Устройство для регулирования расхода текучей среды (варианты)

Устройство для регулирования расхода текучей среды (варианты)

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение относится к системам управления расходом текучей среды и более конкретно к объемным бустерам для улучшения рабочих характеристик регулирующего клапана в системах управления расходом текучей среды.

Уровень техники

Известны системы управления расходом текучей среды, такой как сжатый воздух, природный газ, нефть, пропан или тому подобное. Такие системы часто содержат по меньшей мере один регулирующий клапан для управления различными параметрами расхода текучей среды. Типичные регулирующие клапаны содержат регулирующий элемент, такой как затвор клапана, например, расположенный с возможностью перемещения в пути потока для управления расходом текучей среды. Положением такого регулирующего элемента может управлять позиционер посредством пневматического привода, такого как известный поршневой привод или мембранный привод. Известные позиционеры подают приводу пневматические сигналы посредством питающей текучей среды с командами на выполнение, например, рабочего хода регулирующего элемента регулирующего клапана между открытым и закрытым положениями. Скорость, с которой регулирующий клапан может выполнить рабочий ход, частично зависит от размера привода и расхода питающей текучей среды, содержащейся в пневматическом сигнале. Например, большие приводы/регулирующие клапаны обычно занимают больше времени для выполнения рабочего хода, если используется позиционер, имеющий равный выходной поток.

Таким образом, в указанных системах дополнительно используется по меньшей мере один объемный бустер, расположенный между позиционером и приводом. Объемные бустеры используются для увеличения объема питающей текучей среды относительно пневматического сигнала, переданного от позиционера, и таким образом увеличения скорости, с которой привод выполняет рабочий ход регулирующего элемента регулирующего клапана. В частности, следует понимать, что объемный бустер соединен между источником рабочей текучей среды и приводом клапана. Использование пневматического дросселирования в объемном бустере обеспечивает возможность присутствия

более значительных изменений входного сигнала на входной мембране бустера по сравнению с приводом. Большое быстрое изменение входного сигнала вызывает перепад давлений между входом и выходом бустера. При таких изменениях мембрана бустера перемещается и открывает либо питающее отверстие, либо выпускное отверстие, в зависимости от того, какое действие должно привести к уменьшению перепада давлений. Отверстие остается открытым, пока разность между давлениями на входе и на выходе бустера не возвратится в пределы заданных порогов бустера. Регулировочное устройство бустера может быть использовано для достижения устойчивого режима работы (т.е. когда сигналы, имеющие небольшую величину и изменение скорости, проходят через объемный бустер в привод, не инициируя работу бустера).

Однако, известный дроссель бустера восприимчив к вибрации, вызванной протекающей средой. Эта вибрация дестабилизирует работу бустера и часто приводит к акустическому "гудящему" шуму, который испускает бустер. Обычно указанный шум возникает при небольшом подъеме затвора над седлом, причем вибрация может происходить одновременно по трем осям. Указанная неустойчивость может возникать, когда бустер подает или выпускает воздух. Указанная вибрация или неустойчивость ухудшают точность, с которой бустер обеспечивает необходимый расход и вызывает ускоренный износ дроссельных компонентов бустера. Указанный неустойчивый расход приводит к крайне нежелательным флуктуации или изменению скорости привода.

Кроме того, известны различные случаи применения, в которых должны использоваться объемные бустеры, имеющие высокую производительность (т.е. системы, в которых должны использоваться объемные бустеры, имеющие по меньшей мере максимальную пропускную способность Cv=7.0). Указанные системы с большой производительностью могут быть оснащены несколькими объемными бустерами. Кроме того, для поддержки большой пропускной способности требуется трубопровод большого диаметра (т.е. трубопровод, диаметр которого составляет по меньшей мере 1 дюйм (25,4 мм)).

