Claims (2)
20 пониженна точность и надежность работы , которые обусловлены тем, что двухступенчатый поршень размещен вне чувствительного элемента (подни. они pacnono xef bt .последовательно, а дросселирующий клапан размещен в чувствительном элементе. Цель изобретени - повышение томности , надежности и уменьшени габа ритных размеров регул тора давлени . Указанна цель достигаетс тем, что в регул торе давлени газа в поршневом чувствительном элементе вы полнена полость, в которой размещен двухступенчатый полый поршень, На фиг. 1 и 2 схематично представ лен регул тор давлени газа, продоль ный разрез. Варианты регул тора на фиг. 1 и 2 отличаютс друг от друга размещени ем нагружающей двухступенчатый полый поршень пружины. В корпусе 1 регул тора давлени с выходной 2, выходной 3 лопаст ми и седлом размещен нагруженный рабочей пружиной 5 посредством винта 6 и тарели 7 и выполненный в виде поршн чувствительный элемент 8. Чувствитель;ный элемент 8 взаимодействует с толкателем 9 нагруженного пружиной10 дросселирующего клапана 11. Чувствительный элемент взаимодей ствует с толкателем 9 через нагружен ный пружиной 12 двухступенчатый полый поршень 13, размещенный в выполненной внутри чувствительного элемен та В и соосно ему полости 1. Полый поршень подпружинен пружиной 12 в сторону большей ступени и контактирует обращенной к (выходной) полости 15 регул тора торцевой поверхностью 16 меньшей ступени с толкателем 9 дросселирующего клапана 11. Рабоча надпоршнева полость 17 большей ступени поршн 13 сообщена с полостью 15 регул тора каналом 18 с дроссельным устройством 19, которые йогу т быть выполнены как в дополнительном поршне 13, так и в чувствительном элементе 8. Нагружающа поршень 13 пружина 12 может быть раз мещена как в полости 14 между ступен ми поршн и чувствительным элементом (фиг.1), так ив выходной полости 15 между неподвижным седлом и торцевой поверхностью 16 меньшей сту пени полого поршн 13 (фиг.2). Неуравновешенна по выходному давлению площадь поршн 13 и жесткость пружины 12 выбираютс такими, при которых обеспечиваетс упруга установка дополнительного поршн во всем эксплуатационном диапазоне настройки выход 9 4 ного давлени регул тора. Предварительное сжатие пружины 12 выбираетс из расчета обеспечени необходимого минимального давлени на выходе, выше которого полый поршень 13 реагирует на скорость изменени пониженного давлени . Корпус 1 закрыт стаканом 20. Регул тор давлени газа работает следующим образом. В исходном состо нии рабоча пружина 5 сжата винтом 6 через тарель 7Чувствительный элемент 8 под действием пружины 5 максимально опущен вниз и занимает крайнее положение. ПоршенЬ13 12 максимально подн т вверх и прижат к верхнему днищу полости 14 в чувствительном элементе 8. Дросселирующий клапан 11 пружиной 10 приведен в контакт с поверхностью 16 поршн 13 через толкатель 9. Между седлом k и клапаном 11 образована небольша щель. Газ высокого давлени подводитс к дросселирующему клапану 11 через входной клапан 20 reduced accuracy and reliability of operation, which are due to the fact that the two-stage piston is placed outside the sensing element (they are raised. They are pacnono xef bt. Sequentially, and the throttling valve is placed in the sensitive element. The purpose of the invention is to increase languor, reliability and reduce the overall dimensions of the regulator This goal is achieved by the fact that in the gas pressure regulator in the piston sensitive element there is a cavity in which a two-stage hollow piston is placed, Fig. 1 and 2 schematically represent gas pressure regulator, longitudinal section. The variants of the regulator in Fig. 1 and 2 differ from each other by placing a spring loading the two-stage hollow piston. In the pressure regulator body 1 with the output 2, the output 3 blades and the saddle the loaded working spring 5 by means of a screw 6 and a plate 7 and a piston sensitive element 8 made in the form of a piston; the sensing element 8 interacts with the pusher 9 of a throttle valve 11 loaded with a spring 10 of the throttle valve 11. The sensitive element interacts with the pusher 9 through a load A spring-loaded 12 two-stage hollow piston 13 placed in the inside of the sensitive element B and cavity 1 coaxially. The hollow piston is spring-loaded by the