SU1753458A1 - Компенсационный стабилизатор давлени - Google Patents

Abstract

Изобретение относитс  к устройствам стабилизации давлени , примен емым, например , в пневмогидравлике. Изобретение позвол ет расширить область применени  устройства за счет расширени  динамического диапазона его работы. Устройство содержит корпус, имеющий две полости, разделенные перегородкой, в центре которой расположена соосно с седлом пьезоэлектрическа  шайба, закрепленна  на перегородке внутри входной полости. Затвор , поджимаемый первой пружиной, расположен также внутри входной полости и жестко св зан с ней своим широким основанием . Цилиндрический шток, проход щий через сопло и пьезоэлектрическую шайбу, жестко св зан с одной стороны с вершиной затвора, а с другой через поршень, вторую пружину, опорную шайбу с дифференциальным винтом. Датчик давлени , установленный на выходе выходной полости, подключен одновременно к индикатору и через масштабный усилитель и фазовращатель к пьезоэлектрической шайбе. Компенсационный стабилизатор давлени  работает следующим образом. Жидкость или газ под давлением Рвх подаетс  fcp входную полость и далее через зазор. o6pd- зовэнный между пьезоэлектрической шайбой и затвором, в выходную полость. Величина уровн  стабилизированного давлени  измер етс  с помощью датчика давлени  по показани м индикатора. При изменении давлени  в выходной полости усили ми пружин затвор перемещаетс  вверх или вниз. Вследствие этого зазор увеличиваетс  или уменьшаетс , в результате изменение давлени  в выходной полости будет парировано. Одновременно сигнал, пропорциональный перепаду давлени , Р выхода датчика давлени  через масштабный усилитель и фазовращатель поступает на пьезоэлектрическую шайбу, что обеспечивает изменение зазора, которое приводит к адекватному парированию перепада давлени . Предлагаемый стабилизатор давлени  выгодно отличаетс  от прототипа введением регулирующего органа, позвол ющего существенным образом расширить область применени  за счет расширени  динамического диапазона работы. 1 ил. у fc

Description

Изобретение относитс  к устройствам стабилизации давлени , примен емым, например , в пневмогидроавтоматике.

Известно устройство стабилизации давлени  типа ФСВ6/1,6-339. включающее в себ  стабилизатор СВ 1,6-338, который

представл ет собой мембранный регул тор обратного действи  1,

Указанный стабилизатор давлени  воздуха имеет ограниченный динамический диапазон работы из-за инерционности и нелинейности мембраны и пружины чувствительного элемента, а также не позвол ет осуществл ть качественное сглаживание высокочастотных пульсаций давлени  и реагировать н а изменение малых уровней дав- лени . Крлэме того, из-за ограниченного хода мембраны диапазон регулировани  давлени  не широк.

Наиболее близким по своей технической сущности к прелагаемому  вл етс  компенсационный стг лизатор давлени , содержащий проточную цилиндрическую камеру , имеющую две пол ости, первую-с выходным, вторую-с выходным отверсти ми, разделенные между собой перегорбдкой. сопло в центре перегородки, заслонку в виде конического клапана, первую пружину, расположенную внутри первой полости между ее донышком и широким основанием конического клапана , цилиндрический шток, жестко соединен- ный с вершиной конического клапана и проход щий через сопло во вторую полость, поршень, наход щийс  so второй полости и жестко св занный с цилиндрическим штоком , вторую пружину, расположенную во второй полости между поригнем и опорной шайбой, поджимаемую регулировочным винтом 2.

Однако известный компенсационный стабилизатор давлени  имеет ограничен- ный динамический диапазон работы из-за наличи  инерционных и трущихс  механических деталей - пружин, поршн , цилиндра , наличие трени , кроме того, приводит к снижению порога чувствительности стаби- лизатора давлени , а вли ние вибраций и линейных ускорений накладывает определенные ограничени  на область его применени .

Цель изобретени  - расширение обла- сти применени  за счет расширени  динамического диапазона работы устройства.

Поставленна  цель достигаетс  тем, что в стабилизатор давлени  введены датчик давлени , масштабный усилитель и пьезоэ- лектрическа  шайба, закрепленна  одним торцом во входной полости на перегородке соосно с соплом и образующа  с коническим затвором регулирующий орган, причем пьезоэлектрическа  шайба подключена через фазовращатель к масштабному усилителю , соединенному с датчиком давлени , установленным в выходной полости, причем регулировочный винт выполнен в виде дифференциального винта.

Предлагаемый компенсационный стабилизатор давлени  позвол ет существенным образом расширить область его применени  и чувствительность по сравнению с прототипом за счет стабилизации пульсаций давлени  малого уровн , в том числе высокочастотных, повысить надежность компенсационного стабилизатора и эффективность использовани  его в услови х внешних механических воздействий (вибрации , ускорени ). Кроме того, начальна  выставка требуемого значени  стабилизированного давлени  может быть осуществлена точнее. На чертеже представлен компенсационный стабилизатор давлени , общий вид.

