SU1580330A1 - Pressure regulator - Google Patents
Pressure regulator Download PDFInfo
- Publication number
- SU1580330A1 SU1580330A1 SU884493268A SU4493268A SU1580330A1 SU 1580330 A1 SU1580330 A1 SU 1580330A1 SU 884493268 A SU884493268 A SU 884493268A SU 4493268 A SU4493268 A SU 4493268A SU 1580330 A1 SU1580330 A1 SU 1580330A1
- Authority
- SU
- USSR - Soviet Union
- Prior art keywords
- regulator
- cavity
- pressure
- spring
- sensitive element
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Изобретение относитс к пневмоавтоматике и может быть использовано в системах газоснабжени . Цель изобретени - уменьшение габаритов и упрощение конструкции. Регул тор давлени газа содержит крпус 1, в котором установлен первый регулирующий орган, клапан 5 которого св зан штоком 6 с первым чувствительным элементом 8, в котором расположен второй чувствительный элемент 12 и который св зан меньшей ступенью с задатчиком усили 10. Второй чувствительный элемент св зан с пружиной задани 15 и вторым регулирующим органом. На пути газового потока за первым регулирующим органом установлен заборник 7, св занный с дросселем каналом 16 с первой 9 и второй 11 полост ми, между которыми в канале 16 расположен дроссель 17. 2 ил.The invention relates to pneumatic automation and can be used in gas supply systems. The purpose of the invention is to reduce the size and simplify the design. The gas pressure regulator contains a crank 1 in which a first regulator is installed, the valve 5 of which is connected by a rod 6 to the first sensitive element 8, in which the second sensitive element 12 is located and which is connected in a smaller step to the force setting 10. The second sensitive element is connected It is occupied with the spring of task 15 and the second regulator. On the gas flow path, a sampling unit 7 is installed behind the first regulator, connected to the throttle channel 16 with the first 9 and second 11 cavities, between which in the channel 16 there is a throttle 17. 2 Il.
Description
Изобретение относитс к пневмоавтоматике и может быть использовано в системах автоматического регулировани давлени .The invention relates to pneumatic automation and can be used in automatic pressure control systems.
Цель изобретени - уменьшение габаритов и упрощение конструкции регул тора .The purpose of the invention is to reduce the size and simplify the design of the controller.
На фиг. 1 показан регул тор в положении , соответствующем перекрытию первого регулирующего органа, общий вид; на фиг. 2 - график выходного давлени РВых (G).FIG. 1 shows the regulator in the position corresponding to the overlap of the first regulator, general view; in fig. 2 is a plot of output pressure P out (G).
Регул тор давлени газа имеет корпус 1 с входной 2 и выходной 3 полост ми, седло 4 с клапаном 5, составл ющими первый регулирующий орган. Клапан 5 св зан штоком 6, образующим заборник 7, с первым чувствительным элементом - ступенчатым поршнем 8, образующим первую полость 9 и св занным меньшей ступенью с задатчиком усили - регулировочной пружиной 10. В ступенчатом поршне 8 образована втора полость 11 и размещен второй чувствительный элемент 12, св занный с вторым регулирующим органом-седлом 13 и заслонкой 14, выполненной заодно со ступенчатым поршнем 8, и пружиной 15 задани , св занной с корпусом 1. Канал 16, св зывающий вместе с дросселем 17 заборник 7 с первой полостью 9, сообщен с второй полостью 11, котора может быть сообщена с выходной полостью 3 через седло 13. Пружина 18 поджимает клапан 5 к седлу 4,The gas pressure regulator has a housing 1 with an inlet 2 and an outlet 3 cavities, a saddle 4 with a valve 5 constituting the first regulator. The valve 5 is connected by a rod 6 forming the intake 7 with the first sensing element - a stepped piston 8 forming the first cavity 9 and connected to a smaller step with a force adjuster - an adjusting spring 10. A second cavity 11 is formed in the stepped piston 8 and the second sensing element is placed 12, associated with the second regulating member saddle 13 and the flap 14, which is integral with the stepped piston 8, and the spring 15 of the task associated with the housing 1. A channel 16 connecting together with the throttle 17 the intake 7 with the first cavity 9 is communicated from the second a cavity 11, which can be communicated with the output cavity 3 through the saddle 13. The spring 18 presses the valve 5 to the saddle 4,
Расположением второго чувствительного элемента 12 и второй полости 11 в первом чувствительном элементе, установкой второго чувствительного элемента 12 между второй 11 и выходной 3 полост ми и св зью пружины 15 задани с корпусом 1 обеспечиваетс автоматическа регулировка пружины 15 зада-ни в зависимости от перемещени подвижной системы регул тора , Зависимость- -- 1 позвол ет исключить ошибку регулировани , св занную с этим перемещением.The location of the second sensing element 12 and the second cavity 11 in the first sensing element, installing the second sensing element 12 between the second 11 and output 3 cavities and connecting the spring 15 of the task with the housing 1 automatically adjusts the spring 15 according to the movement of the moving system The controller, Dependence-1, makes it possible to eliminate the regulation error associated with this movement.
