RU2483342C1 - Reducing device - Google Patents
Reducing device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2483342C1 RU2483342C1 RU2011147007/28A RU2011147007A RU2483342C1 RU 2483342 C1 RU2483342 C1 RU 2483342C1 RU 2011147007/28 A RU2011147007/28 A RU 2011147007/28A RU 2011147007 A RU2011147007 A RU 2011147007A RU 2483342 C1 RU2483342 C1 RU 2483342C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- inlet
- drain
- pressure
- gas
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Fluid-Pressure Circuits (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано для автоматического регулирования давления газа, преимущественно в пневмосистемах с повышенными требованиями по виброшумовым характеристикам.The invention relates to the field of pneumatic automation and can be used for automatic control of gas pressure, mainly in pneumatic systems with increased requirements for vibration and noise characteristics.
Известен регулятор давления газа по авторскому свидетельству СССР №1156025 кл. G05D 16/10 (прототип), содержащий во входном канале отсечной клапан прямого действия, т.е. без пневмоусиления. В выходном канале регулятора имеется предохранительный клапан, выходной канал которого соединен с дренажем через дроссель и с управляющим поршнем отсечного клапана, непосредственно связанным с клапаном перекрытия входной магистрали.Known gas pressure regulator according to the author's certificate of the USSR No. 1156025 class. G05D 16/10 (prototype) containing a direct-acting shut-off valve in the inlet channel, i.e. without pneumatic reinforcement. In the output channel of the regulator there is a safety valve, the output channel of which is connected to the drain through the throttle and to the control piston of the shut-off valve directly connected to the shut-off valve of the input line.
Недостатком этого регулятора являются значительные массогабаритные характеристики отсечного клапана прямого действия, особенно при низком управляющем давлении на его поршне.The disadvantage of this regulator is the significant weight and size characteristics of a direct-acting shut-off valve, especially with a low control pressure on its piston.
Этот недостаток устраняется при использовании в редукционном устройстве отсечного клапана, приведенного в книге «Устройства и агрегаты пневмоавтоматики стартовых Комплексов. Конструкции и характеристики», Арзуманов Ю.Л. и другие, Ковров, КГТА, 1999, стр.57.This disadvantage is eliminated when using the shut-off valve in the reduction device, which is given in the book “Devices and units of pneumatic automation of starting complexes. Designs and characteristics ”, Arzumanov Yu.L. and others, Kovrov, KSTA, 1999, p. 57.
Указанный отсечной клапан выполнен по схеме с пневмоусилением и содержит входной и дренажный разгрузочные клапаны, что позволяет снизить массогабаритные характеристики.The specified shut-off valve is made according to the scheme with pneumatic reinforcement and contains inlet and drain relief valves, which allows to reduce weight and size characteristics.
Недостатком указанного отсечного клапана является наличие расхода газа со входа в дренаж через разгрузочный клапан в промежуточном положении клапана. Особенно это проявляется в случае плавного повышения выходного давления и частичного открытия разгрузочного клапана, когда происходит так называемое «зависание» клапана и входной канал сообщен с дренажем, при этом происходит длительный паразитный расход газа со входа в дренаж.The disadvantage of this shut-off valve is the presence of gas flow from the inlet to the drain through the discharge valve in the intermediate position of the valve. This is especially manifested in the case of a gradual increase in the outlet pressure and partial opening of the discharge valve, when the so-called “freezing” of the valve occurs and the inlet channel is connected to the drainage, while there is a long parasitic gas flow from the inlet to the drainage.
Следствием этого расхода являются шумы и вибрации, возникающие в редукционном устройстве и передающиеся на соседние элементы системы.The consequence of this flow is the noise and vibration that occurs in the reduction device and transmitted to neighboring elements of the system.
Предложено редукционное устройство, содержащее регулятор давления газа, во входном канале отсечной клапан с пневмоусилением, а в выходном канале предохранительный клапан. Отсечной клапан содержит разгрузочные входной и дренажный клапаны, обеспечивающие функции пневмоусиления. Выходной канал предохранительного клапана соединен с дренажем через дроссель и с поршнем входного и дренажного разгрузочных клапанов в составе отсечного клапана.A reduction device containing a gas pressure regulator is proposed in the inlet channel of a shut-off valve with pneumatic reinforcement, and in the outlet channel a safety valve. The shut-off valve contains discharge inlet and drain valves that provide pneumatic reinforcement functions. The outlet channel of the safety valve is connected to the drain through the throttle and to the piston of the inlet and drain relief valves in the shut-off valve.
