Регулятор давления
Иллюстрации
Реферат
Союз Советскик
Социалистических
Республик рц74289 1 (б1) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 291076 (21) 2415786/18-24 с присоединением заявки ¹ (23) приоритет
Опубликовано 250680 Бюллетень № 23
Дате опубликования описания 250 q80 (51)М. Кл.
G 05 D 16/06
G 05 D 16/10
Государственный комитет
СССР о делам изобретений и открытий
М) Уд (б 21 . 64 6 . 4 (088 . 8) (72) Авторь изобретения
А.Е.Голодовский и Э.Я.Линденгольц (71) Заявитель (54 ) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ
Изобретение относится к машинострцению и может быть использовано для регулирования давления насосного агрегата с,турбоприводом.
Известен регулятор давления, со-держащий корпус с входной управляющей
1 и опорной полостями, управляющим золотником и подпружиненным чувствительным элементом, жестко связанным с распределительным золотником 11 .
Недостатком известного регулятора является невозможность его применения в агрегатах, где требуется большой ход поршня гидроцилиндра и большой коэффициент усилия обратной связи, а также невысокая точность поддержания заданного давления вследствие влияния вил трения: а золотнике обратной связи при его установке в нейтральное положение.
Цель изобретения — повышение точности регулятора.
Поставленная цель достигается теМ, что управляющий золотник снабжен коль. цевой проточной и -оединенными с управляющей полостью корпуса радиа-, льными и осевым каналами, причем в корпусе выполнены две кольцевые расточки, соединенные обводным каналом, и отверстие, соединяющие управляющую полость с входной полостью и с источником давления.
На чертеже схематически изображен регулятор давления в системе регулирования работы турбопривода насосного агрегата.
Регулятор давления 1 содержит корпус 2 с входной 3, управляющей 4 и опорной 5 полостями, управляющим золотником б и подпружиненным чувствительным элементом 7, жестко связанным с распределительным золотником 8.
Управляющий золотник б снабжен кольцевой проточкой 9 и соединенными с, управляющей полостью 4 корпуса 2 радиальными 10 и 11 и осевым 12 каналами, причем в корпусе выполнены две кольцевые расточки 13 и 14, соединенные обводным каналом 15 и отверстия в каналах 16 и 17, соединяющие управляющую полость 4 с входной полостью 3 и с источником давления.
Регулятор 1 давления служит для регулирования давления насоса 18, находящегося на одном валу 19 с приводной турбиной 20 и насосом 21 высокого давления . Входная полость 3 рег — лектора 1 давления при помощи трубо742891
50 провода 22 соединена с выходным патрубком 23 насоса 18. Магистраль 24 питания и трубопровод 25 подключены к выходному трубопроводу 26 насоса высокого давления 21, имеющего редукцио".íûé клапан 27. На вход насоса 21 высокого давления подается рабочая жидкость, отбираемая иэ вы ходного патрубка 23.
Отверстие 28 корпуса 2 регулятора
1 давления подключено к магистрали
24 питания, а два выходных отверстия 29 и 30 соединены при помощи трубопроводов 31 и 32 с рабочими камерами 33 и 34 гидроцилиндра 35, поршень 36 которого через шток 37 и тяги 38 связан с регулирующим органом 39, установленным во входном патрубке 40 приводной турбины 20.
Шток 37 с корпусным элементом 41 образу«от полость 42 переменного объема, которая при помощи трубопровода 43 соединена с управляющей полостью 4 регулятора 1 давления.
Управляющий золотник б связан с чувствительным элементом 7 пружиной
44. На чувствительный элемент 7 со стороны, противоположной пружине 44, опирается силовая пружина 45, а опорная полость 5 и полость 46 сообщаются при помощи каналов 47 и 48 со сливом 49.
На управляющем золотнике 6 также выпОлнена дополнительная кольцевая проточка 50, которая сообщается при помощи радиальных отверстий 51 и 52 и осевого отверстия 53 с кольцевой проточкой 9. Проточка 50 предотвращает непосредственный переток жидкости из отверстия канала 17 через радиальные 10 и 11 и осевой каналы 12 в управляющую полость 4.