Предварительной деформацией пружины задани , определ емой формулойThe preliminary deformation of the spring of a task defined by the formula
Tr-FTr-f
А i/J.Ap компенсируетс , начина с некоторого расхода газа, ошибка регулировани , св занна с разгерметизацией первого регулирующего органа.And i / J.Ap is compensated, starting with some gas flow, an adjustment error associated with the depressurization of the first regulator.
Ограничение второй полости 11 вторым чувствительным элементом 12 и сообщение этой полости с каналом 16 позвол ют сформировать давление перед первой полостьюThe restriction of the second cavity 11 by the second sensing element 12 and the communication of this cavity with the channel 16 make it possible to generate pressure before the first cavity
9 от избыточного в заборнике 7 до требующегос в первой полости 9.9 from the excess in the intake 7 to the one required in the first cavity 9.
Дроссель 17 перед первой полостью 9 способствует динамической стабилизацииThe throttle 17 before the first cavity 9 contributes to dynamic stabilization
давлени в первой полости 9, а подводом давлени во вторую полость 11 от участка канала 16, расположенного до дроссел 17, обеспечиваетс работа второго регулирующего органа при значительном расходе газаthe pressure in the first cavity 9, and supplying the pressure to the second cavity 11 from the section of the channel 16 located before the throttles 17 ensures the operation of the second regulator with a significant flow of gas
через него. Этим исключаютс погрешности регулировани , св занные с процессом герметизации , которые имели бы место при сообщении второй полости 11 с участком канала 16 за дросселем 17, т.е. при малыхthrough him. This eliminates adjustment errors associated with the sealing process, which would occur if the second cavity 11 communicates with the channel section 16 behind the throttle 17, i.e. at small
расходах газа, ограничиваемых дросселем. Сообщением второй полости 11 с определенным участком канала 16, св зью пружины 15 задани с корпусом 1 и расположением второго чувствительногоgas consumption limited by choke. The communication of the second cavity 11 with a certain portion of the channel 16, the connection of the spring 15 of the task with the housing 1 and the location of the second sensitive
элемента 12 в поршне 8 точность регулировани выходного давлени по сравнению с известным регул тором практически сохран етс .element 12 in the piston 8, the accuracy of controlling the output pressure in comparison with the known regulator is practically maintained.
Исключением второго чувствительногоException to the second sensitive
элемента, второго регулирующего органа, пружины (без регулировочного винта) и второй полости и переносом его с новыми св з ми в первый чувствительный элемент достигнут эффект уменьшени габаритов иthe element, the second regulator, the spring (without the adjusting screw) and the second cavity, and transferring it with new connections to the first sensitive element, the effect of downsizing and
упрощени конструкции, с чем св зано и упрощение эксплуатации, так как регулированию подлежит только один задатчик усили .simplifying the design, with what is associated with simplified operation, since only one force adjuster is subject to regulation.
К1 FK1 F
- Вывод соотношени j/ . AC 1 следующий .- Conclusion of the ratio j /. AC 1 is as follows.
При изменении расхода газа и входного давлени подвижна система регул тора перемещаетс . Усили св занных с ней упругих элементов, в данном случае пружин, на первом и втором чувствительных элементах и на первом регулирующем органе измен ютс .As the gas flow rate and the input pressure change, the movable regulator system moves. The forces of the elastic elements associated with it, in this case the springs, on the first and second sensing elements and on the first regulator are changed.
При единичном перемещении, например , в направлении открыти первого регулирующего органа, усилие на первом чувствительном элементе уменьшитс на абсолютную сумму Ki жесткостей всех трех пружин.With a single movement, for example, in the direction of opening the first regulator, the force on the first sensing element will decrease by the absolute sum Ki of the stiffnesses of all three springs.
Дл компенсации усили Ki давление в первой полости должно увеличитьс на Л Р, удовлетвор ющее равенствуTo compensate for the force Ki, the pressure in the first cavity should increase by L P, satisfying the equality
Ki AP-AF.(1)Ki AP-AF. (1)
где A F - разность площадей большей иwhere A F - area difference is greater and
меньшей ступеней первого чувствительного элемента.smaller steps of the first sensing element.
