Ротационный регулятор давления

Ротационный регулятор давления

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования давления газа при его истечении из баллона высокого давления с использованием энергии дросселируемого газа для стабилизации температуры газа в процессе его истечения . Целью изобретения является расширение области применения и функциональных возможностей регулятора . Расположение ротора в подвижных обоймах и соединение его с чувствительным элементом позволяет поддерживать постоянное давление на выходе за счет изменения объема камеры расширения . Соединение ротора, расположенного в подвижных обоймах, с выходным валом позволяет использовать энергию дросселируемого газа для поддержания постоянства температуры газа в сосуде высокого давления при его опорожнении. I з.п. ф-лы, 8 ил. € (Л

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (19) (11) (51)4 G05 D 1

ВСг(()Н)",gs q ( ()

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А BTOPCHOMV СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4066402/24-24 (22) 14.05.86 (46) 15.03.88. Бюл. 1(10 (72) Ю.М.Верхоглядов, А.В.Сидоров и З.Т.Брук-Левинсон (53) 621.646.4(088.8) (56) Добровольский М.В. Жидкостные ракетные двигатели. — М.: Машиностроение, 1968, с. 345-353, фиг.9.99.13.

Пневматическое устройство и системы в машиностроении: Справочник/

/Под ред. F..Â.Ãåðö. — M. Машиностроение, 1981, с. 53, рис. 22. (54) РОТАЦИОНН1>1Й РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования давления газа при его истечении иэ баллона высокого давления с использованием энергии дросселируемого газа для стабилизации температуры газа в процессе его истечения. Целью изобретения является расширение области применения и функциональных возможностей регулятора. Расположение ротора в подвижных обоймах и соединение его с чувствительным элементом позволяет поддерживать постоянное давление на выходе за счет изменения объема камеры расширения. Соединение ротора, расположенного в подвижных обоймах, с выходным валом позволяет использовать энергию дросселируемого газа для поддержания постоянства температуры газа в сосуде высокого давления при его опорожнении. I з.п. ф-лы, 8 ил.

1381447

Изобретение относится к автоматике и может быть использовано для регулирования давления газа при его истечении из баллона высокого давления с использованием энергии дросселируемого газа для стабилизации температуры газа в процессе его истечения.

Цель изобретения — расширение области применения и функциональных возможностей регулятора.

На фиг,! показан регулятор, продольное сечение; на фиг.2 — то же, вид сверху; на фиг.3 — сечение А-А на фиг.1; на фиг.4 — сечение Б-Б на фиг.l; на фиг.5 — сечение В-В на фиг.1; на фиг.6 — узел I на фиг.l; на фиг.7 — узел II на фиг.l; на фиг.8 — узел IT.I на фиг.l.

Ротационный регулятор давления содержит корпус и ротор 2, помещенный в цилиндрической полости корпуса с эксцентриситетом относительно оси полости. На торцах корпуса 1 закреплены крышки 3, В пазах ротора 2 установлены пластины 4. В крышках 3 установлены подвижные обоймы S. Ha крышке 3 закреплены опорные пли- . ты 6, на которых поставлены корпуплиты 6, на которых поставлены корпуса 7 и 8. Корпуса 7 и 8 в зависимости от варианта исполнения регулятора закрывают крышками 9 или 10. В обоймах 5 установлены подшипники 11, в которых вращается ротор 2. На концах ротора 2 закреплены первые зубчатые колеса 12 или 13, входящие в зацепление с вторыми зубчатыми колесами

14, в свою очередь, входящими в зацепление с третьими зубчатыми колесами 15. Зубчатые колеса 12 и 13 отличаются только типом посадки на ротор

2: либо напрямую, как зубчатые колеса 13, либо на подшипник 16, как зубчатое колесо 12. Зубчатое колесо 15 в зависимости от исполнения регулятора посажено либо на ось 17, либо на выходной вал 18. Зубчатое колесо

l4 расположено на осях 19, соединен- ных с тягами 20. Тяги 20 через вилки

21 и оси 22 соединены с коромыслом

23. Коромысло 23 имеет шток 24, соединенный с поршнем 25, служащим чувствительным элементом. Поршень 25 расположен в цилиндре 26, который закрыт крышкой 27. В крышке 7 расположен патрубок 28 для подачи управ5

20

55 ляющего воздействия. Цилиндр 26 с помощью кронштейнов 29 прикреплен к корпусу I. Ротор 2 соединен с осью

17 и валом 18 двумя пружинами 30 задания, служащими задающим элементом ротационного регулятора давления.

Лля обеспечения врашения зубчатых колес при параллельном перемещении ротора 2 пружина 30 соединена с осью

17 и ротором 2 через промежуточную ось 31, расположенную в промежуточном подшипнике 32. Пружина 30 соединена с валом 18 через обойму 34, в которой расположен подшипник 35, расположенный на валу 18. Для обеспечения одинаковой длины пружины 30 на промежуточную ось 31, расположенную на оси 17, надевают серьгу 33. В корпусе 1 установлены входной 36 и выходной 37 патрубки для подвода и от. вода газа.

Ротационный регулятор давления работает следующим образом.