Отличается предложенное редукционное устройство тем, что предусмотрена обойма с двумя заплечиками, в которой размещены входной и дренажный разгрузочные клапаны, отжатые друг от друга пружиной до упора в заплечики. Предусмотрен дополнительный ход обоймы, обеспечивающий закрытое положение входного и дренажного разгрузочных клапанов в промежуточном положении обоймы в процессе срабатывания отсечного клапана.The proposed reduction device is distinguished by the fact that a clip with two shoulders is provided, in which an inlet and drain relief valves are placed, pressed against each other by a spring against the shoulders. An additional cage stroke is provided, providing a closed position of the inlet and drain relief valves in the intermediate position of the cage during the actuation of the shut-off valve.
Технический эффект от использования изобретения заключается в исключении паразитных расходов газа высокого давления из входной магистрали в дренаж и в снижении уровня шума и вибрации работы пневмосистем. Исключение паразитных расходов газа и шума в виде шипения или свиста при истечении газа со входа в дренаж обеспечивается одновременным перекрытием входного и дренажного разгрузочных клапанов в составе отсечного клапана в переходных процессах его срабатывания.The technical effect of using the invention consists in eliminating the parasitic flow of high pressure gas from the inlet line to the drainage and in reducing the noise level and vibration of the pneumatic systems. The exclusion of parasitic gas flow and noise in the form of hissing or whistling when the gas flows from the inlet to the drainage is ensured by the simultaneous shutdown of the inlet and drainage discharge valves as part of the shut-off valve in the transient processes of its operation.
Снижение уровня шума и вибраций при работе пневмосистем обеспечивается исключением длительного расхода газа в окружающую среду в процессе плавного изменения давления в системе.The reduction of noise and vibration during the operation of pneumatic systems is ensured by the exclusion of prolonged gas flow into the environment during a smooth change in pressure in the system.
На чертежах изображено предложенное редукционное устройство.The drawings depict the proposed reduction device.
На фиг.1 приведен общий вид редукционного устройства.Figure 1 shows a General view of the reduction device.
На фиг.2 показано исходное открытое положение разгрузочных клапанов в составе отсечного клапана при выходном давлении, не превышающем заданное значение.Figure 2 shows the initial open position of the relief valves in the shut-off valve at an outlet pressure not exceeding a predetermined value.
На фиг.3 показано промежуточное положение разгрузочных клапанов в процессе плавного повышения регулируемого давления.Figure 3 shows the intermediate position of the relief valves in the process of smoothly increasing the adjustable pressure.
На фиг.4 показано закрытое положение разгрузочных клапанов при выходном давлении, превышающем заданное значение.Figure 4 shows the closed position of the relief valves at an outlet pressure exceeding a predetermined value.
Предложенное редукционное устройство состоит из регулятора давления газа 1, во входном канале 2 установлен отсечной клапан с пневмоусилением 3, а из выходного канала 4 выполнен отвод в дренаж, в котором установлен предохранительный клапан 5, входящий в состав регулятора давления газа 1.The proposed reduction device consists of a gas pressure regulator 1, a shut-off valve with pneumatic reinforcement 3 is installed in the inlet channel 2, and an outlet for drainage is installed from the outlet channel 4, in which a safety valve 5, which is part of the gas pressure regulator 1, is installed.
Отсечной клапан 3 содержит основной клапан 6 с пневмоприводом 7, разгрузочные входной 9 и дренажный 10 клапаны, размещенные в обойме 11, имеющей заплечики 12, 13. Разгрузочный входной 9 и разгрузочный дренажный 10 клапаны отжимаются друг от друга пружиной 14 до упора в заплечики 12, 13. Обойма 11 связана толкателями 8 с поршнем 15 и с возвратной пружиной 16. Имеется дополнительный ход А обоймы 11, который обеспечивает в промежуточном положении одновременное закрытое положение входного 9 и дренажного 10 разгрузочных клапанов. В этом случае полный ход обоймы Б равен сумме ходов В входного клапана, Г дренажного клапана и дополнительного хода А. Входной канал 17 входного разгрузочного клапана 9 соединен с входным каналом 18 основного клапана. Выходной канал 19 соединен с полостью пневмопривода 7 основного клапана, дренажный канал 20 разгрузочного дренажного клапана 10 сообщен с окружающей средой.The shut-off valve 3 contains a main valve 6 with a pneumatic actuator 7, unloading
Регулятор давления газа 1 содержит редукционный клапан 21, связанный через толкатели с предохранительным клапаном 5, с чувствительным элементом 22 и нагрузочной пружиной 23. Пружина 24 установлена в направлении отжатия предохранительного клапана 5 от уплотнительной поверхности чувствительного элемента 22. Регулировочный винт 25 предназначен для поджатая нагрузочной пружины 23.The gas pressure regulator 1 contains a pressure reducing valve 21, connected through pushers to the safety valve 5, with the sensing element 22 and the load spring 23. The spring 24 is installed in the direction of squeezing the safety valve 5 from the sealing surface of the sensing element 22. The adjusting screw 25 is designed to preload the load spring 23.
