RU195033U1 - Регулятор избыточного давления газа - Google Patents

Регулятор избыточного давления газа Download PDF

Info

Publication number
RU195033U1
RU195033U1 RU2019131232U RU2019131232U RU195033U1 RU 195033 U1 RU195033 U1 RU 195033U1 RU 2019131232 U RU2019131232 U RU 2019131232U RU 2019131232 U RU2019131232 U RU 2019131232U RU 195033 U1 RU195033 U1 RU 195033U1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
output
command mechanism
conversion unit
pressure
pneumatic
Prior art date
Application number
RU2019131232U
Other languages
English (en)
Inventor
Елена Алексеевна Коренева
Артем Владимирович Кудин
Владимир Викторович Смолко
Original Assignee
Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации filed Critical Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority to RU2019131232U priority Critical patent/RU195033U1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU195033U1 publication Critical patent/RU195033U1/ru

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B64—AIRCRAFT; AVIATION; COSMONAUTICS
    • B64D—EQUIPMENT FOR FITTING IN OR TO AIRCRAFT; FLIGHT SUITS; PARACHUTES; ARRANGEMENT OR MOUNTING OF POWER PLANTS OR PROPULSION TRANSMISSIONS IN AIRCRAFT
    • B64D13/00—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft
    • B64D13/02—Arrangements or adaptations of air-treatment apparatus for aircraft crew or passengers, or freight space, or structural parts of the aircraft the air being pressurised
    • B64D13/04—Automatic control of pressure
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D16/00—Control of fluid pressure
    • G05D16/04—Control of fluid pressure without auxiliary power
    • G05D16/06—Control of fluid pressure without auxiliary power the sensing element being a flexible membrane, yielding to pressure, e.g. diaphragm, bellows, capsule

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pulmonology (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Control Of Fluid Pressure (AREA)

Abstract

Настоящая полезная модель относится к области авиационного оборудования, в частности, к оборудованию для систем кондиционирования воздуха, поступающего в гермокабины. Регулятор давления газа содержит командный механизм, сильфонный привод, блок электропневмопреобразования, редуктор и входной и выходной патрубки. Межмембранная полость командного механизма соединена с выходом блока электропневмопреобразования, который, в свою очередь, подсоединен к входному патрубку через редуктор. Командный механизм подсоединен к выходному патрубку по линии обратной связи. Выход командного механизма подсоединен непосредственно к управляющей полости сильфонного привода, к которой также подсоединен входной патрубок через редуктор и дроссель. Блок электропневмопреобразования выполнен с возможностью преобразования входных электрических сигналов с дискретно изменяющейся амплитудой в соответствующие выходные пневматические сигналы. Технический результат - повышение устойчивости регулятора избыточного давления к воздействию вибрации, а также расширение ассортимента регуляторов избыточного давления газа. 1 ил.