spring 12 towards the larger stage and is in contact with the end surface 16 of the lower stage with the pusher facing the (output) cavity 15 of the regulator 9 throttling valve 11. The working over piston cavity 17 of the larger piston stage 13 is connected to the regulator cavity 15 by channel 18 with the throttle device 19, which can be performed in either the additional piston 13 or the puls element 8. The loading piston 13 spring 12 can be disposed both in the cavity 14 between the piston stages and the sensitive element (FIG. 1), and in the output cavity 15 between the stationary seat and the end surface 16 of the smaller stage of the hollow piston 13 (FIG. .2). The area of the piston 13 unbalanced in outlet pressure and the spring stiffness 12 are chosen in such a way that an elastic installation of the additional piston is ensured in the entire operating setting range of the regulator output 9 4. The precompression of the spring 12 is selected on the basis of providing the required minimum outlet pressure, above which the hollow piston 13 responds to the rate of change of the reduced pressure. The housing 1 is closed by a glass 20. The gas pressure regulator operates as follows. In the initial state, the working spring 5 is compressed by the screw 6 through the plate 7 Sensitive element 8 under the action of the spring 5 is lowered as far as possible and occupies the extreme position. The piston 13 12 is maximally raised and pressed against the upper bottom of the cavity 14 in the sensing element 8. The throttling valve 11 is spring 10 brought into contact with the surface 16 of the piston 13 through the push rod 9. A small gap is formed between the saddle k and the valve 11. High pressure gas is supplied to the throttling valve 11 through the inlet valve.
2. В щели между клапаном 11 и седлом Ц газ дросселируетс и поступает в полость 15, откуда через выходную полость 3 на выход редуктора. Так как между клапаном 11 и седлом 4 образовано минимальное проходное сечение, то давление газа на выходе регул тора повышаетс плавно . Одновременно газ из полости 15, св занной с выходной полостью, по каналу 18 с дроссельным устройством 19 поступает в надпоршневую полость 17 большей ступени поршн 13. По мере повышени давлени в полости 17 поршень 13 под действием давлени газа в э;той полости на неуравновешенную площадь поршн медленно и плавно опускаетс вниз. При этом он, воздейству на шток 9, плавно перемещает вниз клапан 11. Проходное сечение регул тора плавно увеличиваетс ,что сопровождаетс также плавным дальнейшим повышением расхода через регул тор и давлени в полости 15. При перемещении вниз поршн 13 пружина 12 сжимаетс . При установлении в полости 17 давлени , равного давлению настройки , перемещение поршн 13 вниз прекращаетс , он находитс в состо нии равновеси . Действие на поршень 13 газа в полости 17 уравновешено действием пружины 12 и давлени газа на поверхность 16 меньшей ступени поршн . По мере повышени давлени в (выходной) полости 15 чувствительный элемент 8 под действием этого давлени поднимаетс вверх. При этом вверх поднимаетс поршень 13 и взаимодействующий с ним через толкатель 9 клапана 11. В результате проходное сечение редуктора умень шаетс . Если выход из редуктора закрыт , то при давлении в выходной полости , равном давлению настройки, дросселирующий клапан 11 с дет на седло , перекрыв поступление газа на выход устройства. При, отборе газа в объем за регул тором давлени газа в полости 15 и сила его воздействи на чувствительный элемент 8 и поршень 13 (на поверхность 16) уменьшаетс . Чувствительный элемент 8 и поршень 13 опускаютс вниз, увеличива величину щели между клапаном 11 и седлом i. Приток газа на выход регул тора увеличиваетс , давление в полости 15 восстанавливаетс . Так как дроссельное устройство 19 имеет большое гидравлическое сопротивление , то изменение давлени в полости 15 в надпориневую полость 17 передаетс с запозданием, следствием него вл етс перемещение (реакци ) поршн 13 в функции скорости измерени выходного давлени . При резком уменьшении, например, выходного давлени (в полости 15) давление в по лости 17 не успеет выравн тьс и будет выше. На поршне 13 образуетс пе репад давлени , под действием которо го он опуститс вниз. .