Вместе с тем добавка А Р обеспечиваетс работой второго чувствительного элемента при увеличении усили задающейAt the same time, the additive AR is ensured by the operation of the second sensitive element while increasing the
пружины на нем на величину ее жесткости К2, т.е.the springs on it by the value of its stiffness K2, i.e.
ДР Ј,Dr Ј,
где F - эффективна площадь второго чувствительного элемента.where F is the effective area of the second sensing element.
Заменив АР в выражении (1), получают К2 AFReplacing the AR in expression (1), get K2 AF
Ki Ki
илиor
Ki -FKi -F
1. one.
К2 AFK2 AF
Данное соотношение позвол ет при проектировании комбинировать параметрами , выбира оптимальный вариант.This ratio allows the design to combine the parameters, choose the best option.
Рационально вначале задатьс параметрами F и AF и жесткост ми двух пружин регулировочной Кр и клапанной Кк и с учетом , что К1 Кр+Кк+К2, а затем определитьIt is rational to first set the parameters F and AF and the stiffnesses of the two springs adjusting Kp and valve Kk, taking into account that K1 Kp + Kk + K2, and then determine
К2 K2
Кр + Кк CR + KK
1one
Формула А Formula A
Тг -FTg -F
обосновываетс justified
следующим образом.in the following way.
Когда от регул тора, настроенного в безрасходном режиме на давление Рн (фиг. 2), начинаетс малый отбор газа, выходное давление уменьшаетс . Первый чувствительный элемент при этом развивает усилие , способное разгерметизировать первый регулирующий орган. При некотором расходе газа давление в заборнике увеличиваетс , но второй чувствительный элемент, предварительно поджатый пружиной задани , не перемещаетс и не открывает второй регулирующий орган. Повышенное давление из заборника передаетс в первую полость. Увеличивающеес давление, воздейству на площадь AF, создает дополнительное к регулировочной пружине усилие на первом чувствительном элементе и выходное давление, уменьшившеес на величину Д Рвых, возрастает.When a small gas outlet starts from the regulator, which was set up in the non-flow rate mode at the pressure PH (Fig. 2), the output pressure decreases. At the same time, the first sensitive element develops a force capable of depressurizing the first regulator. With some gas flow, the pressure in the intake increases, but the second sensing element, which is preloaded by the spring of the task, does not move and does not open the second regulator. The increased pressure from the intake is transferred to the first cavity. The increasing pressure, affecting the area AF, creates an additional force on the first sensing element to the adjusting spring and the output pressure, which is reduced by the value of D Pout, increases.
Переход криволинейного участка Б в пр молинейный В при некотором расходе газа Смин соответствует полному использованию усили предварительно сдеформиро- ванной пружины задани на величину А. Этому моменту соответствует увеличение давлени в заборнике и первой полости на величину ДРГ и полному сн тию усили герметизации Тг, т.е. когдаThe transition of the curvilinear section B to rectilinear B with a certain gas flow Cmin corresponds to the complete use of the force of the pre-deformed spring of the assignment by the value A. This moment corresponds to an increase in pressure in the intake manifold and the first cavity by the value of the HELG and the total sealing force Tg, t e. when
Tr APr-AF.(2)Tr APr-AF. (2)
А п - . ПодетановВ месте с тем ДРГ -And n -. PodetanovIn place so DRG -
кой в (2) получаютwhich in (2) receive
Тг Tg
К2 А ДРK2 A DR
илиor
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
00
5five
Усилие Тг рассчитываетс или принимаетс по опытным данным с учетом типоразмеров регулирующих органов.The force Tr is calculated or taken from experimental data, taking into account the sizes of the regulatory authorities.
Регул тор работает следующим образом .The regulator works as follows.
Когда регулировочна пружина 10 нагружена в соответствии с требующимс выходным давлением, на вход регул тора подано входное давление, запорный элемент на выходной магистрали перекрыт, клапан 5 поджат к седлу 4 с усилием герметизации и второй чувствительный элемент 12 своим седлом 13 поджат к заслонке 14 с усилием пружины 15 задани , имеющей величину предварительной деформации А.When the adjusting spring 10 is loaded in accordance with the required output pressure, the input pressure is applied to the regulator input, the shut-off element on the output line is closed, the valve 5 is pressed to the seat 4 with a sealing force and the second sensing element 12 is pressed to the valve 14 with a force springs 15 tasks, having a value of pre-deformation A.