Известные объемные бустеры соединяются с приводом посредством трубопроводной арматуры, такой как штуцеры, Т-образные соединители и крестообразные соединители. В узлах регулирующих клапанов для высокопроизводительных систем также могут использоваться наружные кронштейны для монтажа объемного бустера к приводу. В известных указанных системах (т.е. системах, в которых используются трубная арматура, монтажные или установочные элементы) несколько объемных бустеров часто бывают соединены трубопроводами, имеющими большую длину. В большинстве таких случаев применения возникает вибрация. Таким образом, при большом количестве бустеров и известных способах их соединения часто происходят отказы типичных узлов приводов, имеющих высокую пропускную способность, из-за вибраций, вызванных циклическим перемещением элементов во время работы привода. Таким образом, имеется потребность в применении больших приводов, в которых используются несколько объемных бустеров и/или высокопроизводительные объемные бустеры, поскольку текущий уровень техники является недостаточным для стабилизирования объемных бустеров в условиях сейсмической активности (т.е. конфигурация расположения зависит от прочности конструкции трубопровода и в целом не минимизирует момент объемного бустера относительно привода).

Таким образом, длинные секции трубопроводов, соединяющие большое количество объемных бустеров, а также известные способы монтажа или прокладки трубопроводов, делают систему чрезвычайно восприимчивой к циклическим напряжениям, возникающим при вибрации в системе. Кроме того, в случаях применения, в которых требуется высокая пропускная способность, традиционные трубопроводы большого диаметра являются тяжелыми и с трудом поддаются сгибанию, необходимому для выполнения эффективных соединений, что приводит к удлинению трубопроводных секций и дополнительному увеличению количества отказов, вызванных вибрацией монтажных кронштейнов.

Раскрытие изобретения

Согласно одному варианту реализации настоящего изобретения предложено устройство для регулирования расхода текучей среды, содержащее:

корпус, содержащий входной штуцер, выходной штуцер и разгрузочное отверстие;

питающий канал, проходящий между входным штуцером и выходным штуцером;

бустерный узел, расположенный в корпусе, содержащий регулирующий элемент и исполнительный элемент и образующий выпускной канал, проходящий между выходным штуцером и разгрузочным отверстием, и питающее отверстие, расположенное в бустерном узле вдоль питающего канала между входным штуцером и выходным штуцером; и

по меньшей мере первое демпфирующее средство, функционально соединенное с бустерным узлом.

Согласно одному варианту реализации устройство для регулирования расхода текучей среды дополнительно содержит второе демпфирующее средство, функционально соединенное с бустерным узлом.

Согласно одному варианту реализации первое демпфирующее средство содержит по меньшей мере первое эластомерное кольцо или первый воздушный успокоитель.

Согласно одному варианту реализации второе демпфирующее средство содержит по меньшей мере второе эластомерное кольцо или второй воздушный успокоитель.

Согласно одному варианту реализации первое демпфирующее средство соединено с исполнительным элементом посредством крепежного устройства.

Согласно одному варианту реализации исполнительный элемент содержит мембранный узел, образующий выпускное отверстие, расположенное вдоль выпускного канала между выходным отверстием и разгрузочным отверстием, причем указанный мембранный узел выполнен с возможностью перемещения между закрытым положением, в котором выпускной затвор регулирующего элемента находится в герметичном взаимодействии с выпускным отверстием для закрытия выпускного канала, и открытым положением, в котором выпускной затвор регулирующего элемента расположен на некотором расстоянии от выпускного отверстия для открытия выпускного канала, при этом указанный регулирующий элемент содержит шток, подающий затвор и выпускной затвор, причем указанный регулирующий элемент выполнен с возможностью перемещения между закрытым положением, в котором подающий затвор находится в герметичном взаимодействии с питающим отверстием для закрытия питающего канала, и открытым положением, в котором подающий затвор расположен на некотором расстоянии от питающего отверстия для открытия питающего канала, при этом шток регулирующего элемента содержит центральную часть, проходящую между подающим и выпускным затворами, и направляющую часть, проходящую от подающего затвора в направлении, противоположном выпускному затвору, причем направляющая часть штока расположена с возможностью скольжения в направляющем отверстии, которое выполнено в корпусе и сообщается с входной камерой корпуса, образованной между входным отверстием и питающим отверстием.

Согласно одному варианту реализации смещающий узел расположен между мембранным узлом и корпусом и содержит посадочную чашку и пружину, причем указанная посадочная чашка расположена с возможностью скольжения в посадочном отверстии, образованном в корпусе и имеющем кольцевое пространство вокруг посадочной чашки, при этом указанная пружина, расположенная в посадочной чашке, смещает указанную посадочную чашку и мембранный узел в направлении от корпуса.