Регулятор 1 давления работает следующим образом.
В установившемся режиме по входному патрубку 40 на приводную турбину 20 поступает воздух повышенного давления. Расход воздуха задается положением регулирующего органа 39.
Приводная турбина 20, срабатывая энергию воздуха, поддерживает постоянные обороты вала 19, и, следовательно, обороты насоса 18 и давление в выходном патрубке 23 также постоянны. Постоянное давление от выходного патрубка 23 передается по трубопроводу 22 во входную полость 3.
Чувствительный элемент 7 находится в та ом положении, что связанный с ней распределительный золотник 8 своими кромками перекрывает оба выходных отверстия 29 и 30, обеспечивая неподвижное положение поршня 36 гидроцилиндра 35. Одновременно от вала 19 насос 21 высокого давления нагнетает часть перекачиваемой насосом 18 жидкс>сти через выходной трубопровод .26 в магистраль 24 питания и трубопровод 25, в которых поддерживается постоянное высокое давление при помощи редукционного клапана 27.
Управляющий золотник 6 также неподвижен и находится в нейтральном положении. В это время кольцевая проточка 9 разобщена с отверстиями
16 и17 и сообщена только с обводным каналом 15, выход которого также разобщен от радиальных каналов 10.и 11, а давление во всех каналах и проточкс 9 управляющего золотника 6 и в обводном канале 15 устанавливается вследствие перетечек по зазору между управляющим золотником б и корпусом
2, равным давлени«о в полости 42 переменного объема. Это давление по величине меньше давления, создаваемого насосом 21 и больше давления во входной полости 3. Таким образом, управляющий золотник б находится в равновесии, при котором усилие от давления в управляющей полости 4 уравновешивается усилием пружин 44 и
45 и давлением во входной полости 3.
При незначительных смещениях поршня 36 вследствие случайных колебаний нагрузки меняется количество жидкости, заключенной в полости 42 переменного объема, что вызывает приток или отток жидкости в управляющую полость 4 и соответственно малые перемещения управляющего золотника б от нейтрального положения. При малом перемещении управляющего золотника б вправо (поршень
36 смещается — íóòðü гидроцилиндра 35) кольцевая проточка 9 сообщается через отверстия 16 со входной полостью 3, и в расточке 13 устанавливается давление, равчое давлению в входной полости 3, вследствие связи расточки 13 через обводной канал 15 и расточку 14 с кольцевой проточкой 9. В результате этого из управляющей полости 4 жидкость по зазорам между управляющим золотником
6 и корпусом 2 перетекает в расточку
13 и далее во входную полость 3, и управляющий золотник б плавно возвращается в нейтральное положение.
При малом перемещении управляющего золотника б влево (поршень 36 выдвигается из гидроцилиндра 35) кольцевая проточка 9 сообщается с каналом
17, в котором поддерживается постоянное высокое давление жидкости, и в расточке 13 устанавливается высокое давление. В результате этого жидкость по зазорам между управляющим золотником 6 и корпусом 2 перетекает в управляющую полость 4, и управляющий золотник б плавно возвра«дается в нейтральное положение.При резком уменьшении расхода жидкости,отбираемой из выходного патрубка 23 насоса 18,давление в патрубке 23 и соот«. «с-«E: a«Ho во входной полости 3 быстро « «-«и;ветс«3 и
742891
20 объема подпитывается жидкостью, постутурбины 20 уменьшается и соответствен45 отверстия 28 и 29 и трубопровод 31 с рабочей камерой 33, а противоположная рабочая камера 34 чеРез трубопровод 32, отверстие 30, полость 46 и канал 48 сообщается со сливом 49.
Поршень 36 начинает вдвигаться в гидроцилиндр 35, перемещая регулирующий орган 39 приводной турбины
20 н направлении увеличения проходно,го сечения входного патрубка 40.
