RU72338U1

RU72338U1 - PRESSURE REGULATOR WITH UNLOADED PLUNGER

Info

Publication number: RU72338U1
Application number: RU2007138791/22U
Authority: RU
Inventors: Геннадий Сергеевич Барышев (RU); Геннадий Сергеевич Барышев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "Завод малых серий "Знамя труда"
Priority date: 2007-10-18
Filing date: 2007-10-18
Publication date: 2008-04-10

Abstract

1. Регулятор давления с разгруженным плунжером, включающий корпус с патрубками высокого и низкого давления и управляемый чувствительной диафрагмой регулирующий затвор, плунжер которого поджат к седлу пружиной и снабжен полым разгрузочным поршнем, подвижно установленным в направляющем цилиндре корпуса, подпоршневая полость которого уплотнена относительно патрубка высокого давления и сообщена с патрубком низкого давления, отличающийся тем, что уплотнение подпоршневой полости включает взаимодействующий с поршнем и цилиндром элемент из антифрикционного материала.2. Регулятор давления по п.1, отличающийся тем, что элемент из антифрикционного материала выполнен в форме уплотнительной манжеты.1. A pressure regulator with an unloaded plunger, comprising a housing with high and low pressure nozzles and a control shutter controlled by a sensitive diaphragm, the plunger of which is spring-loaded to the seat and is equipped with a hollow discharge piston movably mounted in the housing guide cylinder, the piston cavity of which is sealed relative to the high pressure nozzle and communicated with a low pressure pipe, characterized in that the seal of the piston cavity includes an element interacting with the piston and cylinder and h antifriction material. 2. The pressure regulator according to claim 1, characterized in that the element of antifriction material is made in the form of a sealing sleeve.

Description

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре, а именно к односедельным регуляторам давления с разгруженным плунжером.The utility model relates to pipe fittings, namely to single-seat pressure regulators with an unloaded plunger.

Известен регулятор давления, защищенный патентом GB 2071277, МПК (2006) G05D 16/06; G05D 16/04, опубликованным 16.09.1981. Регулятор давления включает корпус с патрубками высокого и низкого давления и управляемый чувствительной диафрагмой регулирующий затвор. Регулирующий плунжер затвора поджат к седлу пружиной и снабжен полым разгрузочным поршнем. Разгрузочный поршень подвижно установлен в направляющей цилиндрической расточке корпуса, подпоршневая полость которой уплотнена относительно патрубка высокого давления эластичным уплотнением и сообщена с патрубком низкого давления сквозным сверлением в поршне и плунжере.Known pressure regulator, protected by patent GB 2071277, IPC (2006) G05D 16/06; G05D 16/04, published on 09.16.1981. The pressure regulator includes a housing with high and low pressure nozzles and a control shutter controlled by a sensitive diaphragm. The shutter control plunger is spring-loaded against the seat and is equipped with a hollow discharge piston. The unloading piston is movably mounted in the guide cylindrical bore of the housing, the piston cavity of which is sealed relative to the high-pressure pipe by an elastic seal and is in communication with the low-pressure pipe through drilling in the piston and plunger.

Недостатками аналога являются низкая чувствительность регулятора, обусловленная большим трением эластичного уплотнительного элемента о цилиндрическую поверхность расточки корпуса, а также неравномерность поддержания регулируемого давления вследствие значительного различия в коэффициентах трения покоя эластичного уплотнительного элемента и трения его движения по внутренней поверхности корпуса.The disadvantages of the analogue are the low sensitivity of the regulator, due to the large friction of the elastic sealing element against the cylindrical surface of the housing bore, as well as the unevenness of maintaining adjustable pressure due to a significant difference in the coefficient of rest friction of the elastic sealing element and its friction on the inner surface of the housing.