Согласно одному варианту реализации устройство для регулирования расхода текучей среды дополнительно содержит подающий дроссельный компонент, который соединен с корпусом посредством резьбового соединения в области, противоположной управляющему элементу относительно мембранного узла, причем указанный подающий дроссельный компонент образует глухое отверстие, представляющее собой направляющее отверстие для приема с возможностью скольжения направляющей части штока регулирующего элемента.

Согласно одному варианту реализации первое эластомерное кольцо расположено между посадочной чашкой и посадочным отверстием.

Согласно одному варианту реализации посадочное отверстие сообщается к сигнальной камерой, расположенной между мембранным узлом и корпусом, посредством кольцевого пространства, причем указанная посадочная чашка образует по меньшей мере одно отверстие, формирующее вентиляционный канал между посадочным отверстием и сигнальной камерой.

Согласно одному варианту реализации посадочная чашка содержит нижнюю стенку и боковую стенку, причем в указанной боковой стенке имеется по меньшей мере одно сквозное отверстие.

Согласно одному варианту реализации в боковой стенке посадочной чашки выполнено по меньшей мере одно сквозное отверстие в области между нижней стенкой посадочной чашки и вторым эластомерным кольцом.

Согласно одному варианту реализации первое эластомерное кольцо расположено между направляющей частью штока и направляющим отверстием.

Согласно одному варианту реализации устройство для регулирования расхода текучей среды дополнительно содержит подающий дроссельный компонент, соединенный резьбовым соединением с корпусом в области, противоположной управляющему элементу относительно мембранного узла, причем подающий дроссельный компонент образует глухое отверстие, представляющее собой направляющее отверстие приема с возможностью скольжения направляющей части штока регулирующего элемента.

Согласно одному варианту реализации подающий дроссельный компонент, соединенный резьбовым соединением с корпусом в области, противоположной управляющему элемент относительно мембранного узла, причем подающий дроссельный компонент образует глухое отверстие, представляющее собой направляющее отверстие для приема с возможностью скольжения направляющей части штока регулирующего элемента.

Согласно другому варианту реализации устройство для регулирования расхода текучей среды содержит:

корпус, содержащий входной штуцер, выходной штуцер и разгрузочное отверстие;

питающий канал, проходящий между входным штуцером и выходным штуцером;

бустерный узел, расположенный в корпусе, содержащий регулирующий элемент и исполнительный элемент и образующий выпускной канал, проходящий между выходным штуцером и разгрузочным отверстием, и питающее отверстие, расположенное в бустерном узле вдоль питающего канала между входным штуцером и выходным штуцером, причем указанный бустерный узел действует из состояния покоя, в котором подающий и выпускной каналы по существу являются закрытыми.

Согласно одному варианту реализации устройство для регулирования расхода текучей среды содержит по меньшей мере первое демпфирующее средство, функционально соединенное с бустерным узлом.

Согласно одному варианту реализации устройство для регулирования расхода текучей среды дополнительно содержит второе демпфирующее средство, функционально соединенное с бустерным узлом.

Согласно одному варианту реализации первое демпфирующее средство содержит по меньшей мере первое эластомерное кольцо или первый воздушный успокоитель.

Согласно одному варианту реализации второе демпфирующее средство содержит по меньшей мере второе эластомерное кольцо или второй воздушный успокоитель.

Согласно одному варианту реализации первое демпфирующее средство соединено с исполнительным элементом посредством крепежного устройства.

Согласно одному варианту реализации исполнительный элемент содержит мембранный узел, образующий выпускное отверстие, расположенное вдоль выпускного канала между выходным отверстием и разгрузочным отверстием, причем указанный мембранный узел выполнен с возможностью перемещения между закрытым положением, в котором выпускной затвор регулирующего элемента находится в герметичном взаимодействии с выпускным отверстием для закрытия выпускного канала, и открытым положением, в котором выпускной затвор регулирующего элемента расположен на некотором расстоянии от выпускного отверстия для открытия выпускного канала, при этом регулирующий элемент содержит шток, подающий затвор и выпускной затвор, причем указанный регулирующий элемент выполнен с возможностью перемещения между закрытым положением, в котором подающий затвор находится в герметичном взаимодействии с питающим отверстием для закрытия питающего канала, и открытым положением, в котором подающий затвор расположен на некотором расстоянии от питающего отверстия для открытия питающего канала, при этом шток регулирующего элемента содержит центральную часть, проходящую между подающим и выпускным затворами, и направляющую часть, проходящую от подающего затвора в направлении, противоположном выпускному затвору, причем направляющая часть штока расположена с возможностью скольжения в направляющем отверстии, которое выполнено в корпусе и сообщается с входной камерой корпуса, образованной между входным отверстием и питающим отверстием.

