SU1381450A1 - Регул тор давлени газа - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к пневмоавтоматике , а именно к регул торам давлени , поддерживающим давление на заданном уровне, и может быть использовано в силовых пневмоавтоматических системах в различных отрасл х промышленности и на транспорте. Цель изоб

Description

fO--S,

11

&

(Л

со

00

4 СП

ретени  - повышение уст011чивости регул тора к автоколебани м. Регул тор содержит корпус 1, входную 2, выходную 3 и рабочую 4 полости подпружиненного регулирующего клапана 5, шток 6 с чувствительным элементом- поршнем 7, второй поршень 8, пружину 9, винт настройки 10, первый поршень 11, каналы 12, демпфирующую полость 13, дополнительную полость 14, каналы 15. Изобретение позвол ет повысить устойчивость регул тора к автоколебани м , в который- может он вступить при резкой подаче давлени , подключении или отключении потребителей , за счет введени  дополнительных поршней, первый из которых образует с чувствительным элементом демпфирующую полость, а второй, подпружиненный с двух сторон, раздел ет рабочую и выходную полости. В стенках поршн  раздел ющего выходную и рабочую полости , имеютс  каналы, через которые и отверсти  в корпусе редуктора демпфирующа  полость на установившихс  режимах работы соединена с атмосферой . При работе регул тора в момент резкого повьш1ени  давлени  на входе, резкого Изменени  расхода газа на выходе из редуктора поршень, разде- л ющий выходную и рабочую полости, отходит от положени  равновеси  и разобщает демпфирующую полость над чувствительным элементом от атмосферы , что преп тствует колебани м чувствительного элемента. 1 ил.

Изобретение относитс  к пневмоавтоматике , а именно к регул торам давлени , поддерживающим давление газа на задан}1ом уровне, и может быть использовано в силовых пневмоавтоматических системах в различных отрасл х промышленности и на транспорте.

Цель изобретени  - повышение устойчивости регул тора к автоколебани м .

На чертеже представлен регул тор давлени  газа.

Регул тор содержит корпус 1, входную 2, выходную 3 и рабочую 4 полости , регулирующий орган-клапан 5, который штоком 6 св зан с чувствительным элементом-поршнем 7, Рабоча  4 и выходна  3 полости разделены вторым поршнем 8, выполненным в В1оде подпру- жиненно) с двух сторон перегородки, в котор(5й имеетс  отверстие дл  штока 6. Чувствительный элемент подпружинен рабочеГ) пружиной 9, котора  нагружаетс  с помощью винта 10 настройки и тарели, выполненной в виде первого поршн  I1. В корпусе выполнены проходные каналы 12, которые соедин ют демпфирующую полость 13, образованную поршнем 7, корпусом I и первым поршнем 1I, с дополнительной полостью 14 в поршне 3, пып лпетишй в виде кольцевых кпнллон ил пи.пиидрической поверхности второго поршн . Отверсти  15 в корпусе при расчетных режимах работы соедин ют полость 14 с атмосферой.

Регул тор работает следующим образом .

Газ высокого давлени  поступает через входной патрубок во входную полесть 2, дросселируетс  в кольцевой щели между клапаном 5 и седлом и из выходной полости 3 через выходной патрубок подаетс  потребителю.

На установившихс  режимах работы

с регул тора давление в выходной полости 3, расположенной под порщнем 8, и в рабочей полости 4, расположенной над поршнем 8, равны, т.к. при нормальных колебани х давлени  газ успеп вает дросселироватьс  в кольцевой щели между штоком 6 и поршнем 8, не вызыва  перемещени  поршн . Поршень В находитс  в нейтральном положении и полость 13, расположенна  над чувст5 витальным элементом, соединена через отверстие 15, каналы 12 и дополнительную полость 14 с атмосферой.

