Регулятор давления Советский патент 1982 года по МПК G05D16/06 

(5) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

1

Изобретение относится к автоматике, а именно к агрегатам автоматического регулирования и может быть использовано в системах газоснабжения машин и механизмов.

Известен регулятор давления, содержащий корпус, разделенный подпружиненным сильфоном на управляющую камеру и выходную камеру, в которой расположен рычаг, связанный с. подпружиненным регулирующим органом, установленным во входном патрубке 1.

Известный регулятор характеризуется недостаточной надежностью и сложностью конструкции из-за наличия сложной рычажной весовой системы с двумя чувствительными элементами, а также из-за неудобства в эксплуатации вследствие сложной и нестабильной регулировки при монтаже и больших габаритов.

По технической сущности и достигаемому результату наиболее близким к предлагаемому является регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в управляющей камере которого установлен чувствительный элемент, выполненный в виде сильфона, связанного с регулирующим органом, выполненным в виде поршня с расположенным на нем первым клапаном, и второй клапан, седла которых выполнены в кольцевом бурте корпуса 2.

10

Регулятор отличается недостаточной надежностью и точностью работы из-за наличия рычажной системы и сложного баланса сил, действующих на регулирующий орган, что усложня15ет регулировку и настройку регулятора давления.

Цель изобретения - улучшение эксплуатационных характеристик регулятора путем упрощения его настройки.

20

Указанная цель достигается тем, что регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в управляющей камере которого

установлен чувствительный элемент, выполненный в виде сильфона, связанного с подпружиненным регулирующим органом, выполненным в виде поршня с расположенным на нем первым клапаном,, и второй клапан, седла которых выполнены в кольцевом бурте корпуса, содержит дополнительный поршень и втулку с кольцевым буртом, Г-образным хвостовиком и расположенным на ее наружной поверхности вторым клапаном, установленную коаксиально порню, выполненному полым и связанному резьбовым стержнем с дополнительным поршнем, на торцовой поверхности которого закреплен один торец сильфона второй торец которого связан с кольцевым буртом втулки, Г-образный хвое трвик которой установлен с возможностью контакта с торцовой поверх- . ностью дополнительного поршня и подпружинен относительно поршня, причем в кольцевом бурте корпуса выполнена кольцевая расточка, полость которой сообщена с полостью входного патрубка, а полость сильфона сообщена через полость поршня и выполненные в. нем радиальные отверстия с полостью выходного патрубка.

На фиг. Г схематично изображен регулятор давления, разрез; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1.

Регулятор давления содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, в управляющей .камере,t которого установлен чувствительный элемент, выполненный в виде сильфона 5 связанного с регулирующим органом, выполненным в виде поршня 6 с расположенным на нем первым клапаном 7, и второй клапан 8, седла 9 и 10 которых выполнены в кольцевом бурте 11 корпуса 1 и образуют с поршнем 6 дроселирующие сечения 12 и 13. Регулятор содержит дополнительный поршень 14.и втулку 15 с кольцевым буртом 16 Г-образным хвостовиком 17 и расположенным на ее наружной поверхности вторым клапаном 8, установленную коаксиально поршню 6, выполненному с внутренней полостью 18 и связанному резьбовым стержнем 19 с участками 20 и 21 правой и левой резьбы с дополнительным поршнем k, на торцовой поверхности которого закрепленодин торец сильфона 5, второй торец которого связан с кольцевым буртом 16 втулки 15. Г-образный хвостовик 17 втулки 15 установлен с возможностью

контакта с торцовой поверхностью дополнительного поршня I. В кольцевом бурте 11 выполнена кольцевая расточка 22, полость 23 которой сообщена с полостью 2k входного патрубка 2, а полость 25 сильфона 5 сообщена через внутреннюю полость 18 поршня 6 и выполненные на нем и втулке 15 радиальные отверстия 26, 27 и 28 с полостью 29 выходного патрубка 3. Поршень 6 поджат относительно Г-образного хвостовика 17 втулки 15 пружиной 30. Дополнительный поршень 14 и поршень 6 снабжены направляющими лепестками 31, взаимодействующими с направляющими лепестками 32 верх-, ней 33 и нижней 34 крышек корпуса 1. В нижней крышке 34 установлена заглушка 35 для доступа к резьбовому стержню 19 при настройке регулятора давления. Часть управляющей камеры 4 заключенная между корпусом 1, наружной поверхностью сильфона 3 дополнительным поршнем 14 и втулкой 15, заполнена вязкой несжимаемой жидкостью.

Регулятор давления работает следущим образом.