Согласно одному варианту реализации узел привода содержит:

привод текучей среды;

позиционер;

объемный бустер; причем

указанный объемный бустер имеет несколько установочных поверхностей главным образом прямоугольной формы, расположенных вокруг продольной ось Z и выполненных с возможностью функционального соединения указанного объемного бустера с приводом.

Согласно одному варианту реализации несколько установочных поверхностей образуют кубический объем в нижней части объемного бустера.

Согласно одному варианту реализации монтажная пластина выполнена с возможностью скользящего соединения объемного бустера с приводом.

Согласно одному варианту реализации монтажная пластина по существу уменьшает крутящий момент соединения объемного бустера с приводом.

Согласно одному варианту реализации трубопроводный кронштейн функционально соединен по меньшей мере с одной из установочных поверхностей.

Краткое описание чертежей

На фиг.1 схематически показан узел пружины одностороннего действия и мембранного привода, содержащего объемный бустер, выполненный в соответствии с принципами настоящего изобретения.

На фиг.2 показан разрез вида сбоку одного варианта реализации объемного бустера, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения.

На фиг.3 показан подробный вид части объемного бустера, показанного на фиг.2, взятой из круга III, показанного на фиг.2.

На фиг.4 показан подробный вид части объемного бустера, показанного на фиг.2, взятой из круга IV, показанного на фиг.2.

На фиг.5 показан подробный вид унифицированного узла объемного бустера, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения.

На фиг.6А показан перспективный вид одного варианта реализации объемного бустера, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения.

На фиг.6 В показан перспективный вид объемного бустера, выполненного в соответствии с принципами настоящего изобретения.

На фиг.7 схематически показан узел поршневого привода двухстороннего действия, содержащий несколько объемных бустеров, выполненных в соответствии с принципами настоящего изобретения.

Осуществление изобретения

Примеры, т.е. варианты реализации, описанные в настоящей заявке, не являются исчерпывающими или ограничивающими объем настоящего изобретения точной формой или формами, описанными в настоящей заявке. Скорее, следующее далее описание содержит примеры по меньшей мере одного из предпочтительных вариантов реализации.

На фиг.1 схематически показана пружина одностороннего действия и узел 10 мембранного привода, выполненных в соответствии с принципами настоящего изобретения. В частности, узел 10 привода содержит привод 12, позиционер 14 и объемный бустер 16. В описанном варианте реализации узел 10 привода также показан как сообщающийся с регулятором 18. Привод 12 выполнен с возможностью функционального соединения с регулирующим клапаном (не показан), который оборудован подвижным регулирующим элементом для управления потоком текучей среды посредством системы, такой как система для распределения текучей среды или, например, другая система управления текучей средой.

Как показано на фиг.1, объемный бустер 16 содержит входной штуцер 30, выходной штуцер 32, управляющий штуцер 34 и разгрузочное отверстие 36. Позиционер 14 содержит входное отверстие 38 и выходное отверстие 40. Привод 12 содержит питающее отверстие 42. Привод 12, позиционер 14, объемный бустер 16 и регулятор 18 связаны друг с другом посредством нескольких пневматических линий. В частности, регулятор 18 пневматически связан с позиционером 14 и объемным бустером 16 посредством питающей линии L1, которая разделена на первую питающую линию L1' и вторую питающую линию L1''. Выходное отверстие 40 позиционера 14 пневматически связано с управляющим штуцером 34 объемного бустера 16 посредством выходной сигнальной линии L2. Выходной штуцер 32 объемного бустера 16 пневматически связан с питающим отверстием 42 привода 12 посредством управляющей линии L3.