Это перемещение происходит относительно чувствительного элемента 8. Перемещени клапана 11 складываютс из перемещений чувствительного элемента 8 и порин 13. Первый из них вследствии инерционности плохо реагирует на быстрые изменени да лени на выходе,он реагирует только на статические (медленные) изменени выхо ного давлени . Поршень 13 реагирующий на скорость изменени выходного давлени , компенсирует запаздывание реакции чувствительного элемента 8. При резком прекращении отбора газа в объем за регул тором давление в полости 15 и сила его воздействи на поршень 8 и поршень 13 увеличивают с . Последние перемещаютс вверх, уменьша зазор между клапаном 11 и седлом Ц. Причем подъем вверх поршн 13 происходит более быстро. Это обусловливает более быстрое восстановление величины выходного давлени . При установившемс режиме работы регул тора между силами, действующими на порижи 8 и 13, устанавливаетс динамическое равновесие, соответствующее расходу газа. Если расход газа изменитс , то новое равновесие наступает при другой величине дросселирующей щели. Предлагаемый редуктор давлени имеет высокие динамические характеристики , В этом устройстве исключены резкие динамические забросы выходного давлени при резкой (например, через злектропневмоклапан) подаче входного (высокого) давлени газа. Это обусловлено тем, что между клапаном и седлом регул тора при отсутствии давлени среды образована минимальна проходна щель. В предложенном регул торе недостатки известного регул тора исключены, что достигнуто размещением двухступенчатого поршн в чувствительном элементе . Дросселирующий клапан размещен последовательно под чувствительным элементом. При этом подвод газа высокого давлени происходит не через чувствительный элемент, что дает возмо чность исключить один уплотнительный по сок, обеспечивающий герметичность в подвижном соединении. В этом случае трение в подвихчных част х уменьшаетс ,точность регулировани повышаетс . Исключение уплотнительного по ска, уплотн ющего подвижный стык высокого давлени повысило надежность работы устройства в целом. Кроме того. оставшийс упЛотнительный по сок на чувствительном элементе не подвергаетс действию высокого входного давлени , что также обуславливает повышение точности и надежности работы предложенного регул тора давлени . Размещение двухступенчатого поршн внутри чувствительного элемента заметно уменьшает габаритные размеры (высоты) предложенного устройства, так как размеры дросселирующего клапана несоизмеримо меньше размеров вухступенчатого поршн j Формула изобретени Ретул.птор давлени газа по авт. в. № 752253, отличающий тем, что, с целью повышени точности , надежности и уменьшени габаритных размеров регул тора, в в пориневом чувствительном элементе вы ттолнена полость, в которой размещен двухступенматый( полый поршень. 75 Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР . № 752253, кл. G 05 D 16/10, 1978 (прототип) .2. In the gap between the valve 11 and the seat C, the gas is throttled and flows into the cavity 15, from where it passes through the output cavity 3 to the output of the reducer. Since a minimum flow area is formed between the valve 11 and the seat 4, the gas pressure at the regulator outlet increases smoothly. At the same time, gas from the cavity 15 connected to the outlet cavity, through channel 18 with the throttle device 19, enters the higher piston cavity 17 of the larger piston stage 13. As the pressure in the cavity 17 increases, the piston 13 under the action of gas pressure in this cavity over an unbalanced area the piston slowly and smoothly goes down. At the same time, by acting on the rod 9, the valve 11 moves smoothly downwards. The flow area of the regulator smoothly increases, which is also accompanied by a smooth further increase in the flow through the regulator and the pressure in the cavity 15. As the piston 13 moves downward, the spring 12 is compressed. When a pressure in the cavity 17 is equal to the setting pressure, the movement of the piston 13 is stopped down, it is in a state of equilibrium. The action on the piston 13 of the gas in the cavity 17 is balanced by the action of the spring 12 and the pressure of the gas on the surface 16 of a smaller piston stage. As the pressure in the (output) cavity 15 increases, the sensing element 8 rises up under the