При малых отборах газа в пределах Смин (фиг. 2) выходное давление вследствие перераспределени реакции усили герметизации с седла 4 на чувствительный элемент 8 сначала уменьшаетс . При некотором расходе газа давление заторможенного потока в заборнике 7 возрастает и, передава сь в первую полость 9 по каналу 16 и дросселю 17, оказы вает корректирующее воздействие на ступенчатый поршень 8. Это корректирующее воздействие возрастает по мере разгерметизации седла 4 по мере увеличени расхода до Смин.With small gas withdrawals within Cmin (Fig. 2), the output pressure due to the redistribution of the reaction of the sealing force from the seat 4 to the sensitive element 8 is first reduced. With some gas flow, the pressure of the inhibited flow in intake 7 increases and, transferring to the first cavity 9 through channel 16 and throttle 17, has a corrective effect on the stepped piston 8. This corrective effect increases as the depressurization of the saddle 4 as the flow increases to Cmin .
При расходе Смин ход клапана 5 очень мал и усили пружин 10, 15 и 18 останутс практически неизменны, но давление в полости 9 увеличитс настолько, что второй чувствительный элемент 12, преодолева усилие предварительной деформации А пружины 15, определ емой формулой, отходит от заслонки 14 и избыток притока газа через заборник 7 сбрасываетс в выходную полость 3. Таким образом, пониженное на величину ДРвых выходное давление, происход щее вследствие преодолени усили герметизации Тг первого регулирующего органа, при расходе Смин компенсируетс повышением давлени в первой полости на величину ДРГ и выходное давление принимает значение Рн, установленное при настройке регул тора.At the flow rate Cmin, the valve 5 stroke is very small and the forces of the springs 10, 15 and 18 will remain almost unchanged, but the pressure in cavity 9 will increase so much that the second sensitive element 12, overcoming the pre-deformation force A of the spring 15 defined by the formula, moves away from the valve 14 and the excess gas inflow through the intake 7 is discharged into the output cavity 3. Thus, the output pressure, reduced by the value of FRt, occurs as a result of overcoming the sealing force Tg of the first regulator, at the flow rate Cmin compensates with an increase in pressure in the first cavity by the value of the HEL and the output pressure takes on the value of PH, which was established when adjusting the regulator.
При дальнейшем увеличении расхода газа, когда перемещение ступенчатого поршн 8 и деформации пружин регул тора ста- нов тс существенными, коррекци выходного давлени выполн етс теми же элементами регул тора, что и в малорасходном режиме, но с использованием изменени усили пружины 15 задани . Так приWith a further increase in gas flow, when the displacement of the stepped piston 8 and the deformation of the regulator springs become significant, the output pressure correction is performed by the same elements of the regulator as in the low flow mode, but using the change in the spring force 15 of the reference. So with
1 one
дополнительной деформации последней ее усилие увеличиваетс , давление во второй и первой полост х, отжимающее второй чувствительный элемент 12 с седлом 13, также увеличиваетс ,due to the additional deformation of the latter, its force increases, the pressure in the second and first cavities, squeezing the second sensitive element 12 with the saddle 13, also increases,
При выполнении соотношени параметровWhen performing the ratio of parameters
Kif Kif
корректирующее воздействие давлени в первой полости 9 обеспечивает неизменное выходное давление регул тора и участок В графика (фиг. 2) будет горизонтальным.the corrective action of pressure in the first cavity 9 ensures a constant output pressure of the regulator and section B of the graph (Fig. 2) will be horizontal.
-Площадь меньшей ступени ступенчатого поршн 8 вл етс эффективной площадью первого чувствительного элемента, обеспечивающей его реакцию на изменение выходного давлени и автоматическое перемещение клапана 5, измен ющее приток газа в выходную полость 3.The area smaller than the step of the stepped piston 8 is the effective area of the first sensing element, ensuring its response to changes in the output pressure and automatic movement of the valve 5, which changes the flow of gas into the output cavity 3.
Свойственные статическим регул торам ошибки работой корректирующих звеньев исключаютс в режиме расходов, превышающих Смин. и ограничиваютс (АРвых) по оси расходов диапазоном от нул Errors inherent in static regulators by the operation of corrective links are eliminated in the expenditure mode exceeding Cmin. and are limited (ARs) along the flow axis to a range of zero
ДО Смин.BEFORE Smin.
Использование предлагаемого регул тора позволит проектировать системы регулировани давлени более компактными при упрощенной технологии их обслуживани .The use of the proposed regulator will allow designing pressure control systems more compact with simplified technology for their maintenance.