Как будет описан более подробно далее, первая питающая линия L1' выполнена с возможностью подачи питающего давления во входное отверстие 38 позиционера 14, и вторая питающая линия L1'' выполнена с возможностью подачи питающего давления во входной штуцер 30 объемного бустера 16. Питающее давление может быть подано в питающую линию L1 посредством регулятора 18 источника давления, например, такого как компрессор. Кроме того, позиционер 14 выполнен с возможностью подачи пневматического управляющего сигнала в объемный бустер 16 посредством выходной сигнальной линии L2 для управления работой привода 12.

Например, на основании электрического сигнала, принятого от контроллера 20 посредством электрического соединения Е1, позиционер 14 передает пневматический сигнал в управляющий штуцер 34 объемного бустера 16 посредством выходной сигнальной линии L2. Указанный пневматический сигнал проходит через объемный бустер 16 и приводит в действие привод 12 для активирования регулирующего клапана (не показан). Как правило, позиционер 14 выполнен с возможностью генерирования пневматического сигнала с относительно небольшим потоком. Таким образом, в зависимости от размера привода 12 и/или необходимой скорости, с которой привод 12 должен управлять рабочим ходом регулирующего клапана, объемный бустер 16 может усиливать пневматический сигнал с использованием дополнительного потока текучей среды из питающей линии L1, как будет описано ниже.

Согласно одному варианту реализации, показанному на фиг.1, привод 12 представляет собой поднимающийся при отказе привод, содержащий мембрану 22 и пружину 24, размещенную в корпусе 26 мембраны. Корпус 26 мембраны состоит из верхнего корпуса 26а и нижнего корпуса 26b, образующих верхнюю полость 25а и нижнюю полость 25b вокруг мембраны 22 соответственно. Пружина 24 расположена в нижней полости 25b корпуса 26 и смещает мембрану 22 в верхнем направлении. Таким образом, если позиционер 14 передает пневматический сигнал в объемный бустер 16 посредством выходной сигнальной линии L2, пневматический поток входит в верхнюю полость 25а привода 12 и таким образом смещает мембрану 22 вниз. Затем указанное нисходящее перемещение преобразуется в соответствующее перемещение регулирующего элемента соответствующего регулирующего клапана (не показан) известным в данной области техники способом.

Предпочтительно корпус 26 содержит по меньшей мере одно вентиляционное отверстие 28, так что текучая среда, содержащаяся в нижней полости 25b выходит из корпуса 26 при смещении мембраны 22 в нижнем направлении. Указанные вентиляционные отверстия облегчают перемещение мембраны 22 в верхнем или нижнем направлениях. Для рабочего перемещения привода 12 в верхнем направлении позиционер 14 передает пневматический сигнал объемному бустеру 16, так что пружина 24 перемещает мембрану 22 в верхнем направлении. При перемещении мембраны 22 в верхнем направлении давление, созданное в верхней полости 25а корпуса 26, сбрасывается в атмосферу посредством управляющей линии L3, разгрузочного отверстия 36 объемного бустера 16 и вентиляционного отверстия 28 с одновременным всасыванием воздуха в нижний корпус 26b. Указанный сброс давления в атмосферу облегчает перемещение мембраны 22 в верхнем направлении.

Далее будет описан показанный на фиг.2 вариант реализации объемного бустера 16, показанного на фиг.1. В целом, объемный бустер 16 содержит корпус 44, бустерный узел 45 и регулировочное устройство 52. Корпус 44 в целом содержит нижнюю часть 54, крышку 56 и разделяющую часть 58. Бустерный узел 45 в целом содержит дроссельное устройство 46, регулирующий элемент 48, мембранный узел 50 и смещающий узел 49. Нижняя часть 54 корпуса 44 образует входной штуцер 30 и выходной штуцер 32. Кроме того, нижняя часть 54 имеет подающее дроссельное отверстие 60, входную камеру 62, выходную камеру 64, промежуточную область 66, выпускную камеру 68 и байпасный канал 69. Промежуточная область 66 расположена между входной камерой 62 и выходной камерой 64 и в целом образует цилиндрическую полость, содержащую нижнюю полку 70 и верхнюю полку 72. Верхняя полка 72 имеет снабженное резьбой цилиндрическое отверстие, принимающее соответствующую часть дроссельного устройства 46, как будет описано ниже. Схожим образом, подающее дроссельное отверстие 60 содержит резьбовое цилиндрическое отверстие, принимающее часть дроссельного устройства 46. Крышка 56 корпуса 44 расположена на разделяющей части 58, отделяющей указанную крышку от нижней части 54, и таким образом разделяющая часть 58 закреплена между нижней частью 54 и крышкой 56, как показано на чертеже. Как показано на фиг.3, крышка 56 частично образует посадочное отверстие 51 для приема с возможностью скольжения по меньшей мере части смещающего узла 49.