Прототипом заявляемой полезной модели является регулятор давления, защищенный патентом FR 2354497, МПК (2006) F16K 3/316; F16K 31/126; G05D 7/01; G05D 16/06; F16K 3/00; F16K 31/126; G05D 7/00; G05D 16/04, опубликованным 06.01.1978. Прототип включает корпус с патрубками высокого и низкого давления и управляемый чувствительной диафрагмой регулирующий затвор. Регулирующий плунжер затвора поджат к седлу пружиной и снабжен полым разгрузочным поршнем. Разгрузочный поршень установлен подвижно в направляющем цилиндре крышки корпуса, подпоршневая полость которой уплотнена относительно патрубка высокого давления лабиринтным уплотнением и сообщена с патрубком низкого давления сквозным сверлением в плунжере.The prototype of the claimed utility model is a pressure regulator, protected by patent FR 2354497, IPC (2006) F16K 3/316; F16K 31/126; G05D 7/01; G05D 16/06; F16K 3/00; F16K 31/126; G05D 7/00; G05D 16/04, published on 1/6/1978. The prototype includes a housing with high and low pressure nozzles and an adjustable shutter controlled by a sensitive diaphragm. The shutter control plunger is spring-loaded against the seat and is equipped with a hollow discharge piston. The unloading piston is mounted movably in the guide cylinder of the housing cover, the piston cavity of which is sealed relative to the high-pressure pipe by a labyrinth seal and is in communication with the low-pressure pipe through drilling in the plunger.

Недостатком прототипа являются недопустимо большие протечки рабочей среды через лабиринтное уплотнение между разгрузочным поршнем и направляющим цилиндром (как показывает практика - более допустимой величины в 0,05% от общего расхода рабочей среды через регулятор).The disadvantage of the prototype is unacceptably large leaks of the working medium through the labyrinth seal between the unloading piston and the guide cylinder (as practice shows, a more acceptable value of 0.05% of the total flow rate of the working medium through the regulator).

Заявляемая полезная модель решает техническую задачу повышения чувствительности регулирования и равномерности поддержания регулируемого давления регулятором с разгруженным плунжером.The inventive utility model solves the technical problem of increasing the sensitivity of regulation and the uniformity of maintaining adjustable pressure by a regulator with an unloaded plunger.

Поставленная техническая задача решена в заявляемом регуляторе давления с разгруженным плунжером, включающем корпус с патрубками высокого и низкого The technical problem is solved in the inventive pressure regulator with an unloaded plunger, including a housing with high and low nozzles

давления и управляемый чувствительной диафрагмой регулирующий затвор. Плунжер поджат к седлу пружиной и снабжен полым разгрузочным поршнем, подвижно установленным в направляющем цилиндре корпуса. Подпоршневая полость направляющего цилиндра уплотнена относительно патрубка высокого давления и сообщена с патрубком низкого давления. Повышение чувствительности регулирования и равномерности поддержания регулируемого давления обеспечивается тем, что уплотнение подпоршневой полости включает взаимодействующий с поршнем и цилиндром элемент из антифрикционного материала, который может быть выполнен в форме уплотнительной манжеты. pressure and sensitive diaphragm controlled shutter. The plunger is spring-loaded to the seat and is equipped with a hollow discharge piston movably mounted in the guide cylinder of the housing. The piston cavity of the guide cylinder is sealed relative to the high pressure pipe and in communication with the low pressure pipe. Increasing the sensitivity of regulation and the uniformity of maintaining adjustable pressure is ensured by the fact that the seal of the piston cavity includes an element of antifriction material interacting with the piston and cylinder, which can be made in the form of a sealing collar.

Существо заявляемой полезной модели поясняется чертежом.The essence of the claimed utility model is illustrated in the drawing.

