SU881697A2

SU881697A2 - Pressure regulator

Info

Publication number: SU881697A2
Application number: SU802893344A
Authority: SU
Inventors: Николай Николаевич Расчетнов
Original assignee: Предприятие П/Я А-7114
Priority date: 1980-02-29
Filing date: 1980-02-29
Publication date: 1981-11-15

Description

Изобретение относитс к пневмоавтоматике и может быть использовано в пневмосистемах. По основному авт. св. 610074. известен редуктор давлени , имеющий корпусс входной и выходной полост ми, в котором размещен первый чувст вительный элемент, выполненный в ви де ступенчатого поршн , св занного штоком с первой дросселирующей парой клапан - седло, и второй чувствительный элемент, св занный со вто рой дросселирующей парой клапан седло , причем выходна полость огра ничена большей ступенью поршн и со единена с полостью между ступен ми через вторую дросселирующую пару клапан - седло 1 . Недостатком известного редуктора вл етс низка точность. Цель изобретени - повьпиение точ ности редуктора давлени . Указанна цель достигаетс тем, что в редукторе давлени в корпусе выполнена полость, св занна через дроссель с полостью между ступен ми ступенчатого поршн . На фиг. 1 приведена принципиальна схема редуктора давлени ; на фиг. 2 - график и-зтленени давлени в усилителе и выходного давлени редуктора . Редуктор давлени состоит из корпуса 1, первого регулирующего органа - клапана 2 с седлом 3, выходной полости 4, первого чувствительного элемента - ступенчатого поршн 5, полости усилител - полости между ступен ми 6 с дросселем 7. Канал 8 обеспечивает подвод среды от второго регулирующего органа - клапана 9 с седлом 10. к полости 6. Канал 11 сообщает полость 12, ограниченную вторым чувствительны:. элементом поршнем 13, наход щимс под воздействием регулировочной пружины 14, с выходной полостью 4. Полость 15,. сообщенна с полостью 6 дросселем 16, улучшает динамические характеристики и , следовательно, точность регул тора . Пружина 17 обеспечивает начальное усилие на первом чувствительном элементе 5, уменьша потребную мощность усилител . Редуктор давлени работает следующим образом. В исходном положении настроенного .редуктора поршни 5 и 13 поджаты к корпусу 1 пружинами 17 и 14, клапаны .2 и 9 отжаты от седел 3 и 10. Пружина 17 сжата до усили , которое при незаполненной полости 6 обеспечивает давление в выходной полости 4, несколько меньшее требующегос давлени . При подаче входного давлени газ через кольцевой зазор между клапаном 2 и седлом 3 поступает в выходную полость 4, далее по каналу 11 в полость 12 и через кольцевой зазор между клапаном 9 и седлом 10 по каналу 8 в полость 6. Регулировочна пружина 14, настроенна на требующеес входное давление, по мере возрастани давлени в полости 12, действующего на поршень 13, сжимаетс , а клапан 9 перекрывает седло 10, уменьша приток газа в полость 6. В установившихс процессах давлени и полост х 4 и 12 равны, а давление в полостиThis invention relates to pneumatic automation and can be used in pneumatic systems. According to the main author. St. 610074. A pressure reducer is known, having a housing inlet and outlet cavities in which a first sensing element is installed, made in the form of a step piston connected to the first throttling valve-to-seat pair by a rod, and a second sensitive element connected to the second a saddle with a throttling valve pair, the output cavity being limited by a larger piston stage and connected to the cavity between the steps through the second throttling valve valve — saddle 1. A disadvantage of the known gearbox is low accuracy. The purpose of the invention is to show the accuracy of the pressure reducer. This goal is achieved by the fact that in the pressure reducer in the housing there is a cavity connected through the choke to the cavity between the steps of the stepped piston. FIG. 1 is a schematic diagram of a pressure reducer; in fig. 2 is a graph of the pressure tracing in the amplifier and the output pressure of the reducer. The pressure reducer consists of a housing 1, a first regulator — a valve 2 with a saddle 3, an output cavity 4, a first sensing element — a stepped piston 5, an amplifier cavity — a cavity between stages 6 with a throttle 7. Channel 8 provides the supply of medium from the second regulator - valve 9 with a saddle 10. to cavity 6. Channel 11 communicates cavity 12, bounded by the second sensitive :. element piston 13, under the influence of the adjusting spring 14, with an output cavity 4. The cavity 15 ,. communicated with the cavity 6 of the throttle 16, improves the dynamic characteristics and, therefore, the accuracy of the regulator. The spring 17 provides the initial force on the first sensitive element 5, reducing the power required of the amplifier. The pressure reducer works as follows. In the initial position of the tuned gearbox, the pistons 5 and 13 are pressed against the housing 1 by the springs 17 and 14, the valves .2 and 9 are pressed from the seats 3 and 10. The spring 17 is compressed to a force that, with an empty cavity 6, provides pressure in the output cavity 4 less pressure required. When the inlet pressure is supplied, gas through the annular gap between the valve 2 and the saddle 3 enters the output cavity 4, then through the channel 11 into the cavity 12 and through the annular gap between the valve 9 and the saddle 10 through the channel 8 into the cavity 6. The adjustment spring 14 is set to the required inlet pressure, as the pressure in the cavity 12, acting on the piston 13, increases, and the valve 9 closes the saddle 10, reducing the flow of gas into the cavity 6. In the established processes, the pressure and cavity 4 and 12 are equal, and the pressure in the cavity

6устанавливаетс таким, что, воздейству на кольцевую площадь поршн .5, совместно с усилием пружины 17 уравновешивает выходное давление на поршне 5 .. 6 is set so that, by acting on the annular area of the piston .5, together with the force of the spring 17, it balances the output pressure on the piston 5 ..