Выходной канал 26 предохранительного клапана 5 соединен через дроссель 27 с дренажем и с поршень 15.The output channel 26 of the safety valve 5 is connected through a throttle 27 to the drain and to the piston 15.
Работает редукционное устройство следующим образом.The reduction device operates as follows.
В исходном положении при поданном высоком давлении на входной канал 18 отсечного клапана 3 разгрузочный клапан 9 открыт. Давление по каналам 17, 19 попадает на пневмопривод 7, открывая основной клапан 6. Газ по каналу 2 попадает на регулятор давления 1, редукционный клапан 21 которого в начальном положении открыт нагрузочной пружиной 23, а предохранительный клапан 5 закрыт. В выходном канале 4 устанавливается низкое регулируемое давление в соответствии с усилием настройки нагрузочной пружины 23 регулировочным винтом 25.In the initial position, when high pressure is applied to the inlet channel 18 of the shut-off valve 3, the
При повышении регулируемого давления выше заданного значения, например, вследствие не герметичности редукционного клапана 21 или повышения температуры в замкнутом выходном объеме при закрытом редукционном клапане 21, происходит сжатие нагрузочной пружины 23 и подъем чувствительного элемента 22 под действием повышенного давления.When the adjustable pressure rises above a predetermined value, for example, due to the tightness of the pressure reducing valve 21 or the temperature increase in the closed output volume with the pressure reducing valve 21 closed, the load spring 23 is compressed and the sensor 22 rises under the influence of increased pressure.
При этом открывается предохранительный клапан 5 и сбрасывает избытки газа из выходной полости в дренаж через дроссель 27. Открытие предохранительного клапана 5 при подъеме чувствительного элемента 22 происходит за счет пружины 24, отжимающей их друг от друга.When this opens the safety valve 5 and discharges excess gas from the outlet cavity into the drain through the throttle 27. The opening of the safety valve 5 when lifting the sensing element 22 is due to the spring 24, squeezing them from each other.
При истечении газа в дренаж через дроссель 27 в управляющей полости поршня 15 появляется давление по принципу проточной полости. В этом случае, чем больше расход и больше сечение открытого предохранительного клапана 5, тем выше давление в управляющей полости поршня 15.When the gas flows into the drain through the throttle 27 in the control cavity of the piston 15, pressure appears on the principle of a flow cavity. In this case, the greater the flow rate and the larger the cross section of the open safety valve 5, the higher the pressure in the control cavity of the piston 15.