Регулятор давления содержит корпус 1 с патрубком 2 высокого давления, патрубком 3 низкого давления, крышками 4 и 5. В проточной части корпуса 1 между входным 2 и выходным 3 патрубками установлен регулирующий затвор в виде седла 6 и поджатого к седлу пружиной 7 плунжера 8. Плунжер 8 снабжен штоком 9, взаимодействующим через тарельчатый элемент 10 с чувствительной диафрагмой 11, которая зажата по периферии между корпусом 1 и крышкой 4. Чувствительная диафрагма 11 снабжена жесткой опорой 12 и нагружена через нажимной диск 13 пружинами 14 и 15. Установочное усилие пружины 14 имеет постоянную величину. Для регулирования установочного усилия пружины 15 в крышке 4 предусмотрен регулировочный винт 16. Чувствительная диафрагма 11 формирует в корпусе 1 камеру низкого давления 17. Плунжер 8 снабжен полым разгрузочным поршнем 18, наружный диаметр которого равен среднему диаметру уплотнения в регулирующем затворе. Поршень 18 подвижно установлен в направляющем цилиндре 19, выполненном в крышке 5 корпуса 1. Подпоршневая полость 20 направляющего цилиндра 19 уплотнена относительно патрубка 2 высокого давления и сообщена с патрубком 3 низкого давления через сквозное сверление 21 в плунжере 8. Подпоршневая полость 20 уплотнена относительно патрубка 2 лабиринтным уплотнением 22 и элементом 23 из антифрикционного материала, например из фторопласта-4. Для повышения упругих свойств элемента 23 он может быть выполнен в форме уплотнительной манжеты.The pressure regulator comprises a housing 1 with a high pressure pipe 2, a low pressure pipe 3, covers 4 and 5. In the flow part of the housing 1 between the inlet 2 and output 3 pipes there is a control shutter in the form of a seat 6 and spring 7 of the plunger pressed against the saddle 8. Plunger 8 is equipped with a rod 9, interacting through a poppet element 10 with a sensitive diaphragm 11, which is clamped on the periphery between the housing 1 and the cover 4. The sensitive diaphragm 11 is equipped with a rigid support 12 and is loaded through the pressure plate 13 by springs 14 and 15. Installation device The spring 14 has a constant value. To adjust the installation force of the spring 15, an adjustment screw 16 is provided in the cover 4. The sensitive diaphragm 11 forms a low pressure chamber 17 in the housing 1. The plunger 8 is equipped with a hollow unloading piston 18, the outer diameter of which is equal to the average diameter of the seal in the control valve. The piston 18 is movably mounted in the guide cylinder 19, made in the cover 5 of the housing 1. The piston cavity 20 of the guide cylinder 19 is sealed relative to the high pressure pipe 2 and is in communication with the low pressure pipe 3 through the through hole 21 in the plunger 8. The piston cavity 20 is sealed relative to the pipe 2 a labyrinth seal 22 and an element 23 of an antifriction material, for example, fluoroplast-4. To increase the elastic properties of the element 23, it can be made in the form of a sealing cuff.

Заявляемый регулятор давления работает следующим образом.The inventive pressure regulator operates as follows.

Установочное усилие пружин 14 и 15 настраивают так, чтобы отрегулированное давление среды в выходном патрубке 3 соответствовало заданным параметрам. После завершения настройки регулятора чувствительная диафрагма 11 уравновешена установочным усилием пружин 14 и 15, с одной стороны, и отрегулированным давлением настройки в камере 17.The setting force of the springs 14 and 15 is adjusted so that the adjusted fluid pressure in the outlet pipe 3 corresponds to the specified parameters. After adjusting the regulator, the sensitive diaphragm 11 is balanced by the setting force of the springs 14 and 15, on the one hand, and the adjusted setting pressure in the chamber 17.