После открытия эапирающей арматуры газ подается сначала на чувствительный элемент 25 через патрубок 28, а затем в патрубок 36. Разделение во времени осуществляется запирающей арматурой. Чувствительный элемент ?5 через коромысло 23 и тяги 20 воздействует на зубчатые колеса 14, которые взаимодействуя с зубчатыми колесами 12, 13 и 15 сдвигают обоймы 5, а вместе с ними и ротор 2 в крайнее верхнее положение. Пружины 30, препятствующие перемещению ротора, служат в предложенной конструкции задатчиком требуемой величины выходного давления. Настройка на необходимое выходное давление в предложенНоМ устройстве производится заменой пружин 30 с различными жесткостными характеристиками. Обоймы 5 передвигаются синхронно, так как плечи коромысла 23 выполнены одинаковыми, и нет перекоса ротора 2 в подшипниках

Il. В процессе истечения газа из емкости управляющее усилие, подаваемое на чувствительный элемент 25, уменьшается, уменьшается и усилие, воздействующее на зубчатые колеса 15 и пружины 30. Ротор из положения Г (фиг.5) перемещается в промежуточное положение Е, при этом объем камеры расширения Ж уменьшается и выходное давление газа остается постоянным при уменьшении давления газа на входе.

1381чч7

Такой процесс поддерживается до минимального давления в емКости, при котором происходит дросселирование газа в ротационном регуляторе давления. При изменении потребляемого рас5 хода газа скорость газового потока, проходящего через камеру Ж, изменяется, что приводит к изменению скорости вращения ротора 2. Изменение скорости вращения ротора 2 не влияет на геометрические параметры камеры расширения Ж, которые определяют величину давления на выходе, так как положение оси роторов определяется вза- 1 5 имодействием сил натяжения пружин 30 и силы давления на чувствительный элемент 25. Сила давления на чувствительный элемент 25 определяется площадью элемента и текущим значением давления газа в емкости. Таким образом изменение расхода газа в предложенной конструкции не приводит к изменению давления на выходе при прочих равных условиях, что свойственно газовым редукторам имеющим подпружиненный шток.

Пульсация давления газа на выходе из ротационного регулятора не происходит, так как объем камеры расширения изменяется н соответствии с изменением давления на входе, а давление на выходе остается постоянным.

При изменении давления на выходе регулятора при постоянном расходе происходит изменение давления в камере расширения Ж, что приводит к изменению скорости вращения ротора и изменению положения оси ротора по высоте. После того, как система сил, 40 воздействующих на ротор, приходит в равновесие, давление на выходе из регулятора стабилизируется.

В регуляторе возможно использовать энергию дросселируемого газа для поддержания постоянства температуры газа в сосуде при его опорожнении, т.е. обеспечить более полное извлечение газа, запасенного в сосуде. Для выполнения этой цели регулятор может быть выполнен в модификации, приве50 денной на фиг.!. На выходном валу 18 можно расположить ротор электрического генератора, который бы питал гибкие нагревательные элементы, намотанные вокруг сосуда высокого давления, из которого происходит истечение газа. Нагрев стенок сосуда при его опорожнении позволяет уменьшить падение температуры газа в сосуде при его опорожнении, что ведет к более полному использованию газа, запасенного в сосуде. Расположение на выходном валу постоянной массы ротора генератора, механически не связанного с нагрузкой, не влияет на изменение давления в камере, т.е. не приводит к изменению давления на выходе ротационного регулятора и не влияет на

его работоспособность.

Ротационный регулятор давления может быть выполнен в трех вариантах: одна модификация представлена на фиг. 1; вторая модификация — оба зубчатых колеса 15 расположены на осях 17 и энергия дросселируемого газа не используется; третья модификация — оба зубчатых колеса 15 сидят на выходных валах 18, в этом случае возможно удвоение съема энергии дросселируемого газа с целью поддержания постоянства температуры газа в сосуде при его опорожнении.

В конструкции ротационного регулятора давления расположение ротора в подвижных обоймах и соединение его с чувствительным элементом позволяет поддерживать постоянное давление на выходе за счет изменения объема камеры расширения. Соединение ротора, расположенного в подвижных обоймах, с выходным валом позволяет использовать энергию дросселируемого газа для поддержания постоянства температуры газа в сосуде высокого давления при его опорожнении, т.е. для более полного использования газа, запасенного в сосуде, что особенно актуально для сосудов высокого давления систем газоснабжения, расположенных на подвижных объектах.

Конструкция позволяет расширить область применения пневмомотора и класс решаемых им задач, так как в этом случае пневмомотор решает задачу регулирования давления. формула изобретения

1. Ротационный регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и с крышками, ротор, установленный в цилиндрической полости корпуса эксцентрично на валу и снабженный радиальными пластинами, и чувствительный элемент, о т л ич а ю шийся тем, что, с целью

138) 447

15 расширения области применения и функциональных воэможностей регулятора, ротор установлен в подшипниках подвижных обойм, установленных в пазах, выполненных в крышках, на концах ротора закреплены первые зубчатые колеса, связанные с вторыми зубчатыми колесами, кинематически соединенными с чувствительным элементом, а концы ротора через промежуточные подшипники соединены с пружинами задания.

2. Регулятор давления по и. l о тл и ч а ю шийся тем, что вторые зубчатые колеса соединены с третьим зубчатым колесом, установленным на выходном валу.

1381447

8-8

1381447

Т7

Тираж 866 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открыТий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 1183/42

Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. !Р н- тн; я, Составитель H.Ãîíäàêñàçîâà

Редактор Л.Пчолинская Техред Л.Сердюкова Корректор А.Зимокосон