Формул а изобретени Регул тор давлени газа, содержащий корпус, между входной и выходной полост ми которого установлен первый регулирующий орган, клапан которого св зан штоком с первым чувствительным элементом - ступенчатым поршнем, меньшей ступенью св занным с задатчиком усили и образующимFormula of the Invention The gas pressure regulator, comprising a housing, between the inlet and outlet cavities of which a first regulating member is installed, the valve of which is connected with the rod to the first sensitive element - a stepped piston, a smaller step connected with the force adjuster and forming
faxfax
00
5five
5five
00
с корпусом первую полость, св занную каналом с заборником, установленным на пути газового потока за первым регулирующим органом, второй чувствительный элемент, св занный с пружиной задани и вторым регулирующим органом, расположенным во второй полости и сообщенным с выхоДной полостью, отличающийс тем, что, с целью уменьшени габаритов и упрощени конструкции, втора полость и второй чувствительный элемент размещены в ступенчатом поршне, второй чувствительный элемент установлен между второй и выходной полост ми, пружина задани св зана с корпусом, а втора полость соединена с каналом, в котором между второй и первой полост ми расположен дроссель, причем имеет место соотношениеwith the housing, the first cavity connected with the intake channel installed in the gas flow path behind the first regulator, the second sensitive element connected with the spring of the task and the second regulator located in the second cavity and communicated with the outlet cavity, characterized in that in order to reduce overall dimensions and simplify the design, the second cavity and the second sensitive element are placed in the stepped piston, the second sensitive element is installed between the second and output cavities, the spring of the task coupled to the housing, and the second cavity is connected with the channel, wherein between the first and second cavities located choke, the following relation holds:
Ki -FKi -F
К2 AFK2 AF
1, one,
где Ki - суммарна жесткость подвижной системы регул тора;where Ki is the total stiffness of the movable controller system;
К2 - жесткость пружины задани ;K2 is the spring stiffness of the task;
F - эффективна площадь второго чувствительного элемента;F is the effective area of the second sensitive element;
A F - разность площадей большей и меньшей ступеней ступенчатого поршн , и пружина задани в положении регул тора, соответствующем перекрытию первого регулирующего органа, установлена с предварительной деформацией А, определ емой по формулеA F is the difference of the areas of the larger and smaller stages of the step piston, and the spring of the task in the regulator position corresponding to the overlap of the first regulator is installed with a preliminary deformation A determined by the formula
д- Tr-Fd- Tr-F
М К2 AF1M K2 AF1
где ТУ- усилие герметизации первого регулирующего органа.where TU is the force of sealing the first regulatory authority.
ч--h--
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884493268A SU1580330A1 (en) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | Pressure regulator |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU884493268A SU1580330A1 (en) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | Pressure regulator |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
SU1580330A1 true SU1580330A1 (en) | 1990-07-23 |
Family
ID=21403802
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU884493268A SU1580330A1 (en) | 1988-09-05 | 1988-09-05 | Pressure regulator |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
SU (1) | SU1580330A1 (en) |
-
1988
- 1988-09-05 SU SU884493268A patent/SU1580330A1/en active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Авторское свидетельство СССР N: 881696, кл. G 05 D 16/00. 1979. Авторское свидетельство СССР № 1140101, кл. G 05 D 16/00, 1983. * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4051821A (en) | Exhaust back pressure control | |
WO1996002028A1 (en) | Dedrooped bypass valve | |
US4228774A (en) | Control apparatus for supercharged fuel injection engines | |
SU1580330A1 (en) | Pressure regulator | |
US3491652A (en) | Closed loop hydraulic servocontrol apparatus | |
US4864993A (en) | Boost compensator | |
SU1354171A2 (en) | Pressure-regulating device | |
SU1541568A2 (en) | Device for regulation of gas pressure | |
SU909251A1 (en) | I.c. engine speed governor | |
RU1807468C (en) | Gas pressure regulator | |
SU1149227A1 (en) | Pressure regulator | |
RU2116485C1 (en) | Correcting device for fuel injection pump of supercharge internal combustion engine | |
SU728118A1 (en) | Pressure regulator | |
SU1659990A1 (en) | Gas pressure regulator | |
RU2035058C1 (en) | Gas pressure regulator | |
SU1103210A1 (en) | Gas pressure control (its versions) | |
SU1312544A2 (en) | Gas pressure regulator | |
SU1742792A1 (en) | Gas flow rate regulator | |
SU1156025A1 (en) | Regulator of gas pressure | |
SU610074A1 (en) | Pressure regulator | |
SU1166074A1 (en) | Versions of device for controlling pressure | |
SU934454A1 (en) | Pressure regulator | |
SU771629A1 (en) | Two-step pressure regulator | |
SU1287126A2 (en) | Device for controlling gas pressure | |
SU881694A2 (en) | Pressure regulator |