Любое изменение давления среды в камере 17 вызывает смещение чувствительной диафрагмы 11 и, соответственно, управляемого ею регулирующего плунжера 8. При повышении отрегулированного давления в камере 17 по сравнению с давлением настройки жесткая опора 12 чувствительной диафрагмы 11 сжимает пружины 14 и 15 и перемещается вверх, позволяя пружине 7 переместить регулирующий плунжер 8 по Any change in the pressure of the medium in the chamber 17 causes a displacement of the sensitive diaphragm 11 and, accordingly, of the control plunger 8 controlled by it. As the adjusted pressure in the chamber 17 increases compared to the setting pressure, the rigid support 12 of the sensitive diaphragm 11 compresses the springs 14 and 15 and moves upward, allowing spring 7 to move the control plunger 8 along

направлению к седлу 6. В результате этого проход в седле 6 частично перекрывается, расход среды через регулирующий затвор уменьшается и отрегулированное давление за затвором снижается до величины давления настройки.towards the seat 6. As a result, the passage in the seat 6 is partially blocked, the flow rate through the control valve decreases and the regulated pressure behind the valve decreases to the setting pressure.

При снижении величины отрегулированного давления ниже давления настройки под действием усилия пружин 14 и 15 происходит перемещение чувствительной диафрагмы 11 в противоположную сторону, в результате чего регулирующий плунжер 8 сжимает пружину 7 и открывает дополнительный проход рабочей среде через регулирующий затвор. Расход среды через затвор увеличивается и отрегулированное давление в выходном патрубке возрастает.When the adjusted pressure decreases below the setting pressure under the action of the force of the springs 14 and 15, the sensitive diaphragm 11 moves in the opposite direction, as a result of which the control plunger 8 compresses the spring 7 and opens an additional passage of the working medium through the control valve. The flow rate of the medium through the valve increases and the adjusted pressure in the outlet pipe increases.

Площадь разгрузочного поршня 18 равна площади, ограниченной окружностью с диаметром, равным среднему диаметру уплотнения в регулирующем затворе. Благодаря этому регулирующий плунжер 8 разгружен от осевых усилий, формируемых перепадом давления среды на затворе. Гидравлическая связь подпоршневой полости 20 с выходным патрубком 3 с помощью сквозного сверления 21 полностью разгружает плунжер 8 от действия рабочего давления при перемещении. Через это же сквозное сверление 21 сбрасываются в выходной патрубок 3 и протечки среды через уплотнения 22 и 23.The area of the unloading piston 18 is equal to the area bounded by a circle with a diameter equal to the average diameter of the seal in the control valve. Due to this, the control plunger 8 is unloaded from axial forces formed by the differential pressure of the medium on the valve. Hydraulic connection of the piston cavity 20 with the outlet pipe 3 by means of through drilling 21 completely unloads the plunger 8 from the action of the working pressure when moving. Through the same through-hole drilling 21 are discharged into the outlet pipe 3 and the fluid leaks through the seals 22 and 23.

Элемент 23 из антифрикционного материала снижает трение в поршневой паре регулирующего затвора, в результате чего обеспечивается высокая чувствительность регулятора к изменениям давления среды в выходном трубопроводе. Снижение величины зазора между уплотнительным элементом 23 из антифрикционного материала и цилиндрическими поверхностями направляющего цилиндра 19 и разгрузочного поршня 18 минимизирует энергетические потери в регуляторе и, соответственно, повышает точность регулирования давления среды.The anti-friction material element 23 reduces friction in the piston pair of the control valve, as a result of which the regulator is highly sensitive to changes in the pressure of the medium in the outlet pipe. Reducing the gap between the sealing element 23 of the antifriction material and the cylindrical surfaces of the guide cylinder 19 and the unloading piston 18 minimizes energy losses in the regulator and, accordingly, increases the accuracy of regulating the pressure of the medium.

Claims

1. A pressure regulator with an unloaded plunger, comprising a housing with high and low pressure nozzles and a control shutter controlled by a sensitive diaphragm, the plunger of which is spring-loaded to the seat and is equipped with a hollow discharge piston movably mounted in the housing guide cylinder, the piston cavity of which is sealed relative to the high pressure nozzle and communicated with a low pressure pipe, characterized in that the seal of the piston cavity includes an element interacting with the piston and cylinder and h antifriction material.

2. The pressure regulator according to claim 1, characterized in that the element of antifriction material is made in the form of a sealing sleeve.