RU1795430C

RU1795430C - Control system gas pressure regulator

Info

Publication number: RU1795430C
Application number: SU904875041A
Authority: RU
Inventors: Анатолий Рувимович Чугунов
Original assignee: Научно-производственное объединение "Наука"
Priority date: 1990-10-15
Filing date: 1990-10-15
Publication date: 1993-02-15

Abstract

Изобретение относитс к автоматическим регул торам давлени газа дл лнев- мосистем летательных аппаратов, в частности к конструкции регул тора давлени дл ускоренного наддува герметичных емкостей. Цель изобретени - повышение пропускной способности газа при минимальном рабочем входном давлении. Регул тор давлени газа дл системы регулировани содержит корпус 1 с каналами входа 2 и выхода 3, входной 4 и выходной 5 полост ми, между которыми установлен регулирующий орган 6, св занный через уплотненный шток 7 с чувствительным элементом 8, снабженным жестким центром 9 и образующим с корпусом камеру задани 10. в которой установлена пружина задани 11. и камеру управлени 12, дополнительную камеру управлени 13, образованную корпусом и жестким центром чувствительного элемента и соединенную с камерой управлени через нормально-закрытый клапан 14, образованный контактными поверхност ми корпуса и жесткого центра. Дополнительна камера управлени соединена каналом в корпусе со штуцером 15 дл подключени к выходному трубопроводу системы регулировани . Седло и затвор нормально-закрытого клапана могут быть соответственно закреплены на контактных поверхност х корпуса или жесткого центра. 2 з.п. ф-лы, 1 ил. ел сThe invention relates to automatic gas pressure regulators for aircraft airborne systems, in particular, to the design of a pressure regulator for accelerated pressurization of pressurized containers. The purpose of the invention is to increase gas throughput at a minimum working inlet pressure. The gas pressure regulator for the control system includes a housing 1 with channels of inlet 2 and outlet 3, inlet 4 and outlet 5 cavities, between which a regulating body 6 is connected, connected through a sealed rod 7 with a sensing element 8, provided with a rigid center 9 and forming with a housing, a task chamber 10. in which a task spring 11. and a control chamber 12 are installed, an additional control chamber 13 formed by the housing and the rigid center of the sensing element and connected to the control chamber through normally-closed th valve 14 formed by the contact surfaces of the housing and the rigid center. An additional control chamber is connected by a channel in the housing to the fitting 15 for connection to the output pipe of the control system. The seat and valve of the normally-closed valve can be respectively fixed to the contact surfaces of the housing or rigid center. 2 s.p. f-ly, 1 ill. ate with

Description

Изобретение относитс к автоматическим регул торам давлени газа дл пнев- мосистем летательных аппаратов, в частности к конструкции регул тора давлени , например, дл ускоренного наддува до заданного давлени различных герметичных емкостей.The invention relates to automatic gas pressure regulators for aircraft pneumatic systems, in particular to the design of a pressure regulator, for example, to accelerate pressurization to a predetermined pressure of various pressurized containers.

Известен регул тор давлени газа, обеспечивающий автоматическое поддержание на выходе пневмосистемы, например , в герметичном баке, заданного посто нного давлени (избыточного или абсолютного ) при изменении величины избыточного давлени на его входе в рабочем диапазоне.A gas pressure regulator is known that automatically maintains the output of the pneumatic system, for example, in an airtight tank, of a predetermined constant pressure (gauge or absolute) when the gauge gauge pressure at its inlet changes in the operating range.