Description

Настоящая полезная модель относится к области авиационного оборудования, в частности, к оборудованию для систем кондиционирования воздуха, поступающего в кабины летательных аппаратов.
Одним из требований, предъявляемых к системам кондиционирования самолетов и вертолетов, является обеспечение жизнедеятельности экипажа и перевозимых людей.
Основным агрегатом в применяемых в авиационной технике системах кондиционирования воздушного цикла является турбохолодильная установка, требующая наличия перепада давления между ее входом и выходом. При этом из условия экономичности ставится задача использования минимального количества воздуха со стабилизированными значениями давления, достаточными для работы системы на соответствующей высоте полета. С этой целью применяются регуляторы избыточного давления газа с функцией поддержания определенного значения давления после себя. В полете выше определенной высоты регулятор избыточного давления находится в полностью открытом состоянии, так как разница между давлением, отбираемым от двигателя, и давлением атмосферы становится значительно меньше точки настройки регулятора. При резком изменении режима работы двигателя быстрое повышение давления на входе регулятора, в связи с инерционностью системы регулирования, приводит к превышению давления за регулятором выше точки настройки, возрастанию скорости вращения вала турбохолодильника выше эксплуатационных ограничений и снижению ресурса работы системы кондиционирования. Корректируя значение настройки регулятора при изменении режима работы двигателя, связанного со сменой высоты полета или других параметров, можно парировать данное неблагоприятное явление.
Из уровня техники известен регулятор избыточного давления газа (см. патент RU 103407 U1, МПК G05D 16/00, опубликован 10.04.2011). Недостатком указанного регулятора является невозможность изменения настройки поддерживаемого давления воздуха на его выходе.
Также известен регулятор избыточного давления газа (см. патент RU 44843 U1, МПК G05D 7/01, опубликован 27.03.2005), используемый в системе регулирования расхода. В нем изменение настройки выходного давления происходит при изменении задания на поддержание выходного давления электропневмопреобразователя. Недостатком данного регулятора является то, что он не обеспечивает изменение переменного задания с линейной характеристикой на регулирование выходного давления.
В качестве наиболее близкого аналога (прототипа) заявленной полезной модели выбран регулятор избыточного давления газа (см. патент RU 114364 U1, МПК G01L 9/00, опубликован 20.03.2012), который содержит командный прибор, поршневой пневмопривод, управляющий работой заслонки, расположенной в трубопроводе. К трубопроводу через патрубок подключен электропневмопереключатель, содержащий на своем выходе редукционный клапан, выход которого подключен непосредственно к входу электропневмопреобразователя, а к надпоршневой полости пневмопривода и выходу командного прибора через дроссель. Выход командного прибора сообщен с надпоршневой полостью пневмопривода, и через дроссель с выходом электропневмопреобразователя.
Недостатком известного регулятора избыточного давления газа является низкая виброустойчивость электропневмопреобразователя, которая связана с необходимостью обеспечения непрерывной линейной или квазилинейной зависимости настраиваемого значения давления от значения подаваемого электрического сигнала. Данный недостаток накладывает ограничение на уровень вибрации, при котором электропневмопреобразователь сохраняет работоспособность, и, как следствие, на возможность размещения электропневмопреобразователей регуляторов избыточного давления на авиационных двигателях.
Техническая проблема, на решение которой направлена настоящая полезная модель, заключается в недостаточной виброустойчивости существующих регуляторов избыточного давления газа, имеющих функцию изменения настройки значения давления на выходе по электрическому сигналу, для обеспечения надежной работы таких регуляторов, в случае их размещения на авиационном двигателе.
Технический результат от использования заявленной полезной модели заключается в повышении устойчивости регулятора избыточного давления к воздействию вибрации.
Техническая проблема решается, а технический результат достигается за счет того, что регулятор давления газа содержит командный механизм, сильфонный привод, блок электропневмопреобразования, редуктор и входной и выходной патрубки, при этом межмембранная полость командного механизма соединена с выходом блока электропневмопреобразования, который, в свою очередь, подсоединен к входному патрубку через редуктор, командный механизм подсоединен к выходному патрубку по линии обратной связи, при этом выход командного механизма подсоединен непосредственно к управляющей полости сильфонного привода, к которой также подсоединен входной патрубок через редуктор и дроссель. Причем блок электропневмопреобразования выполнен с возможностью преобразования входных электрических сигналов с дискретно изменяющейся амплитудой в соответствующие выходные пневматические сигналы.