Как показано на фиг.2, дроссельное устройство 46 содержит подающий дроссельный компонент 74 и выпускной дроссельный компонент 76. В описанном варианте реализации подающий дроссельный компонент 74 содержит цилиндрическую втулку, ввинченную с возможностью отсоединения в подающее дроссельное отверстие 60 в нижней части 54 корпуса 44 объемного бустера 16. Согласно другим вариантам реализации подающий дроссельный компонент 74 может быть выполнен в форме отдельной от выпускного дроссельного компонента 76 (как подробно описано ниже) или унифицированной части корпуса 44 объемного бустера 16. Как показано на фиг.2, подающий дроссельный компонент 74 содержит юбочную часть 80, шестигранную гайку 82 и пружинное гнездо 84. Кроме того, как показано на фиг.4, подающий дроссельный компонент 74 содержит направляющее отверстие 85, имеющее первое кольцевое пространство 71. Направляющее отверстие 85 принимает с возможностью скольжения часть регулирующего элемента 48 внутрь первого кольцевого пространства 71 для направления регулирующего элемента 48 и стабилизации работы устройства.

Как показано на фиг.4, направляющее отверстие 85 сообщается с подающей камерой 62 посредством отверстия 87, выполненного в подающем дроссельном компоненте 74. Отверстие 87, как показано на чертеже, является сквозным и проходит от направляющего отверстия 85 к подающей камере 62 под углом относительно продольной оси направляющего отверстия 85. Согласно другим вариантам реализации отверстие 85 может быть выполнено иначе. Как показано на фиг.4, подающий дроссельный компонент 74 дополнительно образует кольцевой желоб 89, сформированный во внутренней боковой стенке 85а направляющего отверстия 85. В желобе 89 размещено эластомерное кольцо 91, которое, например, может быть смазывающим резиновым уплотнительным кольцом. Как дополнительно описан ниже, отверстие 87 и эластомерное кольцо 91 взаимодействуют друг с другом и таким образом стабилизируют работу объемного бустера 16, демпфируя нежелательные вибрации.

Как показано на фиг.2, юбочная часть 80 содержит в целом полый цилиндрический элемент, проходящий от шестигранной гайки 82 в подающую камеру 62 нижней части 54 корпуса 44. Юбочная часть 80 образует несколько каналов 86, проходящих радиально через нее. В показанном варианте реализации каналы 86 представляют собой цилиндрические отверстия. Таким образом, каналы 86 проходят вдоль ось, которая в целом перпендикулярна оси юбочной части 80. Благодаря такой конструкции, юбочная часть 80 подающего дроссельного компонента 74 дросселирует поток текучей среды, протекающей через корпус 44 из подающей камеры 62 к выходной камере 64, когда питающее отверстие является открытым (не показано). Выпускной дроссельный компонент 76 содержит цилиндрическую втулку, ввинченную с возможностью отсоединения в цилиндрическое отверстие в верхней полке 72 промежуточной области 66 корпуса 44. Согласно другим вариантам реализации выпускной дроссельный компонент 76 может быть выполнен за одно целое с корпусом 44. Выпускной дроссельный компонент 76 также может содержать шестигранную гайку 88, ограничитель 90, юбочную часть 92 и седельную часть 94.

Шестигранная гайка 88 выпускного дроссельного компонента 76 расположена в выпускной камере 68 корпуса 44 и взаимодействует с верхней полкой 72. Ограничитель 90 содержит в целом твердый цилиндрический элемент, расположенный в цилиндрическом отверстии верхней полки 72 и образующий несколько выпускных каналов 96 и управляющее отверстие 97. В показанном на чертеже варианте реализации каналы 96 в ограничителе 90 имеют форму цилиндрических отверстий, проходящих в осевом направлении сквозь выпускной дроссельный компонент 76. Юбочная часть 92 проходит от ограничителя 90 в промежуточную область 66 и образует несколько окон 98. Выполненные таким образом, указанные каналы 96 в ограничителе 90 обеспечивают постоянную пневматическую связь между выходной камерой 64 и выпускной камерой 68.