На установившихс  режимах работы в регул торе не действуют дополнительные силы (например, специально вводимые дл  подавлени  колебаний силы трени ), преп тствуюише перемещенню подвижных элементов, что обеспечивает большую статическую точность.

При Действии на регул тор сильных внешних возмущений (например, резкое изменение давлени  питани  или резкое изменение расхода газа) давление в полости 3, расположенной под поршнем 8, скачкообразно измен етс . В зависимости от характера внешнего возмущени  оно может либо резко возрасти , либо резко упасть.

Дл  выравнивани  давлени  в полос т х 3 и 4 необходимо, чтобы газ из полости 3 перетек в полость 4 (или наоборот). Так как при сильных внешних возмущени х давление в полости 3 падает (или возрастает) на значительную величину (по отношению к значению на установившемс  режиме), то выравнивание давлени  в полост х 3 и 4 происходит не мгновенно, а за некоторый промежуток времени, в течение которого газ из одной полости перетекает в другую. Вследствие этого на поршень 8 действует перепад давлений , под вли нием которого он перемещаетс  в осевом направлении, при этом кольцева  дополнительна  полость 14 смещаетс  относительно отверстий в корпусе 14 и полость 13 над чувствительным элементом разобщаетс  с атмосферой.

При резком возрастании давлени  в рабочей полости (например, в случае резкого увеличени  давлени  пита ни , или резкого частичного перекрыти  расходного вентил  на входе регул тора ) на поршень 8 действует перепад давлений, перемещающий его вверх, при этом полости 14 и 13 раз общаютс  с атмосферой. В полости 13 создаетс  воздушный демпфер, что пре п тствует резкому перемещению чувствительного элемента 7 под действием Скачка давлени  в рабочей полости в направлении рабочей пружины. После выхода регул тора на установившийс  режим работы поршень 8 возвращаетс  в исходное положение и полость 13 над чувствительным элементом 7 вновь соедин етс  с атмосферой.

При резком падении давлени  S рабочей полости (например, при резком падении давлени  питани  или при резком увеличении расхода через расходный вентиль) на поршень 8 действует перепад давлений, перемещающий его в направлении кла

10

15

20

25

30

35

40

45

50

5

пана 5, при этом коль 1ева  полость 14 перемещаетс  с поршнем и разобщаетс  с атмосферой, а вместе с этим разобщаетс  с атмосферой и полость 13 над чувствительным элементом . Эта полость служит воздушным демпфером дл  чувствительного элемента и преп тствует резкому перемещению последнего в направлении клапана 5.

После выхода регул тора на устойчивый режим работы поршень 8 возвращаетс  в исходное положение, полость 13 над чувствительным элементом соедин етс  с атмосферой.

Таким образом, при резких внешних возмущени х, способствующих возникновению в регул торе автоколебаний , в нем возникают дополнительные силы, действующие на чувствительный элемент, направление которых противоположно возмущающим силам. Дополнительные силы компенсируют их и предохран ют регул тор от входа в режим автоколебаний.

Регул тор имеет высокую устойчивость к автоколебани м, при этом повышение устойчивости достигаетс  без снижени  статической точности, так как демпфирующие силы действуют только на динамических режимах работы, а на статических отсутствуют и не создают сопротивлени  перемещению подвижных элементов регул тора.

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Регул тор давлени  газа, содержащий корпус, между входной и выходной полост ми которого установлен подпружиненный регулирующий клапан, св занный через шток с чувствительным эле- ментом, снабженным пружиной задани , св занной через тарель с винтом настройки , отличающийс  тем, что, с целью повьпиени  устойчивости peiул тора к автоколебани м, тарель выполнена в виде первого поршн , образующего с чувствительным элементом демпфирующую полость, а в выходной полости установлен второй поршень, подпружиненный с двух сторон и образующий с чувствительным элементом рабочую полость, причем на цилиндрической поверхности второго порщн  и в корпусе выполнены каналы с возможностью соединени  через них демпфирующей полости с атмосферой.