Блок электропневмопреобразования позволяет производить перенастройку командного механизма за счет регулирования давления в межмембранной полости командного механизма, при этом величина давления задается расходом через блок электропневмопреобразования, который определяется открытием при подаче управляющего напряжения одного или нескольких, имеющих различные проходные сечения, электромагнитных клапанов. Дискретность пневмосигналов позволяет не использовать в конструкции заявленного электропневмопребразователя устройств, основанных на уравновешивании пропорциональной электрическому току электромагнитной силы упругим элементом, которые представляют собой пружинный маятник, подверженный резонансу. Дополнительно высокая виброустойчивость блока электропневмопреобразования может обеспечиваться тем, что в эксплуатационных положениях (закрыто и открыто) запирающий элемент каждого электромагнитного клапана клапанного узла блока электропневмопреобразования находится в зафиксированном крайнем положении, что демпфирует нарастание колебаний в области частот резонанса. Один клапан клапанного узла может обеспечить настройку регулятора на два значения выходного давления, соответствующих закрытому и открытому состоянию клапана. Увеличение количества клапанов в клапанном узле блока электропневмопреобразователя, при условии, что все клапаны имеют разное проходное сечение, позволяет обеспечить 2n значений настройки регулятора, где n - количество клапанов в клапанном узле блока электропневмопреобразователя.
Далее настоящая полезная модель поясняется чертежом. На чертеже изображена общая схема регулятора избыточного давления.
В соответствии с настоящей полезной моделью регулятор давления газа, содержит командный механизм 1, сильфонный привод 2, блок электропневмопреобразования 3, редуктор 4 и входной 5 и выходной 6 патрубки. Межмембранная полость командного механизма 1 соединена с выходом блока электропневмопреобразования 3, который, в свою очередь, подсоединен к входному патрубку 5 через редуктор 4. Командный механизм 1 подсоединен к выходному патрубку 6 по линии обратной связи, при этом выход командного механизма 1 сообщен непосредственно с управляющей полостью 7 сильфонного привода 2, к которой также подсоединен входной патрубок 5 через редуктор 4 и дроссель 8. Блок электропневмопреобразования 3 включает в себя клапанный узел (не обозначен на чертеже) содержащий электромагнитные клапаны 9.
Регулятор избыточного давления работает следующим образом.
При отсутствии давления в трубопроводе 11 заслонка 10 регулятора под действием пружины (на чертеже не отмечена) находится в открытом положении. Редуктор 4 открыт. Электромагнитные клапаны 9 клапанного узла блока электропневмопреобразования 3 обесточены и закрыты (опционально возможно открытое положение клапанов в обесточенном состоянии). Командный механизм 1 закрывает проходное сечение на сброс давления из управляющей полости 7 сильфонного привода 2.
При подаче газа с давлением Р1 в трубопровод 11 газ через редуктор 4 поступает на вход блока электропневмопреобразования 3 и в управляющую полость 7 сильфонного привода 2 через дроссель 8. С выхода регулятора избыточного давления рабочая среда под давлением Р2 подается в подсильфонную полость 12 сильфонного привода 2 через дроссель 13 и в подмембранную полость (на чертеже не отмечена) командного механизма 1. До достижения давлением Р2 значения, равного значению настройки командного механизма 1, седло командного механизма 1 остается закрытым. Заслонка 10 при этом остается открытой под действием пружины и разницы управляющего давления Ру и давления Р2, действующей на эффективную площадь сильфона сильфонного привода 2.
При превышении давления Р2 значения настройки командного механизма 1, проходное сечение седла командного механизма 1 открывается, и происходит сброс рабочей среды из управляющей полости 7. Управляющее давление Ру снижается, заслонка 10 под действием давления Р2 в подсильфонной полости 12 перемещается на закрытие. Расход рабочей среды через регулятор избыточного давления уменьшается, давление Р2 при этом стабилизируется.
Блок электропневмопреобразования 3 позволяет производить перенастройку командного механизма 1 за счет подачи газа из блока электропневмопреобразования 3 под давлением Роп в межмембранную полость командного механизма 1. Мембраны командного механизма 1 имеют различную эффективную площадь. Величина давления Роп, подаваемого из блока электропневмопреобразования 3 в межмембранную полость командного механизма 1, задается расходом газа через блок электропневмопреобразования 3, который регулируется дискретно открытием при подаче управляющего напряжения одного или нескольких имеющих различные проходные сечения электромагнитных клапанов 9. Выбор сочетания открываемых (закрываемых) электромагнитных клапанов 9 клапанного узла блока электропневмопреобразования 3 и, как следствие, значения давления на выходе из регулятора избыточного давления может определяться цифровыми средствами управления по алгоритму, анализирующему полетную информацию. Подача в командный механизм 1 давления Роп из блока электропневмопреобразования 3 приводит к уменьшению значения настройки командного механизма 1 и снижению заданной величины давления Р2.
Электромагнитные клапаны 9 клапанного узла блока электропневмопреобразования 3 имеют нормально закрытое положение, что позволяет избежать дополнительного расхода рабочей среды при отсутствии сигнала на изменение заданной величины давления Р2. В этом случае при отсутствии напряжения питания электромагнитных клапанов 9 обеспечивается настройка выходного давления регулятора на наибольшее значение. Опционально возможно выполнение регулятора избыточного давления с нормально открытыми клапанами 9 клапанного узла блока электропневмопреобразования 3. При этом в случае отсутствия напряжения питания электромагнитных клапанов 9 регулятор имеет наименьшее значение настройки выходного давления.
Варьируя количество электромагнитных клапанов 9 клапанного узла блока электропневмопреобразования 3 возможно увеличение или уменьшение точек настройки регулятора избыточного давления и соответствующее увеличение/уменьшение диапазонов высот полета. В совокупности с применением цифровых средств управления регулятором избыточного давления данное техническое решение позволяет регулировать гистерезис переключения настройки регулятора избыточного давления при смене высотного диапазона.