Седельная часть 94 выпускного дроссельного компонента 76 содержит в целом цилиндрический элемент, расположенный в цилиндрическом отверстии в нижней полке 70 корпуса 44. Седельная часть 94 образует центральное отверстие 100 и седло 102. Центральное отверстие 100 согласно данному варианту реализации действует в качестве "питающего канала" объемного бустера 16. Согласно описанному варианту реализации седельная часть 94 также содержит наружную круговую выемку 104 для приема уплотнения 106, такого как уплотнительное кольцо. Уплотнение 106 обеспечивает надежную герметизацию текучей среды между седельной частью 94 выпускного дроссельного компонента 76 и нижней полкой 70.

Как показано на фиг.2, согласно описанному варианту реализации объемный бустер 16 содержит регулирующий элемент 48, содержащий подающий затвор 108, выпускной затвор 110 и шток 112. Шток 112 содержит центральную часть 112а и направляющую часть 112b. Центральная часть 112а проходит между подающим затвором 108 и выпускным затвором 110 и соединяет их, причем указанная центральная часть 112а расположена с возможностью скольжения в управляющем отверстии 97 в ограничителе 90 выпускного дроссельного компонента 76. Выполненный таким образом, выпускной затвор 110 расположен внутри выпускной камеры 68 корпуса 44, а подающий затвор 108 расположен внутри подающей камеры 62 корпуса 44. Более конкретно, подающий затвор 108 расположен в юбочной части 80 подающего дроссельного компонента 74 и смещен в направлении от подающего дроссельного компонента 74 пружиной 114. Пружина 114 размещена в пружинном гнезде 84 подающего дроссельного компонента 74. Пружина 114 смещает подающий затвор 108 регулирующего элемента 48 и принуждает его к взаимодействию с седлом 102 в седельной части 94 выпускного дроссельного компонента 76, таким образом закрывая "питающий канал" 100. Согласно описанному варианту реализации каждый из подающего и выпускного затворов 108, 110 имеет конический цилиндрический корпус, образующий усеченную коническую опорную поверхность. Для выполнения назначенных функций также могут быть использованы другие формы.

Как показано на фиг.4, направляющая часть 112b штока 112 расположена с возможностью скольжения в направляющем отверстии 85 подающего дроссельного компонента 74, так что эластомерное кольцо 91 расположено между направляющей частью 112b и направляющим отверстием 85. Расположенное таким образом эластомерное кольцо 91 создает трение между направляющей частью 112b штока 112 и направляющем отверстием 85 для устранения возможных небольших вибраций, генерируемых в объемном бустере 16 и влияющих на осевое положение регулирующего элемента 48. Кроме того, эластомерное кольцо 91 может быть сжато в радиальном направлении между направляющей частью 112b штока 112 и направляющим отверстием 85, и таким образом указанное эластомерное кольцо 91 способствует центрированию направляющей части 112b и устранению вибраций, генерируемых в объемном бустере 16, которые также влияют на боковое положение штока 112. Первое или нижнее вентиляционное отверстие 87, которое сообщается с направляющим отверстием 85, дополнительно способствует демпфированию вибраций и обеспечивает выход любого газа, который в противном случае может сжиматься и расширяться в направляющем отверстии 85, причем указанные неуправляемые сжатие и расширение из-за вибрации, возникающей в системе, могут прикладывать нежелательные силы к штоку 112.

Таким образом, первое вентиляционное отверстие 87 и первое кольцевое пространство 71 образуют ограниченное вентиляционное отверстие, которое функционирует в качестве первого пневматического амортизатора или воздушного успокоителя, обеспечивающего дополнительное демпфирование регулирующего элемента 48. Нижнее вентиляционное отверстие 87 и первое кольцевое пространство 71 формируют заданное дросселирование текучей среды между направляющим отверстием 85 и подающей камерой 83 седла. Например, диаметр нижнего вентиляционного отверстия 87 может составлять 0,035 дюйма (0,9 мм), и диаметральный зазор первого кольцевого пространства 71 может составлять 0,024 дюйма (0,6 мм). Заданное дросселирование текучей среды создает задержку передачи (т.е. устанавливает временную константу) текучей среды, перетекающей между направляющим отверстием 85 и подающей камерой 83 седла. Указанная задержка создает первый пневматический амортизатор, который может противодействовать вибрациям, возбужденным в регулирующем элементе 48. Не смотря на то, что согласно настоящему варианту реализации подающий дроссельный компонент 74 описан как содержащий эластомерное кольцо 91 и нижнее вентиляционное отверстие 87, другие варианты реализации могут содержать либо эластомерное кольцо 91, либо нижнее вентиляционное отверстие 87, поскольку каждый из указанных элементов способствует уменьшению влияния вибраций на положение регулирующего элемента 48.