Недостатком известной конструкции автоматического регул тора вл етс то, что он, обеспечива посто нство давлени на его выходе (за собой), в то же врем ограничивает поступающий расход газа в систему регулировани , например, в герметичный гидравлический бак с топливом, над- дуваемым сжатым воздухом. Этот недостаток приводит к тому, что врем заполнени бака сжатым воздухом до заданного давлени существенно увеличиваетс по сравнению с тем, если бы бак наддували посто нным давлением, поступающим на вход регул тора. Т.е. врем наполнени бака до заданного давлени будет переменXIA disadvantage of the known design of the automatic regulator is that, while maintaining the pressure at its outlet (behind it), at the same time, it restricts the incoming gas flow to the control system, for example, to a pressurized hydraulic tank with pressurized fuel by air. This drawback leads to the fact that the time for filling the tank with compressed air to a predetermined pressure is significantly longer than if the tank were pressurized with constant pressure at the inlet of the regulator. Those. the filling time of the tank to the set pressure will change XI

О СПAbout joint venture

11

соwith

оabout

ным и его диапазон будет тем больше, чем больше будет диапазон рабочих давлений, поступающих на вход регул тора.and its range will be the greater, the greater will be the range of operating pressures supplied to the input of the regulator.

Известна конструкци регул тора давлени газа дл системы регулировани , при- н та за прототип, содержаща корпус с каналами входа и выхода, входной и выходной полост ми, между которыми установлен регулирующий орган, св занный через уплотненный шток с чувствительным элемен- том, снабженным жестким центром и образующим с корпусом камеру задани , в которой установлена пружина задани , и камеру управлени . A known design of a gas pressure regulator for a control system, is considered to be a prototype, comprising a housing with inlet and outlet channels, inlet and outlet cavities, between which a regulating body is connected, connected through a sealed rod with a sensitive element equipped with a rigid center and forming with the housing the task chamber, in which the task spring is installed, and the control chamber.

Недостатком известной конструкции регул тора вл етс мала пропускна способность газа при минимальном рабочем входном давлении по сравнению с.пропускной способностью при максимальном входном давлении. Если минимальное входное рабочее давление равно Р кгс/см , а максимальное - пР кгс/см2, то при критическом истечении газа через регулирующий орган пропускна способность регул тора при минимальном входном давлении будет в П раз меньше, чем при максимальном рабочем входном давлении.A disadvantage of the known design of the regulator is the low gas throughput at a minimum working inlet pressure compared with the throughput at a maximum inlet pressure. If the minimum inlet working pressure is P kgf / cm2 and the maximum is pR kgf / cm2, then at a critical outflow of gas through the regulator, the capacity of the regulator at the minimum inlet pressure will be P times lower than at the maximum working inlet pressure.

Целью изобретени вл етс повышение пропускной способности газа при мини- мальном рабочем входном давлении.An object of the invention is to increase gas throughput at a minimum working inlet pressure.

Указанна цель достигаетс тем, что в известном регул торе давлени газа дл системы регулировани , содержащем корпус с каналами входа и выхода, входной и выходной полост ми, между которыми установлен регулирующий орган, св занный через уплотненный шток с чувствительным элементом, снабженным жестким центром и образующим с корпусом камеру задани , в которой установлена пружина задани , и камеру управлени , выполнена дополнительна камера управлени , образованна корпусом и жестким центром чувствитель- ного элемента и соединенна с камерой управлени через нормально-закрытый клапан, образованный контактными поверхност ми корпуса и жесткого центра, причем дополнительна камера управлени соединена каналом в корпусе со штуцером дл подключени к выходному трубопроводу системы регулировани , седло и затвор нормально-закрытого клапана могут быть соответственно закреплены на контактных поверхност х корпуса или жесткого центра, а средний диаметр уплотн ющей кромки контактных поверхностей не превышает среднего диаметра эффективной площади чувствительного элемента.This goal is achieved by the fact that in the known gas pressure regulator for a control system comprising a housing with inlet and outlet channels, inlet and outlet cavities, between which a regulating body is connected, connected through a sealed rod with a sensing element provided with a rigid center and forming with the housing, a task chamber, in which the task spring is installed, and a control chamber, an additional control chamber is formed, formed by the housing and the rigid center of the sensing element and connected to a control measure through a normally closed valve formed by the contact surfaces of the housing and the rigid center, the additional control chamber being connected by a channel in the housing to the fitting for connecting the control system to the outlet pipe, the valve seat and the valve of the normally closed valve can be respectively fixed on the contact surfaces case or rigid center, and the average diameter of the sealing edge of the contact surfaces does not exceed the average diameter of the effective area of the sensitive element and.