Claims (1)

  1. Регулятор давления газа, содержащий командный механизм, сильфонный привод, блок электропневмопреобразования, редуктор и входной и выходной патрубки, при этом межмембранная полость командного механизма соединена с выходом блока электропневмопреобразования, который, в свою очередь, подсоединен к входному патрубку через редуктор, командный механизм подсоединен к выходному патрубку по линии обратной связи, при этом выход командного механизма подсоединен непосредственно к управляющей полости сильфонного привода, к которой также подсоединен входной патрубок через редуктор и дроссель, отличающийся тем, что блок электропневмопреобразования выполнен с возможностью преобразования входных электрических сигналов с дискретно изменяющейся амплитудой в соответствующие выходные пневматические сигналы.
RU2019131232U 2019-10-01 2019-10-01 Регулятор избыточного давления газа RU195033U1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131232U RU195033U1 (ru) 2019-10-01 2019-10-01 Регулятор избыточного давления газа

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131232U RU195033U1 (ru) 2019-10-01 2019-10-01 Регулятор избыточного давления газа

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU195033U1 true RU195033U1 (ru) 2020-01-14

Family

ID=69167391

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019131232U RU195033U1 (ru) 2019-10-01 2019-10-01 Регулятор избыточного давления газа

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU195033U1 (ru)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2578773A (en) * 1948-04-20 1951-12-18 Garrett Corp Control for cabin pressure regulators
SU1479918A1 (ru) * 1987-06-29 1989-05-15 Предприятие П/Я А-1665 Устройство дл регулировани давлени газа
WO2008042862A2 (en) * 2006-10-02 2008-04-10 Fisher Controls International Llc Low consumption pneumatic controller
RU2355014C1 (ru) * 2007-11-06 2009-05-10 Открытое акционерное общество Производственно-конструкторское объединение "Теплообменник" Регулятор давления
RU98833U1 (ru) * 2010-06-25 2010-10-27 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Наука" (ОАО НПО "Наука") Регулятор давления газа
RU114364U1 (ru) * 2011-11-23 2012-03-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Наука" (ОАО НПО "Наука") Пневматический регулятор избыточного давления газа с заданием по электросигналу

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2578773A (en) * 1948-04-20 1951-12-18 Garrett Corp Control for cabin pressure regulators
SU1479918A1 (ru) * 1987-06-29 1989-05-15 Предприятие П/Я А-1665 Устройство дл регулировани давлени газа
WO2008042862A2 (en) * 2006-10-02 2008-04-10 Fisher Controls International Llc Low consumption pneumatic controller
RU2355014C1 (ru) * 2007-11-06 2009-05-10 Открытое акционерное общество Производственно-конструкторское объединение "Теплообменник" Регулятор давления
RU98833U1 (ru) * 2010-06-25 2010-10-27 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Наука" (ОАО НПО "Наука") Регулятор давления газа
RU114364U1 (ru) * 2011-11-23 2012-03-20 Открытое акционерное общество Научно-производственное объединение "Наука" (ОАО НПО "Наука") Пневматический регулятор избыточного давления газа с заданием по электросигналу

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
W0 2008/042862 A3, 10.04.2008. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US2919714A (en) Pressure balanced regulating and shut-off valve
JP2010528222A (ja) 噴射断面積可変の気体混合エジェクタ
US4671318A (en) Aircraft engine bleed air flow balancing technique
US20050276685A1 (en) Pneumatic valve control using downstream pressure feedback and an air turbine starter incorporating the same
CA2938738C (en) Gas pressure reducer with electrically-powered master system
EP1907736A2 (en) Electromechanical regulator with primary and backup modes of operation for regulating passenger oxygen
US2668415A (en) Means for automatically controlling the supply of liquid fuel to prime movers
RU195033U1 (ru) Регулятор избыточного давления газа
US4765131A (en) Aircraft engine bleed air flow balancing technique
US2729751A (en) Regulating apparatus for prime mover dynamo plants
WO1993011383A1 (en) A pressure regulator for maintaining a stable flow level of a fluid
US2599872A (en) Valve
US2752891A (en) Pneumatic control valve with force feedback
US4773307A (en) Method and apparatus for preventing cabin depressurization
US2969206A (en) Boundary layer control system for aircraft
US2498194A (en) Flow control valve
RU114364U1 (ru) Пневматический регулятор избыточного давления газа с заданием по электросигналу
JPS5965684A (ja) 負圧調整装置
JPS58110827A (ja) ガスタ−ビンエンジンの燃料コントロ−ルシステム
CN109416549B (zh) 压差调节截止阀
GB2085522A (en) Ic engine idling speed control systems
RU44843U1 (ru) Регулятор расхода газа
US3365883A (en) Gas turbine engine fuel control
SU744496A1 (ru) Регул тор давлени
RU98833U1 (ru) Регулятор давления газа