action of this pressure. At the same time, the piston 13 rises up and interacts with it through the pusher 9 of the valve 11. As a result, the flow area of the reducer decreases. If the outlet from the gearbox is closed, then at a pressure in the outlet cavity equal to the setting pressure, the throttling valve 11 will drop parts onto the saddle, blocking the flow of gas to the outlet of the device. When gas is drawn into the volume behind the gas pressure regulator in cavity 15, the force of its effect on the sensing element 8 and the piston 13 (on the surface 16) decreases. The sensing element 8 and the piston 13 are lowered downwards, increasing the gap between the valve 11 and the seat i. Gas inflow to the regulator output increases, pressure in cavity 15 is restored. Since the throttle device 19 has a large hydraulic resistance, the pressure change in the cavity 15 is transmitted late to the lateral cavity 17, resulting in a displacement (reaction) of the piston 13 as a function of the speed of measuring the output pressure. With a sharp decrease in, for example, the output pressure (in cavity 15), the pressure in the cavity 17 will not have time to equalize and will be higher. On the piston 13 a pressure drop is formed, under the action of which it falls down. This movement is relative to the sensing element 8. The movements of the valve 11 consist of the movements of the sensing element 8 and porin 13. The first of these, due to inertia, reacts poorly to rapid changes in output pressure, it reacts only to static (slow) changes in output pressure. The piston 13, which reacts to the rate of change of the output pressure, compensates for the delay in the reaction of the sensing element 8. With an abrupt cessation of gas extraction into the volume downstream of the regulator, the pressure in the cavity 15 and its force on the piston 8 and piston 13 increase c. The latter move upwards, reducing the gap between the valve 11 and the seat C. Moreover, the upward movement of the piston 13 occurs more quickly. This results in a faster recovery of the output pressure. At steady state operation of the regulator, between the forces acting on the porous layers 8 and 13, a dynamic equilibrium is established corresponding to the gas flow rate. If the gas flow rate changes, then a new equilibrium occurs at a different value of the throttling gap. The proposed pressure reducer has high dynamic characteristics. In this device, sharp dynamic casts of output pressure are excluded when there is a sharp (for example, via electropneumatic valve) supply of input (high) gas pressure. This is due to the fact that a minimum passage gap is formed between the valve and the seat of the regulator in the absence of medium pressure. In the proposed controller, the disadvantages of the known controller are eliminated, which is achieved by placing a two-stage piston in a sensitive element. A throttling valve is placed in series under the sensing element. In this case, the supply of high pressure gas does not occur through the sensing element, which makes it possible to exclude one sealing fluid, which ensures tightness in the movable joint. In this case, the friction in the sub-parts decreases, the accuracy of the adjustment increases. The elimination of sealing, sealing the high-pressure moving joint increased the reliability of the device as a whole. Besides. The remaining actuator juice on the sensitive element is not exposed to high input pressure, which also leads to an increase in the accuracy and reliability of the proposed pressure regulator. Placing a two-stage piston inside the sensing element significantly reduces the overall dimensions (height) of the proposed device, since the dimensions of the throttling valve are incommensurably smaller than the dimensions of the two-stage piston j Formula of the invention Retul. at. No. 752253, distinguished by the fact that, in order to increase accuracy, reliability and reduce the overall dimensions of the regulator, a cavity in which a two-stage is placed (a hollow piston is placed in a porous sensing element. 75 Sources of information taken into account during the examination 1. Author's certificate of the USSR. No. 752253, class G 05 D 16/10, 1978 (prototype).