Компенсационный стабилизатор давлени  состоит из корпуса 1, имеющего две полости - входную полость 2 с входным отверстием 3 и выходную полость 4, разделенные между собой перегородкой 5 с седлом 6, расположенным в центре перегородки 5 на которой жестко закреплена пьезоэлектрическа  шайба 7 по одной из своих торцевых поверхностей внутри входной полосЧи 2 соосно с седлом 6,  вл ющимс  ее продолжением . Конический затвор 8 выполнен в виде клапана, поджимаемого первой пружиной 9, расположенной внутри входной полости 2 и св занной винтами 10 с одной стороны с широким основанием конического затвора 8, с другой - с донышком корпуса 1, Цилиндрический шток 11, проход щий через седло б, жестко св зан с одной стороны с вершиной конического затвора 8, а с другой - через поршень 12, вторую пружину 13, св занную с поршнем 12 винтом 14, опорную шайбу 15, наход щиес  в выходной полости 4, с дифференциальным винтом, состо щим из подвижной втулки 16 и винта 17с стаканом 18, внутренн   поверхность которого служит направл ющей дл  подвижной втулки 16 (штифт, ограничивающий угловое смещение втулки 16, не показан) Стакан 18 закреплен на другой торцевой поверхности корпуса 1 с помощью винтов (не показаны) Датчик 19 давлени , установленный на выходе выходной полости 4 (выходное отверстие 20), подключен одновременно к индикатору 21 и через масштабный усилитель 22 и фазовращатель 23 к пьезоэлектрической шайбе 7, в совокупности образующим- регулирующий орган.

Компенсационный стабилизатор давлени  работает следующим образом.

Жидкость или газ под давлением Р8х. подаетс  через входное отверстие 3 в входную полость 2 и далее через зазор между внутренней цилиндрической поверхностью пьезоэлектрической шайбы 7 и коническим

затвором 8 в выходную полость 4 на выходное отверстие 20. Величина уровн  стабилизированного давлени  контролируетс  с помощью датчика 19 давлени  по показани м индикатора 21.

Регулировкой дифференциального винта задают требуемое значение стабилизированного давлени . При изменении давлени , например уменьшении давлени  Рвых, в выходной полости 4 усилием пружины 13 затвор 8 перемещаетс  вниз. Вследствие этого увеличиваетс  зазор между внутренней поверхностью пьезоэлектрической шайбы 7 и затвором 8. В результате давление в выходной полости 4 возрастает.

Одновременно с выхода датчика 19 давлени  электрический сигнал через масштабный усилитель 22 и фазовращатель 23, обеспечивающие рдекватное парирование перепада давлени , поступает на пьезоэлектрическую шайбу 7, работающую в режиме обратного пьезоэффекта, вызывает пропорциональное этому сигналу уменьшение ее длины за счет сжати  В результате это приводит к увеличению величины зазора , а следовательно, к парированию возникшего в выходной полости 4 уменьшени  давлени .

При увеличении РВых в выходной полости 4 усилием пружины 9 поршень 12 перемещаетс  вверх. Вследствие этого уменьшаетс  величина зазора и давление в выходной полости 4 падает. Одновременно с началом увеличени  РВых. сигнал с выхода датчика 19 давлени  поступает через масштабный усилитель 22 и фазовращатель 23 на пьезоэлектрическую шайбу 7, вызыва  пропорциональное этому сигналу увеличение ее длины за счет раст жени . В результате это приводит к уменьшению зазора, а следовательно , к парированию возникшего в выходной полости 4 увеличени  давлени .

Таким образом, возникают одновременно компенсаци  перепада давлени  в выходной полости 4 известным способом с участием механической системы, аналогичной используемой в прототипе (в которой изменение зазора происходит за счет конического затвора относительно сопла), и более тонка  - путем встречного безынерционного движени  пьезоэлектрической шайбы 7 относительно затвора 8, реализованна  в предлагаемом компенсационном стабилизаторе давлени . Причем пульсаци  давлени  малого уровн , в том числе высокочастотные, в первую очередь парируютс  исключительно регулируемым

органом в силу известных недостатков, присущих механическому чувствительному элементу компенсационного стабилизатора давлени .

Предлагаемый компенсационный стабилизатор давлени  отличаетс  от прототипа тем, что позвол ет существенным образом расширить область применени  за счет расширени  динамического диапазона его работы и повысить чувствительность за

счет стабилизации пульсаций давлени  малых уровней, в том числе в высокочастотной области, повысить надежность работы за счет введени  регулируемого органа стабилизации давлени , осуществить более тонкую начальную выставку стабилизированного давлени  с помощью дифференциального винта, а также дает возможность более эффективного его применени  в услови х внешних механических

воздействий (вибрации, ускорени ).

N

Claims (1)

1. Формула изобретени  Компенсационный стабилизатор давлени , содержащий корпус, между входной и

   выходной полост ми которого установлена перегородка, в центре которой выполнено седло, подпружиненный к седлу конический затвор, расположенный во входной полости и св занный через шток, проход щий через

   седло, с поршнем, расположенным в выходной полости и св занным с пружиной задани  давлени , снабженной регулировочным винтом, отличающийс  тем, что, с целью расширени  области применени  за счет

   расширени  динамического диапазона работы устройства, оно содержит датчик давлени , масштабный усилитель, фазовращатель и пьезоэлектрическую шайбу , закрепленную во входной полости на

   перегородке соосно с седлом одним торцом и образующую с коническим затвором регулирующий орган, причем пьезоэлектрическа  шайба подключена через фазовращатель к масштабному усилителю,

   соединенному с датчиком давлени , установленным в выходкой полости, причем регулировочный винт выполнен в виде дифференциального винта.