В случае уменьшени давлени в выходной полости поршень 13 перемещаетс вниз, клапан 9 в большей степени приоткрывает седло 10, приток среды в полость б увеличиваетс , давление в ней возрастает. При этом поршень 5 через толкатель отжымает клапан 2 от седла 3, давление в выходной полости 4 за счет увеличенного притока среды через седло 3 возрастает до нормального дл данной регулировки. При увеличении давлени в выходной полости 4 и в полости 12 поршень 13 перемещаетс вверх, клапан 9 в большей степени или полностью перекрывает седло 10. Давление в полости 6 при этом за счет оттока среды через .дроссельIn the event of a decrease in pressure in the outlet cavity, the piston 13 moves downwards, the valve 9 to a greater extent opens the saddle 10, the inflow of medium into the cavity b increases, and the pressure in it increases. In this case, the piston 5, through the pusher, depresses the valve 2 from the seat 3, the pressure in the output cavity 4 due to the increased flow of the medium through the saddle 3 increases to normal for this adjustment. With increasing pressure in the outlet cavity 4 and in the cavity 12, the piston 13 moves upward, the valve 9 to a greater extent or completely closes the saddle 10. The pressure in the cavity 6 is due to the outflow of the medium through the throttle

7уменьшаетс , поршень 5 перемещаетс вверх, клапан 2 прижимаетс к седлу 3. Приток среды в выходную полость7 decreases, the piston 5 moves up, the valve 2 presses against the seat 3. The inflow of medium into the output cavity

4 и давление в ней уменьшаютс .4 and its pressure decreases.

Исключение отрицательного эффекта - периодического чрезмерного за- вышени выходного давлени на величину +iP подпитках усилител в предлагаемом регулйторе достигаетс работой полости 15 совместно с дросселем 16. Наличие указанных элементов резко уменьшает запаздывание усилител как интегрирующего звена.The elimination of the negative effect - periodic excessive increase of the output pressure by the amount + ip of the amplifier in the proposed regulator is achieved by operating the cavity 15 together with the throttle 16. The presence of these elements sharply reduces the delay of the amplifier as an integrator.

Изменение давлени в усилителе и выходного давлени дл этого редуктора показано соответственно графиками А и В (фиг.. 2) . В момент t заканчиваетс падение давлени в усилителе на величину - д PjbiK выходной полости. Далее происходит наполнениеThe change in pressure in the amplifier and the output pressure for this reducer is shown by graphs A and B, respectively (Fig. 2). At time t, the pressure drop in the amplifier is completed by an amount - d PjbiK output cavity. Next is filling

усилител и выходной полости. Однако рост давлени в полости 15 из-за сопротивлени дроссел 16 значительно отстает от роста давлени в полости б. Когда в момент tj давление в выходной полости 4 и полости 12 достигает значени , близкого дл данной регулировки, приток среды через седло 10 уменьшаетс , но продолжаетс .отток среды в замкнутую полость 15. Давление в полости б и, следовательно , усилие на поршне 5 резко уменьшаетс , .клапан 2 достаточно перекрывает седло 3 и чрезмерного возрастани давлени в выходной полости 4 не происходит. До момента tj за счет утечек среды через дроссель 7 происходит медленное падение давлени в полости б и на величину ,, в выходной полости 4. В тех случа х, когда конструкцией редуктора предусмотрен форсированный сброс давлени из усилител через дополнительную клапанную пару больше значени +4Pg|,| , можно ввести редуктор в автоколебательный режим с частыми глубоким наполнением и опоражниванием усилител .amplifier and output cavity. However, the increase in pressure in cavity 15 due to the resistance of throttles 16 significantly lags behind the increase in pressure in cavity b. When at the time tj the pressure in the outlet cavity 4 and cavity 12 reaches a value close to this adjustment, the inflow of the medium through the saddle 10 decreases, but the outflow of the medium continues into the closed cavity 15. The pressure in cavity b and, therefore, the force on the piston 5 sharply decreases, the valve 2 sufficiently overlaps the saddle 3 and there is no excessive pressure increase in the outlet cavity 4. Up to the moment tj due to leakage of the medium through the choke 7, there is a slow drop in pressure in cavity b and by an amount in the output cavity 4. In those cases when the reducer design provides for forced pressure relief from the amplifier through an additional valve pair of more than + 4Pg | , | , you can enter the gear in the self-oscillatory mode with frequent deep filling and emptying the amplifier.

При уменьшении значени +лРр,|х путем значительного ограничени притока среды в полость усилител , например , установкой дроссел малого сечени непосредственно за клапаном 9, снижаетс быстродействие редуктора . Причем автоколебани при этом полностью не исключаютс .When the value of + LRp decreases, | x, by significantly limiting the flow of medium into the cavity of the amplifier, for example, by installing chokes of small section directly behind the valve 9, the speed of the reducer decreases. Moreover, auto-oscillations are not completely excluded.

Таким образом, с выполнением в корпусе редуктора полости, сообщенной дросселем с полостью усилител , точность регулировани значительно повышаетс .Thus, with the implementation of the cavity reducer in the case, communicated by the choke with the amplifier cavity, the adjustment accuracy is significantly increased.

Использование изобретени позвол ет повысить точность регулировани давлени в системах газоснабжени .The use of the invention improves the accuracy of pressure control in gas supply systems.

Claims

Invention Formula

Pressure reducer by aut. St. No. 6,10074, characterized in that, in order to increase the control accuracy, a cavity is made inside the housing in it, which is connected via a choke to the cavity between the steps of the stepped piston.

Sources of information taken into account during the examination 1. USSR Author's Certificate, No. 610074, cl. G 05 D 16/06, 1976 (prototype).

/ 7