При определенном давлении на поршне 15 преодолевается усилие возвратной пружины 16 и происходит перемещение обоймы 11. Ее перемещение можно рассматривать в три этапа.At a certain pressure on the piston 15, the force of the
На первом этапе подвижные части перемещаются от исходного положения, указанного на фиг.2, до промежуточного положения, приведенного на фиг.3. При этом обойма 11 двигается совместно с входным разгрузочным клапаном 9 на величину хода В. В конце хода входной разгрузочный клапан 9 и дренажный разгрузочный клапан 10 закрыты. Между заплечиком 13 и упором дренажного разгрузочного клапана 10 остается зазор А.In the first step, the moving parts move from the starting position indicated in FIG. 2 to the intermediate position shown in FIG. 3. In this case, the
На втором этапе происходит перемещение обоймы 11 на величину дополнительного хода А до момента контакта заплечика 13 с дренажным разгрузочным клапаном 10. При этом входной 9 и дренажный 10 разгрузочные клапаны остаются закрытыми. Перетекание газа из входной магистрали в дренаж по каналу 20 исключено.At the second stage, the
На третьем этапе подвижные части перемещаются до положения, указанного на фиг.4. В этом случае, при закрытом входном разгрузочном клапане 9, обойма перемещается вместе с дренажным разгрузочным клапаном 10, открывая его на ход Г.In the third stage, the moving parts are moved to the position indicated in figure 4. In this case, when the
При открытии дренажного разгрузочного клапана 10 происходит дренирование давления газа через дренажный канал 20 из управляющей полости пневмопривода 7 и закрытие основного клапана 6. Поступление давления на регулятор давления газа 1 прекращается. Избыточное давление на выходе регулятора давления газа 1 стравливается из канала 26 через дроссель 27 в дренаж.When the
Вследствие этого, давление на поршне 15 падает. Происходит перемещение подвижных частей в порядке, обратном случаю, происходящем при нарастании выходного давления, т.е. закрытие дренажного разгрузочного клапана 10, открытие входного разгрузочного клапана 9 и открытие основного клапана 6.As a result, the pressure on the piston 15 drops. The moving parts move in the reverse order to the case that occurs when the output pressure rises, i.e. closing the
Сначала закрывается разгрузочный дренажный клапан 10 на величину хода Г. Затем происходит дополнительный ход обоймы 11 на ходе А и открытие входного разгрузочного клапана 9 на ход В. При этом во всех промежуточных положениях не происходит перетечек газа со входа в дренаж.First, the
После открытия входного разгрузочного клапана 9 газ со входа по каналам 17, 19 подается в управляющую полость пневмопривода 7. Основной клапан 6 открывается. На выходе регулятора давления газа 1 устанавливается заданное значение выходного регулируемого давления.After opening the
В случае, если причина повышения регулируемого давления не устранена, редукционное устройство работает с периодичным закрытием и открытием отсечного клапана 3. Однако потерь газа из выходной магистрали не происходит, так как отсутствует «зависание» входного и дренажного разгрузочных клапанов в промежуточном положении, вследствие того, что во всех переходных процессах срабатывания отсечного клапана 3 входной канал 17 разобщен с дренажным каналом 20.If the reason for the increase in the controlled pressure is not eliminated, the pressure reducing device works with the periodic closing and opening of the shut-off valve 3. However, there is no gas loss from the output line, since there is no “freezing” of the inlet and drain relief valves in the intermediate position, due to that in all transient response of the shut-off valve 3, the input channel 17 is disconnected from the drainage channel 20.
Приведем оценочный расчет экономии газа во входной магистрали при использовании предложенного редукционного устройства вместо известного. Рассмотрим случай «зависания» разгрузочного клапана в аналоге, при плавном повышении регулируемого давления выше заданного значения. Расчет приведен из условия, что в редукционном устройстве появляется длительный установившийся расход через дроссель при частично открытом предохранительном клапане, и тогда происходит сброс избыточного выходного давления. При этом давление на чувствительном элементе разгрузочного клапана не полностью открывает дренажный клапан и закрывает входной разгрузочный клапан. Происходит «зависание» клапанов и газ вытекает из входной магистрали в дренаж.Here is an estimated calculation of gas savings in the input line when using the proposed reduction device instead of the known one. Consider the case of "freezing" of the discharge valve in the analogue, with a smooth increase in the regulated pressure above the set value. The calculation is based on the condition that a long steady-state flow through the throttle appears in the reduction device with the safety valve partially open, and then the excess outlet pressure is released. In this case, the pressure on the sensitive element of the discharge valve does not fully open the drain valve and closes the inlet discharge valve. Valves “hang” and gas flows from the inlet line to the drain.
Расчет расхода для критического истечения газа (G) через разгрузочный клапан проводим по формуле:The calculation of the flow rate for the critical gas outflow (G) through the discharge valve is carried out according to the formula:
гдеWhere
µ=0,82 - коэффициент расхода для пары клапан - седло;µ = 0.82 — flow coefficient for the valve – seat pair;
F=0,008 см2 - проходное сечение разгрузочного клапана;F = 0.008 cm 2 - flow section of the discharge valve;
Рвх=50 кгс/см2 - давление газа во входной магистрали;R I = 50 kgf / cm 2 - gas pressure in the input line;
Т=293 К - температура газа;T = 293 K - gas temperature;
Bφ=0,4 - газовые параметры для рабочей среды (воздух);B φ = 0.4 - gas parameters for the working medium (air);
При таких расходах за один час теряется 27,6 кг входного воздуха, за сутки - 662 кг, т.е. более 6-ти баллонов объемом 400 литров с давлением 200 кгс/с2.With such costs, 27.6 kg of inlet air is lost in one hour, 662 kg per day, i.e. more than 6 cylinders with a volume of 400 liters with a pressure of 200 kgf / s 2 .