ИзоЗретение по сн етс чертежом, на котором представлено продольное сечение регул тора.The invention is illustrated in the drawing, which shows a longitudinal section of a regulator.

Регул тор давлени газа дл системы регулировани содержит корпус 1 с каналами входа 2 и выхода 3,входной 4 и выходной 5 полост ми, между которыми установлен регулирующий орган 6, св занный через уплотненный шток 7 с чувствительным элементом 8, снабженным жестким центром 9 и образующим с корпусом камеру задани The gas pressure regulator for the control system includes a housing 1 with channels of inlet 2 and outlet 3, inlet 4 and outlet 5 cavities, between which a regulating body 6 is connected, connected through a sealed rod 7 with a sensing element 8, provided with a rigid center 9 and forming camera housing

10. в которой установлена пружина задани 10. in which the reference spring is installed

11. камеру управлени 12 и дополнительную камеру управлени 13, образованную корпусом и жестким центром чувствительного элемента и соединенную с камерой управлени через нормально-закрытый клапан 14, образованный контактными поверхност ми корпуса и жесткого центра, причем дополнительна камера управлени соеди- нейа каналом 15 в корпусе со штуцером 16 дл подключени к выходному трубопроводу системы регулировани , а средний диаметр Дкл уплотн ющей кромки контактных поверхностей не превышает среднего диаметра Дчэ эффективной площади чувствительного элемента. При этом седло и затвор нормально-закрытого клапана могут быть соответственно закреплены на контактных поверхност х 17, 18 корпуса или жесткого центра.:11. a control chamber 12 and an additional control chamber 13 formed by the housing and the rigid center of the sensing element and connected to the control chamber via a normally closed valve 14 formed by the contact surfaces of the housing and the rigid center, the additional control chamber being connected to the channel 15 in the housing with a fitting 16 for connecting a control system to the outlet pipe, and the average diameter Dcl of the sealing edge of the contact surfaces does not exceed the average diameter of the effective area and void element. In this case, the seat and the valve of the normally-closed valve can be respectively fixed on the contact surfaces x 17, 18 of the housing or the rigid center .:

Работа регул тора при минимальном входном рабочем давлении осуществл етс следующим образом.The operation of the regulator with a minimum inlet operating pressure is as follows.

В исходном положении (без давлени ) регулирующий орган 6 регул тора полностью открыт под действием усили пружины 11.In the initial position (without pressure), the regulator 6 of the controller is fully open under the action of the force of the spring 11.

