(54) ДВУХСТУПЕНЧАТЫЙ РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ
Изобретение относитс к пневмоавтоматике и может быть использовано в пневматических системах дл понижени давлени газа и поддержани с высокой точностью пониженного давлени . Известен регул тор давлени , состо щий из корпуса с входным и выходным каналами и седлом, подпру 1 иненного дросселирующего клапана, взаимодействующего через толкатель с чувствительным элементом , нагруженным посредством регулировочного винта рабочей пружиной. Дл регул тора характерна невысока точность регулировани при больщих выходных давлени х и расходах газа 1J. Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому вл етс двухступенчатый регул тор давлени , содержащий корпус с входным и выходным каналами, с последовательно установленными первым и вторым дросселирующими клапанами, св занными толкател ми с чувствительными элементами, и с пружиной задани . Пониженное на первом дросселирующем клапане давление поступает на вход второго клапана, где достигаетс втора ступень понижени давлени , которое поступает на выход регул тора. Стабилизаци выходного давлени известным регул тором происходит следующим образом. При повыщении давлени на выходе устройства чувствительный элемент дросселирующего клапана второй ступени поднимаетс вверх, что приводит к уменьщению щели .между клапаном второй ступени и седлом. Приток газа с входа этого клапана (выхода дросселирующего клапана первой ступени) на выход (выход регул тора) уменьщаетс . При давлении на выходе, равном давлению настройки , дросселирующий клапан второй ступени садитс на свое седло, перекрыв его канал. Уменьщение расхода рабочей среды через клапан второй ступени приводит к росту давлени на выходе клапана первой ступени редуцировани . Сила давлени на чувствительный элемент клапана первой ступени увеличиваетс , чувствительный элемент поднимаетс вверх, перекрыва канал седла первой ступени. При уменьщении давлени на выходе регул тора сначала открываетс клапан второй ступени редуцировани , что сопровождаетс увеличением притока газа на выход устройства из выходной полости клапана первой ступени. Последнее обуславливает снижение давлени в этой полости, перемещение вниз чувствительного элемента клапана первой ступени и увеличение подъема клапана первой ступени над седлом , что приводит к увеличению притока газа в регул тор из сети. На изменение выходного давлени известного регул тора реагирует сначала чувствительный элемент дросселирующего клапана второй ступени (в результате чего дросселирующий клапан второй ступени перемещаетс , соответствующим образом измен свое проходное сечение), потом реагирует , вследствие изменени давлени на выходе первой ступени, чувствительный элемент клапана первой ступени, соответствующим образом измен его проходное сечение Z. Такое ступенчатое реагирование известного регул тора на изменение выходного давлени вл етс его недостатком, так как обусловливает снижение точности регулировани . Цель изобретени - повышение точности регул тора. Дл достижени указанной цели в двухступенчатом регул торе давлени , содержащем корпус с входным и выходным каналами , с последовательно установленными первым и вторым дросселирующими клапанами, св занными толкател ми с чувствительными элементами и с пружиной задани , чувствительные элементы расположены соосно, и первый чувствительный элемент подпружинен относительно второго чувствительного элемента. На чертеже схематично представлен двухступенчатый регул тор давлени , продольный разрез. Регул тор давлени содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами. В корпусе выполнены седло 4 с каналом 5, полость 6, сообщенна каналами 7 и 8 через канал 9 седла 10 с выходной полостью 1 регул тора. Выходна полость 11 сообщена с полостью выходного канала 3. В корпусе 1 установлен первый дросселирующий клапан 12 с пружиной 13, взаимодействующий посредством толкател 14 с нагруженным пружиной 15 чувствительным элементом 16. Чувствительный элемент 16 первой ступени редуцировани подпружинен на чувствительном элементе 17 второй ступени редуцировани , нагруженном посредство .м регулировочного винта 18 через тарель 19 пружиной задани 20. Чувствительный элемент 17 второй ступени редуцировани взаимодействует через проход щий в канале 9 седла 10 толкатель 21 со вторым дросселирующим клапаном 22 с пружиной 23 Чувствительные элементы 16 и 17 могут быть выполнены как в виде порщней, так и быть мембранными. Регул тор давлени работает следующим образом. В исходном положении регулировочным винтом 18 пружина задани 20 сжата, чувствительный элемент 17 под действием пружины задани 20 опущен вниз до упора в корпусе 1. Клапан 22 через толкатель 21 порщне.м 17 максимально отжат от седла 10. Чувствительный элемент 16 первой ступени редуцировани под воздействием пружины 15 опущен вниз, клапан 12 первой ступени порщнем 16 через толкатель 14 отжат от седла 4, проходное сечение которого нри этом максимально открыто. Входной канал 2 сообщен с выходным каналом 3 через канал 5, полость 6, каналы 7-9 и полость 11. При подаче рабочей среды во входной канал 2 она поступает по указанным выще магистрал м в выходной канал 3. Давление газа в полост х 6 и 11 повыщаетс , увеличиваетс склд давлени среды на чувствительные элементы 16 и 17, которые по мере повышени давлени одновременно поднимаютс вверх, сжима пружины 15 и 20. Дросселирующие клапаны 12 и 22 при этом, под воздействием пружин 13 и 23 и давлени газа в каналах 2, 7 и 8, также одновременно поднимаютс вверх, уменьша величину дросселирующей щели первой и второй ступеней устройства. Если выходной канал 2 стабилизатора закрыт, то при давлении в выходной полости 11, равном давлению настройки, клапаны 12 и 22 с дут на седла 4 и 10, герметично перекрыв их каналы 5 и 9. При отборе газа в объем за регул тором давление среды в выходной полости 11 снижаетс , а сила его воздействи на чувствительный элемент 17 уменьшаетс . Поршень 17 под действием пружины 20 опускаетс вниз. При этом поршень 17 через толкатель 21 опускает вниз клапан 22, образу между ним и седло.м 10 щель, через которую газ дросселируетс в выходную полость 11. Одновременно с этим чувствительный элемент 16 под воздействием пружины 15 (так как порщень 17 опускаетс вниз) опускаетс также вниз, отрыва толкателем 14 клапан 12 от седла 4. Между клапано.м 12 и седлом 4 образуетс щель, через которую газ дросселируетс из выходного канала 2 в полость 6, восполн расход газа через канал 9 в выходную полость 11 при отборе среды через выходной канал. В результате открыти клапанов 12 и 22 давление в полости 11 снова повышаетс , и при некотором его значении между силами, действующими на подвижную систему регул тора, устанавливаетс динамическое равновесие, соответствующее определенному расходу газа через выходной канал 3. Если расход газа измен етс , то новое равновесие наступает при другой величине дросселирующих щелей между клапаном 22 и седлом 10 и между клапаном 12 и седло.м 4.