Пневматический усилитель Советский патент 1983 года по МПК F15C3/04 

(54) ПНЕВМАТИЧЕСКИЙ УСИЛИТЕЛЬ

Изобретение относится к приборостроению, а именно к пневматическим аналоговым элементам.

Известно устройство, содержащее двухмембранный блок, дроссель и подвижное сопло. Это устройство позволяет умножить входной сигнал на постоянный положительный коэффициент 1 .

Недостаток этого устройства - отсутствие усиления по мощности входного сигнала.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является усилитель, содержащий мембранный блок, ):амеры: входную, отрицательной обратной связи и две проточные, соединенные с клапанами питания и сброса, выполненные с общей заслонкой и двумя концентричными седлами,, одним из которых является торец штока мембранного блока, в котором выполнен осевой канал, подключенный к проточной камере клапана сброса, а второе седло жестко соединено с корпусом 2 .

Г1елостатком известного усилителя является невозможность изменения коэффициента усиления, что не позволяет применять известное устройство.

например, в пневматических следящих приводах, где с целью устойчивой работы привода необходимо изменять коэффициент усиления в зависимости от динамических характеристик объекта.

Целью изобретения является рас- ширение области применения усилите10ля.

Эта цель достигается тем, что в пневматическом усилителе, содержащем установленный в корпусе мембранный блок, входную глухую каме15ру, две проточные камеры, первая из которых, расположенная между мембраНЕ1МИ, соединена с атмосферой и с осевьм каналом в штоке жесткого центра мембранного блока, а вто20рая - с выходным каналом, канал питания, клапаны питания и сброса, выполненные с общей подпружиненной заслонкой и с двумя концентрично расположенными седлами, причем сед25лом клапана сброса является торец штока жесткого центра, в корпусе установлен с возможностью осевого перемещения плунжер, в котором выполнены седло клапана питания и

30 камера, соединенная с каналом питанйя и с расположенной в ней общей подпружиненной заслонкой. На чертеже приведена схема пневматического усилителя. Устройство состоит из корпуса 1, разделенного мембранным блоком 2 со штоком, имеющим осевой канал 3, на три камеры: входную 4 и две проточные 5 и 6, проточная камера 6 одновременно является камерой отрицательной обратной связи. Четвертая камера 7 образована корпусом плунжера 8 и заслонкой 9, удерживаемой в верхнем положении пружиной 10. Ос вой канал 3 через проточную камеру 5 соединен с атмосферой. Устройство содержит клапанную группу с дв мя концентрич ными седлами ,11 и 12 и общей заслонкой 9. Седло 11 клапана сброса выполнено в торце штока мембранного блока 2, а седло 12 выполнено в плунжере 8 и вместе с заслонкой образует клапан питания.. Плунжер 8 снабжен уплотнительными элементами 13 и 14. В корпусе 1 име ется кольцевая проточка 15, а в плу жере 8 - радиальные отверстия 16, через которые камера 7 соединена с каналом питания 17. С помощью винта 18 плунжер 8 может перемещаться в осевом направлении. Камера 6 соедин на с выходным каналом 19. Устройство работает следующим об разом. При отсутствии в камере 4 давления заслонка 9 закрывает оба седла и давление на выходе усилителя отсутствует. При подаче в камеру 4 давления Pg равновесие сил на мембранном блоке 2 нарушается. водит к перемещению мембранного бло ка вниз, закрытию /седла 11 клапана сброса и открытию седла 12 клапана питания. Давление воздуха питания, поступает в камеру 6 и на выход 19 усилителя, в результате чего в камере отрицательной обратной связи 6 установится давление, уравновешиваю щее мембранный блок 2. Устройство реализует зависимость РВЫХ 1 -Рвх -коэффициент усиления; и S(h) -эффективные площади мембра входной камеры 7 и камеры отрицат ельн ой обратной связи б соответственно;h - перемещение мембранного блока. Коэффициент усиления К регулируется смещением с помощью винта 18 плунжера 8 и вместе с ним мембранного блока 2. При перемещении мембранного блока 2 происходит одновременное изменение эффективных площадей всех мембран и изменение коэффициента усиления устройства. Например, перемещая плунжер 8 вверх, эффективная площадь верхней мембраны увеличивается, площадь нижней уменьшается, а коэффициент усиления увеличивается. При перемещении плунжера вниз наблюдается обратная картина. Предложенное устройство может работать в диапазоне давления питания 2-10 кгс/см и обеспечивает широкий диапазон коэффициента усиления, что позволяет расширить его функциональные возможности, применяя в системах автоматического регулирования различных технологических объектов. Формула изобретения Пневматический усилитель, содержащий установленный в корпусе мембранный блок, входную глухую камеру, две проточные камеры, первая из которых, расположенная между мембранами, соединена с атмосферой и с осевым каналом в штоке жесткого центра мембранного блока, а вторая - с выходным каналом, канал питания, клапаны питания и сброса, выполненные с общей подпружиненной заслонкой и с двумя концентрично расположенными седлами, причем седлом клапана сброса является торец штока жесткого центра, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения, в корпусе усилителя установлен с возможностью осевого перемещения плунжер, в котором выполнены седло клапана питания и камера, соединенная с каналом питания и с расположенной в ней общей подпружиненной заслонкой. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Системы и .устройства пневмоавтоматики. М.,Наука, 1969, с. 220, рис.1. 2,Авторское свидетельство С.ЧЧ 676769, кл. F 15 С 3/04, ГЗ.Н (прототип).