Газовый редуктор

Газовый редуктор

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

и1 58250I

ОП ИСАНИ Е

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублии (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 04.12.75 (21) 2196680/18-24 с присоединением заявки _#_ (23) Приоритет (43) Опубликовано 30.11.77. Бюллетень М 44 (45) Дата опубликования описания 23.11.77 (51) М. КлР G 05D 16/10

Государственный комитет

Совета Министров СССР ро делам нзооретений и открытий (53) УДК 62.50(088.8) (72) Авторы изобретения

А. Л. Беседин, Г. М. Горячев, В. А. Ленин, М. В. Малиованов и Л. К. Яблоков

Тульский политехнический институт (71) Заявитель (54) ГАЗОВЫЙ РЕДУКТОР

Изобретение относится к приборостроению, в частности к редуктору давления газа, который преобразует высокое давление в давление, необходимое для работы потребителей.

Известен редуктор давления, содержащий корпус с расположенным в нем подпружиненным клапаном и чувствительный элемент в виде мембраны, связанной штоком с клапаном (1).

В редукторе имеется дополнительная полость, которая вводится в конструкцию с целью ликвидации колебаний подвижных частей. Это конструктивное решение эффективно при малых отклонениях подвижных частей от состояния равновесия. При значительных отклонениях от равновесия (резкая подача давления питания, подключение или отключение потребителей давления) в рабочей полости наблюдается существенное изменение величины стабилизируемого давления. В результате редуктор, как правило, вступает в режим автоколебаний, колебания могут превзойти пределы, допустимые по техническим условиям, и может произойти разрушение конструк ции.

Известен газовый редуктор, содержащий корпус, в котором расположены подпружиненный клапан, связанный через шток с чувствительным элементом, и перфорированная перегородка (2).

Недостатком конструкции является гашение автоколебаний при внешних возмущениях одного типа, а именно при резкой подаче входного давления. В этом случае тормозной диск

5 воспринимает динамическую нагрузку газовой струи, идущей из-под клапана к чувствительному элементу, тормозит ее и выравнивает давление по объему полости. При внешних воздействиях другого типа, например включение н отключение потребителей, перегрузка, вибрация, в таких условиях известный газовый редуктор не обладает повышенной устойчивостью к автоколебаниям.

Цель изобретения — повышение устойчивости редуктора к автоколебаниям от внешних воздействий любого типа.

Это достигается тем, что перфорированная перегородка установлена на упругой подвеске с радиальным зазором вокруг штока, опреде20 1 ляемым соотношением е(— L, где е — вели20 чина зазора; L толщина перегородки.

На чертеже изображен редуктор в разрезе, вид сбоку.

Газовый редуктор состоит нз корпуса 1, входного 2 и выходного 3 патрубков. В корпусе расположен подпружиненный клапан 4, связанный через шток 5 с чувствительным элементом б. Чувствительным элементом Мо30 жет служить мембрана, поршень нлп силь582501 фон. Под клапаном 4 образуется рабочая полость 7, которая сообщается через выходной патрубок 3 с потребителями (на чертеже не показаны). Между клапаном 4 и чувствительным элементом 6 установлена перфорированная перегородка 8.

Шток 5 клапана 4 связан с чувствительным элементом 6 через дросселирующее отверстие

9 в перфорированной перегородке 8. При этом образуется дополнительная полость 10, которая служит демпфером при внешних воздействиях любого типа. Отверстие 9 представляет собой кольцевое сечение, образованное центральным отверстием в перфорированной перегородке 8 и штоком 5. Перфорированная перегородка может быть выполнена в виде мембраны или сильфона малой массы (по сравнению с приведенной массой чувствительного элемента) и жесткости (по сравнению с жесткостью остальных упругих элементов редуктора), а также в виде поршня, установленного в корпусе 1 на упругой подвеске 11 с радиальным зазором 12.

Работает редуктор следующим образом.

При резком изменении давления в рабочей полости 7, допустимом при возрастании давления из-за отключения потребителей, через дросселирующее отверстие 9 в перегородке 8 начинается истечение потока газа в дополнительную полость 10. В этот момент давление в дополнительной полости нарастает за счет того, что перфорированная перегородка перемещается вниз и уменьшает объем этой полости. Следовательно, чувствительный элемент и связанный с ним клапан идут на закрытие при давлении в рабочей полости, которое меньше давления закрытия в рабочей полости у прототипа. Таким образом, увеличение давления в рабочей полости — «заброс» в предлагаемой конструкции меньше, чем в прототипе. При малом «забросе», т. е. при небольшом возмущении, величина которого может быть отрегулирована объемом полости

10, дросселирующим отверстием 9, а также эффективной площадью перегородки 8, редуктор в автоколебания не вступает. При уменьшении давления в рабочей полости 7, в случае включения потребителей, объем полости

10 возрастает за счет перемещения перегородки 8 вверх и давление в ней падает быстрее, чем в прототипе.

Это приводит к более быстрому открыванию клапана 4, а следовательно, к уменьшению «отрицательного заброса» давления в рабочей полости 7.

Таким образом, предлагаемый редуктор защищен от появления автоколебаний, так как различные по физической природе и значительные по величине возмущающие воздействия воспринимаются подвижными частями редуктора предлагаемой конструкции как

«малые» возмущения.

Использование изобретения позволяет уменьшить габариты и вес редуктора благодаря тому, что обеспечение динамической устойчивости (ликвидация автоколебания) при

®0 изменении коммутации потребителей давления достигается, как правило, за счет значительного по величине объема рабочей полости. Расчеты показывают, что объем рабочей полости в редукторе предлагаемой конструкции может быть уменьшен в 1,5 — 2 раза.

Формула изобретения

Газовый редуктор, содержащий корпус, в котором расположены подпружиненный клапан, связанный через шток с чувствительным элементом, и перфорированная перегородка, отличающийся тем, что, с целью повышения устойчивости редуктора к автоколебаниям, перфорированная перегородка установлена на упругой подвеске с радиальным зазором вокруг штока, определяемым соотноше1 нием е(— L, где е —; L—

4о толщина перегородки.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Махин В. А. и др. Динамика жидкостных ракетных двигателей. «Машиностроение», 45 1969, стр. 103, рис. 4.8.

2. Авторское свидетельство СССР Ме 349844, кл. F 16К 18/00, 1971.

582501

Составитель Н. Мирная

Техрсд Л. Гладкова

Редактор И. Грузова

Корректор Н. Федорова

Подписное

Типография, пр. Сапунова, 2

Заказ 2581/9 Изд, № 941 Тираж 1109

НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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