Как показано на фиг.2 и описано выше, разделяющая часть 58 корпуса 44 объемного бустера 16 расположена между крышкой 56 и нижней частью 54. В целом, разделяющая часть 58 содержит круговое кольцо с радиальным сквозным отверстием, которое является разгрузочным отверстием 36 объемного бустера 16. Кроме того, разделяющая часть 58 образует осевое сквозное отверстие 116, выровненное с байпасным каналом 69 нижней части 54 корпуса 44. Разгрузочное отверстие 36 обеспечивает пневматическую связь между выпускной камерой 68 нижней части 54 корпуса 44 и атмосферой посредством мембранного узла 50, как будет описано ниже.

Мембранный узел 50 содержит плавающий коллектор 120, расположенный между первой и второй мембранами 122, 124. Первая мембрана 122 представляет собой гибкую мембрану, выполненную из известного мембранного материала, и содержит периферийную часть 122а и центральную часть 122b. Периферийная часть 122а зажата между крышкой 56 и разделяющей частью 58 корпуса 44 объемного бустера 16. Периферийная часть 122а дополнительно образует отверстие 126, выровненное с осевым сквозным отверстием 116 разделяющей части 58. Вторая мембрана 124 схожим образом представляет собой гибкую мембрану, выполненную из известного мембранного материала, и содержит периферийную часть 124а и центральную часть 124b. Периферийная часть 124а второй мембраны 124 зажата между разделяющей частью 58 и нижней частью 54 корпуса 44. Периферийная часть 124а дополнительно образует отверстие 129, выровненное с осевым сквозным отверстием 116 в разделяющей части 58. Центральная часть 124b дополнительно образует центральное отверстие 131. Коллектор 120 расположен между центральными частями 122b, 124b первой и второй мембран 122, 124, так что между коллектором 120 и разделяющей частью 58 корпуса 44 образован кольцевой канал 127.

Коллектор 120 содержит дискообразный элемент, расположенный с возможностью перемещения в разделяющей части 58 корпуса 44. Коллектор 120 образует осевое отверстие 128, внутреннюю полость 130 и несколько радиальных каналов 132. Осевое отверстие 128 выровнено с центральным отверстием 131 во второй мембране 124 и согласно данному варианту реализации действует в качестве "выпускного канала" объемного бустера 16. Осевое отверстие 128 снабжено седельным элементом 135, образующим седло 137. Осевое отверстие 128 обеспечивает пневматическую связь между выпускной камерой 68 нижней части 54 корпуса 44 и внутренней полостью 130 коллектора 120. Радиальные каналы 132 обеспечивают пневматическую связь между внутренней полостью 130 коллектора 120 и кольцевым каналом 127, расположенным между коллектором 120 и разделяющей частью 58 корпуса 44. Крышка 56 корпуса 44 объемного бустера 16 содержит управляющий штуцер 34 и резьбовое отверстие 138, связанное с каналом 140 для текучей среды.

Кроме того, крышка 56 образует сигнальную камеру 142, расположенную над мембранным узлом 50 и пневматически связанную с управляющим штуцером 34. В снабженном резьбой отверстии 138 размещено регулировочное устройство 52 бустера, которое согласно одному варианту реализации может содержать регулировочный винт. Таким образом, регулировочное устройство 52 бустера может быть отрегулировано для регулирования потока текучей среды, протекающей из управляющего штуцера 34 в выходную камеру 64. Таким образом, регулировочное устройство 52 бустера создает пневматическое дросселирование между управляющим штуцером 34 и выходной камерой 64. Благодаря дросселированию большие изменения входного сигнала в управляющем штуцере 34 наблюдаются на м