Объем полости 42 переменного объема уменьшается, что вызывает резкое повышение давления в ней. Повышение давления передается на управляющий 60 чувстнительный элемент 7 с распределительным золотником 8 перемещается вправо. Магистраль 24 питания сообщается через отверстия 28 и 30 и трубопровод 32 с рабочей камерой 34, а противоположная рабочая камера 33через трубопровод 31, отверстие 29, опорную полость 5 и канал 47 со сливом 49. Поршень .36 начинает выдвигаться из гидроцилиндра 35, перемещая регулирующий орган 39 приводной турбины 20 в направлении уменьшения проходного сечения входного патрубка 40. Одновременно с началом этого движения поршня объем полости 4 2 начинает быстро увеличиваться, в результате чего давление в управляющей полости 4 резко падает, и управляющий золотник 6 смещается в крайнее левое положение.
В этом положении управляющего золотника 6 полость 42 переменного павшей из трубопровода 25, через канал 17, проточку 9, обводной канал
15, радиальный 11 и осевой 12 каналы и трубопровод 43. Мощность приводной но уменьшается давление в выходном патрубке 23, до тех пор пока чувствительный элемент 7 с распределительным золотником 8 не перекроет выходные отверстия 29 и 30, останавливая поршень 36. После остановки поршня. данление н полости 42 переменного объема, трубопроводе 43 и в управляющей полости 4 резко повышается, и управляющий золотник б скачком перемещается вправо до отключения радиального канала 11 от расточки 13 и затем плавно перемещается до нейтрального положения.
При резком увеличении расхода жидкости давление н выходном патрубке
23 и соответственно во входной полости 3 быстро понижается, и чувствительный элемент 7 с распределительным золотником 8 перемещается влево. Магистраль 24 питания сообщается через
40 золотник б, который смещается вправо от нейтрального положения, соединяя управляющую полость 4 с входной полостью 3 через осеной 12 и радиальный 10 каналы, расточку 13, обводной канал 15, расточку 14 и кольцевую проточку 9 и отверстия 16..При таком положении управляющего золотника б жидкость, вытесняемая из полости 42 переменного объема, поступает но входную полость 3 и далее в выходной патрубок 23. Мощность приводной турбины 20 увеличивается и соответственно увеличивается давление в выходном патрубке 23 до тех пор, пока чувствительный элемент 7 с распределительным золотником 8 не переместится вправо и не перекроет выходные отверстия 29 и 30, останавливая поршень 36. После остановки поршня давление в полости 42 переменного объема, трубопроводе 43 и в управляющей полости 4 резко падает, и управляющий золотник 6 скачком перемещается влево до отключения радиального канала 10 от расточки 13 и затем плавно перемещается до нейтрального положения.
Таким образом, такое выполнение регулятора давления обеспечивает повышение точности поддержания заданного давления вследствие того, что силы трения не оказывают влияния на точность установки золотника н нейтральном положении, а также обеспечивает хорошую устойчивость процесса регулирования, так как достигается возможность получить большой коэффициент усилия обратной связи независимо от величины хода поршня.
Формула изобретения
Регулятор давления, содержащий корпус с входной, управляющей и опорной полостями, управляющим золотником и подпружиненным чувствительным элементом, жестко связанным с распределительным золотником, отличающийся тем, что, .с целью повышения точности регулятора, управляющий золотник снабжен кольцевой проточкой и соединенными с управляющей полостью корпуса радиальными и осевым каналами, причем в корпусе выполнены дне кольцевые расточки, соединенные обводным каналом, и отверстие, соединяющие управляющую полость с входной полостью и с источником давления.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США 9 3672796, кл. 418-26, 1972 (прототип).
742891
Составитель Г.Сидоров
Редактор. Т.Киселева Техред Э. Фечо
Корректор М.Кос.
Подлисное
Филиал ППП "Патент", г,ужгород, ул,Проектная,4
Заказ 3617!13 Тираж 956
ЦКИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Иосква, Ж-35, Раушская наб,, д.4/5