Если бы в регул торе отсутствовали дополнительна камера 13 и нормально-закрытый клапан 14, то поданное на вход регул тора давление, проход через полностью открытый регулирующий орган 6, сразу бы поступило, как рабочее, в выходной канал 3 системы регулировани и, как управл ющее , по каналу 15 в камеру управлени 12 под чувствительный элементе и, воздейству на его эффективную площадь, определ емую средним диаметром ДЧэ, создало бы усилие, сжимающее пружину 11 и перемещающее на закрытие регулирующий орган 6, чем ограничива пропускную способность регул тора. Но, при наличии дополнительной камеры 13 и нормально-закрытого клапана 14, управл ющее давление будет сначала воздействовать на эффективную площадь нормально-закрытого клапана 14, определ емую средним диаметром Дкл, создава усилие, противоположное усилию пружины 11. И, прм этом, регулирующий орган б не будет перемещатьс на закрытие, т.к. Дчэ. больше Дкл , а,, следовательно, рабочее усилие пружины 11 будет значительно превышать усилие от управл ющего . давлени . Начало закрыти регулирующего органа 6 будет соответствовать моменту, когда выходное рабочее дав- ление в трубопроводе 3 достигнет величины: If there was no additional chamber 13 and a normally closed valve 14 in the regulator, then the pressure applied to the regulator inlet, passing through the fully open regulating element 6, would immediately enter, as a working one, into the output channel 3 of the regulating system and, as a control , through channel 15 into the control chamber 12 under the sensing element and, acting on its effective area, determined by the average diameter of the PDE, would create a force compressing the spring 11 and moving the regulating body 6 to close, thereby limiting the throughput method awn regulator. But, if there is an additional chamber 13 and a normally closed valve 14, the control pressure will first affect the effective area of the normally closed valve 14, determined by the average diameter Dcl, creating a force opposite to the force of the spring 11. And, herewith, the regulating body b will not move to close, as Dche. more Dcl, and, consequently, the working force of the spring 11 will significantly exceed the force from the control. pressure. The beginning of the closure of the regulatory body 6 will correspond to the moment when the output working pressure in the pipeline 3 reaches the value:

Рвых КхРвых.ном.Rvykh KkhRvykh.nom.

д2. D 2.

где: К - коэффициент. К 1:where: K - coefficient. K 1:

ДклDkl

Рвых.ном. - заданное выходное номинальное рабочее давление, поддерживаемое регул тором в системе.Rvykh.nom. - the set output nominal working pressure maintained by the regulator in the system.

В этот момент клапан 14 разгерметизируетс и управл ющее давление, воздейству на эффективную площадь чувствительного элемента, резко прикроет регулирующий орган 6 регул тора. Т.е. при минимальном рабочем входном давлении регулирующий орган 6 регул тора не будет плавно прикрыватьс , ограничива пропускную способность газ а, а будет находитьс At this moment, the valve 14 is depressurized and the control pressure, acting on the effective area of the sensing element, sharply closes the regulator 6 of the regulator. Those. with a minimum working inlet pressure, the regulator 6 of the regulator will not smoothly cover itself, limiting the gas throughput a, but will be

Claims

The formula is invented and 1. A gas pressure regulator for a control system, comprising a housing with inlet and outlet channels, inlet and outlet cavities between which a regulating body is connected, connected through a sealed shield with a sensing element provided with a rigid center and forming with the housing a reference chamber in which a reference spring is installed, and a control chamber, characterized in that, in order to increase the gas throughput at a minimum working inlet pressure, the regulator is equipped with an additional chamber board formed by the housing and the rigid center of the sensing element and connected to the control chamber through a normally closed valve formed by contact

in the fully open position, without limiting the gas throughput, to a pressure of P8.

.When the gas supply to the inlet of the regulator is stopped, it will come to its original open position under the action of the spring force 11.

An advantage of the proposed design of the gas pressure regulator for the control system is that, based on the critical gas velocity and the average gas flow rate during the course of the regulator from the fully open position to the fully closed position, its throughput is almost 2 times higher than the known regulation of tori. This is achieved by the fact that the regulating body of the regulator at a minimum working inlet pressure from the fully open position jerks to the closed position at a given outlet pressure. Those. the use of a regulator will halve the time required to fill the sealed containers of the control system to a predetermined output pressure.

the surfaces of the housing and the rigid center, and an additional control camera is connected by a channel in the housing with a fitting

for connecting a control system to the outlet pipe, and the average diameter of the sealing edge of the contact surfaces does not exceed the average diameter of the effective area of the sensing element.

2. The regulator according to claim 1, characterized in that the normally-closed valve seat is fixed to the contact surface of the housing and the shutter to the contact surface of the rigid center.

3. The controller according to claim 1, characterized in that the normally-closed valve seat is mounted on the contact surface of the rigid center, and the shutter is mounted on the contact surface of the housing.