Газ высокого давления поступает из полости 24 входного патрубка 2 корпуса 1 в полость 23, кольцевой расточки 22, далее проходит через дросселирующие сечения 12 и 13, образованные стенками кольцевой расточки 22 кольиевого бурта 11 и поршнем 6. Проходя через дросселирующие сечения 12 и 13, газ дросселируется и попадает в полость 29 выходного патрубка 3. После прохождения дросселирующих сечений 12 и 13, имеющих одинаковые проходные зазоры между клапанами 7, 8 и седлами 9, Ю, давление газа понижается одинаково и также одинаково газ воздействует на оба клапана 7 и 8. Пройдя дросселирующие сечения 12 и 13 газ понижен.ного давления проникает через отверстия 26, 27 и 28 в поршне 6 и втулке 15 и внутреннюю полость 18 поршня 6 во внутреннюю полость 25 сильфона 5. Давление газа в полости 25 воздействует с одинаковыми и противоположно.направленными силами на втулку 15 и дополнительный поршень 14, жестко связанный с поршнем 6 посредством резьбового стержня 19. Сильфон 5 растягивается, втулка 15 и поршень 6 двигаются навстречу друг другу, уменьшая клапанами 7 и 8 дросселирующие сечения 12 и 13 и сжимая пружину 30, опирающуюся на Г-образный хвостовик 17 втулки 15 с одной стороны и на поршень 6 с другой. Уменьшение дросселирующих сечений 12 и 13 происходит до обеспечения расчетного понижения давления газа. В случае повышения давления газа в выходном патрубке 3 выше номинального сильфон 5 растягивается, дросселирующие сечения 12 и 13 перекрываются по вышеописанному принципу обеспечивая понижение давления до но минального. При понижении давления газа в выходном патрубке 3 ниже номинального сильфон 5 сжимается, втул ка 15 и поршень под действием пружины 30 перемещаются синхронно навстречу друг другу, увеличивая зазоры в дросселирующих сечениях 12, 13. и давление в выходном патрубке 3 повышается до номинального. Вязкая несжимаемая жидкость, заключенная в части управляющей камеры 4 между корпусом 1, наружной поверхностью сильфона 5, дополнительны поршнем 14 и втулкой 15, позволяет со хранять точную установку в осевом на правлении втулки 15 и поршня 6 после сборки регулятора для сохранения оди наковыми зазоров в обоих дросселирую щих сечениях 12 и 13. Если при настройКе регулятора случайно будет приложена к дополнительному поршню 14 осе.вая сила, например, в направлении верхней крышки 33, то дополнительный поршень 14 переместится вверх, выдав ливая вязкую несжимаемую .жидкость, которая будет сжимать сильфон 5, установленный между кольцевым буртом 16 втулки 15 и дополнительным поршнем 14, и будет перемещать втулку 15 синхронно перемещению дополнительног поршня 14 ему навстречу. При этом дросселирующие сечения 12 и 13 будут изменяться также одновременно, что не нарушит регулировки регулятора, так как после снятия усилия все элементы- конструкции вернутся в исходное положение. Аналогичный эффект до стигается, когда к дополнительному поршню 14 приложена осевая сила в направлении к нижней крышке 34 корпуса 1. Настройка регулятора давления осуществляется при снятой заглушке 35 поворотом резьбового стерж ня 19 в ту или другую сторону. Так как у резьбового стержня 19 имеются два отдельных участка 20, 21 резьбы правого и левого направления, взаимодействующих соответственно с ответными резьбами дополнительного поршня 1 4 и поршня 6, то при поворачивании резьбового стержня 19 в одном направлении производится синхронное перемещение втулки 15 и поршня 6 навстречу друг другу, сопровождающееся поджатием пружины 30. При вращении резьбового стержня 19 в другом направлении втулка 15 и поршень 6 синхронно перемещаются в противоположные стороны, а пружина 30 ослабляется. Направляющие лепестки 31 дополнительного поршня 14 и поршня -6, взаимодействуя с направляющими лепес тками 32 верхней 33 и нижней 34 крышек корпуса 1, обеспечивают отсутствие проворачивания втулки 15 и поршня 6 относительно продольной оси регулятора при настройке регулятора давления на расчетный режим работы. Регулятор давления прост в эксплуатации, настройке, имеет малые габариты и обеспечивает высокую надежность работы благодаря устранению из конструкции рычажного устройства и обеспечению равного воздействия газа на оба клапана регулирующего органа, что. упрощает баланс сил, действующих на регулирующий орган, повышает точность его работы и упрощает настройку. Формула изобретения Регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в управляющей камере которого установлен чувствительный элемент, выполненный в виде сильфона, связанного с подпружиненным регулирующим органом, выполненным в виде поршня с расположенным на нем первым клапаном, и второй клапан, седла которых выполнены в кольцевом бурте корпуса, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных характеристик регулятора путем упрощения его настройки, он содержит дополнительный поршень и втулку с кольцевым буртом, Г-образным хвостовиком и расположенным на ее наружной поверхности вторым клапаном, установленную коаксиально поршню, выполненному полым и связанному резьбовым стержнем с дополнительным поршнем, на торцовой поверхности которого закреплен один торец сильфона, второй