В предложенном редукционном устройстве эти паразитные расходы исключены.In the proposed reduction device, these parasitic expenses are excluded.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011147007/28A RU2483342C1 (en) | 2011-11-18 | 2011-11-18 | Reducing device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2011147007/28A RU2483342C1 (en) | 2011-11-18 | 2011-11-18 | Reducing device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2483342C1 true RU2483342C1 (en) | 2013-05-27 |
Family
ID=48792026
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2011147007/28A RU2483342C1 (en) | 2011-11-18 | 2011-11-18 | Reducing device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2483342C1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2558271C1 (en) * | 2014-02-11 | 2015-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" | Pressure reducing valve |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1156025A1 (en) * | 1982-10-06 | 1985-05-15 | Предприятие П/Я А-7114 | Regulator of gas pressure |
US6478046B2 (en) * | 2001-01-20 | 2002-11-12 | Stanely Gabrel | Gas pressure regulator |
EP2306257A1 (en) * | 2009-09-10 | 2011-04-06 | MD S.r.l. | Gas pressure reducing and stabilizing device for gas of various kinds for medical uses |
-
2011
- 2011-11-18 RU RU2011147007/28A patent/RU2483342C1/en active IP Right Revival
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
SU1156025A1 (en) * | 1982-10-06 | 1985-05-15 | Предприятие П/Я А-7114 | Regulator of gas pressure |
US6478046B2 (en) * | 2001-01-20 | 2002-11-12 | Stanely Gabrel | Gas pressure regulator |
EP2306257A1 (en) * | 2009-09-10 | 2011-04-06 | MD S.r.l. | Gas pressure reducing and stabilizing device for gas of various kinds for medical uses |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2558271C1 (en) * | 2014-02-11 | 2015-07-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Государственный космический научно-производственный центр им. М.В. Хруничева" | Pressure reducing valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA2683567C (en) | System and method for hydraulically managing fluid pressure downstream from a main valve between set points | |
KR101689673B1 (en) | Valve for controlling pressure | |
US8276612B2 (en) | System and method for hydraulically managing fluid pressure downstream from a main valve | |
CA2704904C (en) | Pressure management control valve assembly | |
US9298190B2 (en) | Automatic flow control system and apparatus | |
EP2644906A3 (en) | Valve, in particular pilot-operated proportional pressure-regulating valve | |
ATE394726T1 (en) | PNEUMATIC PRESSURE REGULATOR VALVE | |
WO2014117063A3 (en) | Fluid flow regulator with integrated rapid pressurization bypass valve | |
CN101473284A (en) | Fluid-controlled valve | |
CN104989690B (en) | Overload relief valve | |
CN102695996B (en) | Pressure reducing valves with multiple heads and seats | |
RU2015149526A (en) | GAS PRESSURE REGULATOR AND METHOD FOR MANAGING SUCH REGULATOR | |
US20130186080A1 (en) | Actuator | |
RU2483342C1 (en) | Reducing device | |
CN105351188B (en) | A kind of two grades of variable displacement vane pump control systems of combination valve type | |
JPS6170201A (en) | Hydraulic self-holding type two-position changeover valve | |
MX2019014786A (en) | Solenoid valve with an integrated check valve functionality for an air braking system of a heavy vehicle. | |
KR101648469B1 (en) | Hydraulic system of actuator for vehicle | |
CN202402650U (en) | A trim assembly of a fluid valve and the fluid valve | |
CN213899448U (en) | Proportional pressure reducing valve with integrated pressure stabilizing function | |
RU2502005C1 (en) | Three-way valve | |
CN209115415U (en) | A kind of liquid controlled reversing driving device | |
RU2554385C1 (en) | Electric pneumatic valve | |
CN112431805B (en) | Proportional pressure reducing valve integrating pressure stabilizing function | |
RU2558271C1 (en) | Pressure reducing valve |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20181119 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20200305 |
|
PC43 | Official registration of the transfer of the exclusive right without contract for inventions |
Effective date: 20200310 |