеже схематично представлен регулятор давления газа, разрез.

Регулятор давления содержит корпус 1 с входныг/ш 2 и 3 и выходным 4 каналами. В корпусе размещены чувствительные- элементы 5 и 6, выполненные в виде полых поршней, нагруженных навстречу друг другу пружинами 7 и S загдания. регулируемых через таре ли 9 Li 10 регулировочными винтами 11 и 12. Па наружных поверхностях поршней выполнены кольцевые проточки 13 и 14, ограниченные соответственно уплотнительны1ДИ- поясками 15 и 16, .17 и IS. Полости кольцевых проточе:с 13 и i4 на поршнях с одной стороны сссбЩгзны соответственно с входными каналами 2 и 3, а с другой стор -ы - каналами 19 и 20 с внутренними полостяГЛи 21 и 22 поршней 5 и 6. Во внутренних полостях 21 и-22 поршней размешены соответственно дросселирующие клапаны 23 и 24 с пружинами 25 и 7.6.: штоками 27 и 28, взаимодейств у друг с другом, и сед:ла 23 и 30, выполненные в виде втулок, ::ежду которыми установлена пру)кп::а- 3.1. Дросселирующие клапаны 23 и 24 в..:Г олнены уравновешенными по входному (высокому) и выходному (низ.коАу) давлению, что достигается, например, выполнением одинаковыми диам ро.т селе л и хвостовиков клапанов и сообщением выходной полости с пружинными полостями этих клапанов. Корпус 1 закрыт стаканами 32 и 33.

Регулятор давления газа работает следующим образом.

В исходном положении пружины 7 и 8 задания сжаты винтами ии 12 через опорные тарели 9- и 10. Поршни 5 и 6 под действием пружин 7 и 8 максимально приближены друг к другу и упираются своигли заплечиками в упоры корпуса 1. Седла 29 и 30 пружиной 31 разжаты и контактируют соответственно с дросселирующими клапанами 23 и 24. Полость выходного канала 4 разобщена от полостей входных каналов 2 и 3.

Газ высокого давления подается во внутренние полости 21 и 22 соответственно поршней 5 и 6 из каналов 2 и 3 через проточки 13 и 14, каналы 19 и 20. Под действием входного давления седло 29 опускается до упора в поршне 5, а седло 30 поднимается до упора в поршне 6, пружина 31 при это сжимается.

Между дросселирующими клапанами 2 и 24, седлами 29 и 30 соответственно образуются проходные щели, в которых газ дросселируется, его давление понижается. Газ пониженного давления поступает в полость между поршнями 5 и 6 . Давление в этой полости повышается j сила его воздействия на поршни увеличивается, поршни 5 и 6 под действием выходного давления удаляются друг от друга (расходятся), сжимая свои пружины 7 и 8. При этом величины дросселирующих щелей между клапаном 23 и седлом 29, клапаном 24 и седлом 30 уменьшаются, так как вследствие уравновешенности этих клапанов по входному и выходному давлению, действия пружин 25 и 26 расстояние между ними не изменяется, расстояние между поршнями 5 и б увеличивается. Если выход из регулятора закрыт, то при определенном давлении в выходной полости (полости между поршнями 5 и 6), называемом давлением настройки в статике, поршни 5 и 6 расходятся настолько, что седла 29 и 30 приходят в контакт с клапанами 23 и 24, разобщая полости входных каналов 2 и 3 от выходной полости.

При отборе газа в объем за регулятором выходное давление и сила его воздействия на поршни 5 и б снижается, последние сходятся, что приводит к открыванию клапанов 24 и 23 и дросселированию газа в образовавшихся щелях между клапанами и их седлами. Давление в выходной полости снова повышается, и при некотором его значении между силами, действующими на подвижную систему регулятэра, устанавливается динамическое равновесие, соответствующее определенному расход газа. Если расход газа изменяется, то новое равновесие наступает при других величинах дросселирующих щелей.

При прекращении подачи газа высокого давления через один входной канал, например канал 2, что может иметь место при повреждении магистрали подачи высокого давления к этому каналу или опорожнении источника давления до давления ниже давления настройки, седло 29 под действием вы ходного (настроечного) давления и пружины 31 перемещается вверх, доходит до клапана 23, разобщая выходную полость от полости входного кана ла 2, чем исключается сброс газа из выходной полости в полость канала 2. Так как при работе регулятора бьлл зазор между опорной поверхностью клапана 23 и верхним днищем (стенкой полости 21, то после контакта седла 29с клапаном 23 они вместе перемещаются вверх до упора в поршне 5. Это вызывает подъем клапана 24, в результате чего уменьшается щель между ним и седлом 30. Приток газа на выход регулятора через клапан 24 несколько уменьшается, что приводит к уменьшению давления в полости между 5 и 6, которые под .действием пружин 7 и 8 сближаются между собой, восстанавливая требуемую величину щели между клапаном 24 и седлом 30. Питание регулятора газа высокого давления происходит от второг источника через входной канал 3. Если .давление в канале 3 опускается ниже давления настройки (давления в выходной ролости) или совсем прекращается подача газа через этот канал, седло 30 опускается сначала до контакта с клапаном 24, а потом вместе с ним до упорав поршне 6. При этом выходная полость разобщена от полости канала 3, чем исключается сброс газа из потребителей на вхо регулятора. Питаемая через регулятор пневматическая система остается под давлением. Ытоки 27 и 28 при это несколько расходятся. При подаче к регулятору давления газа высокого давления только через один входной канал он работает аналогично, при этом функционирует только один дросселирующий клапан, второй клапан закрыт. Предлагаемый регулятор давления газа обеспечивает более высокую надежность работы по питанию газом пониженного давления пневматических систем. Это достигается возможностью питания регулятора газом высокого давления от двух независшлых источников. Кроме того, предлагаемый регулятор исключает сброс газа из выходной магистрали на вход устройства при давлении в последнем ниже давления настройки. При этом давление из питаемой систег 1ы не сбрасывается, что обеспечивает ее стабильную работу. Разобщение выходной полости от входных каналов в исходном состоянии перед пбдачей высокого давления обуславливает более плавное повышение давления на выходе и исключение динамических забросов выходного давления . Формула изобретения Регулятор давления газа по авт. св. № 746461, отличающий с я тем, что, с целью повышения надежности регулятора, он содержит пружину и две втулки, с выполненными в них седлами первого и второго дросселирующих клапанов, связанных штоками, причем пружина установлена между втулками, расположенными во внутренних полостях первого и второго полых поршней соответственно. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 746461, кл. G 05 D 16/10, 1978.

//

гз