Регулятор давления
Иллюстрации
Реферат
„,>809098
П ИСАНИЕ
ЗОБРЕТЕ Н ИЯ
АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ
1) Дополнительное к авт. свид-ву—
2) Заявлено 04.05.79 (21) 2761793/18-24 рисоединением заявки №вЂ”
3) Приоритет— (51) М. Кл.
G 05 D 16/06 (53) УДК 621.646..3 (088.8) Опубликовано 28.02.81. Бюллетень № 8
Дата опубликования описания 10.03.81 (72) Авторы изобретения
Ю. А. Моисеев, В. А. Кочурин и E. В. Генакова ;3
1 (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ
Изобретение относится к автоматике и может найти применение для регулирования давления в холодильной, авиационной и др. п ром ы ш лен иост я х.
Известен регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходным патрубком, в котором расположены регулирующий орган и чувствительный элемент, связанный с толкателем. Регулирующий орган взаимодействует с двумя седлами и выполнен в виде подгружиненной полой втулки, установленной на толкателе и уплотненной 1, относительно него. Одно седло неподвижно относительно корпуса, а второ8 подвижно установлено на разделительной мембране и жестко связано с толкателем. Разделительная мембрана делит полость на две соосные камеры с различными давлениями среды (1) К недостаткам устройства следует отнести низкую чувствительность и отсутствие возможности усреднения давления рабочей среды.
Наиболее близким по те;,нической сущ- О ности к предлагаемому является регулятор давления, содержащий корпус с входным и выходными патрубками, разделенный на по2 лости высокого, промежуточного и низкого давлений. В корпусе расположены чувствительный элемент и регулирующий орган. Последний выполнен в виде трех посчедовательно установленных клапанов. Первый клапан выполнен в виде подпружиненного якоря электромагнитного привода. Якорь толкателем связан с чувствительным элементом и в нем выполнено центральное отверстие, в котором расположен шток. Шток связан со вторым подпружиненным клапаном и через центральное отверстие толкателя и пружину с чувствительным элементом. Третий клапан установлен между первым клапаном и чувствительным элементом. Применительно к системе охлаждения полость промежуточного давления через входной патрубок соединена с емкостью, а полости высокого и низкого давлений через выходные патрубки соответственно с нагнетательной и всасывающей линиями компрессора. Работа регулятора (а также системы) на одном из режимов определяется наличием напряжения на катушке электромагнитного привода.
Переход регулятора (и системы) с одного режима работы на другой происходит после снятия напряжения с катушки. Задатчиком
809098 функционированием необходим дополнитель- 5 . .ый агрегат, например реле времени.
Цель изобретения — расширение функLI,èoíàëüHûõ возможностей регулятора путем задания времени работы регулятора на одном из режимов.
Поставленная цель достигается тем, что
25
3, с которым взаимодействует нагруженный усилием пружины 4 клапан 5 регулирующего органа. Противоположная от седла 3 поверх-45 подпружинен пружиной 9 и установлен с возможностью осевого перемещения в верхней цилиндрической расточке 10 поршня 11.
Поршень 11 нагружен усилием пружины 4 и установлен соосно чувствительному элементу 2 во втулке 2 с фланцем, установленной в расточке корпуса 1 и уплотненной относительно седла 13, выполненного в последнем. Седло 13 разграничивает полость промежуточного давления Б и поршневую полость Г. B нижней расточке 14 поршня времени работы привода регулятора является реле времени (2) .
Недостатком регулятора является электропотребление на одном из режимов работы, а также то, что для управления его регулятор давления, содержащии корпус с полостями высокого, промежуточного и низкого давлений, в котором установлен чувствительный элемент, связанный регулирую,цим органом, выполненным в виде трех последовательно установленных подпружиненных клапанов, первый из которых установлен между полостями высокого и промежу-очного давлений, а второй и третий между полостями промежуточного и низкого давлений, — содержит подпружиненную втулку с фланцем, поршень и дроссели, первый из которых образован подпружиненной втулкой и коаксиально расположенным в ней поршнем, второй выполнен регулируемым и установлен между полостью высокого давления и подпоршневой полостьЮ.
В поршне установлены первый и второи подпружиненные клапаны, причем во фланце подпружиненной втулки выполнен клапан, установленный между подпоршневой полостью и полостью промежуточного давления.
Пропускная способность первого дросселя должна быть меньше пропускной способности второго дросселя.
На фиг. 1 изображен регулятор в разрезе, общий вид, в момент работы на одном из режимов; на фиг. 2 — то же, в момент усреднения давления во всех полостях.
Корпус 1 разделен на полости высокого давления А, промежуточного Б и низкого В давлений. В корпусе 1 расположен чувствительный элемент 2 в виде вакуумированного сильфонного узла и выполнено седло ность клапана 5 снабжена седлом 6. Внутри клапана 5 установлен толкатель 7, связывающий чувствительный элемент 2 с клапаном 8 регулирующего органа. Клапан 8
20! 1 установлены пружинь1 15 и клапан 16, взаимодействующий с седлом 17, выполненным на штуцере 18, жестко связанном с корпусом 1. Подпоршневая полость Г соединена с полостью высокого давления А через центральное отверстие 19 седла 17 и канал 20, в полости которого установлен регулируемый дроссель 21. Подпоршневая полость 7 соединена с полостью промежуточного давления Б щелевым цилиндрическим дросселем, представляющим зазор между поршнем 11 и втулкой 12, который прижат к седлу 13 пружиной 22.
Применительно к системе охлаждения полость Б соединена с емкостью, а полости А и В соответственно с нагнетательной и всасывающей линиями. Регулятор снабжен регулировочным винтом 23.
Устройство работает следующим образом.
При неработающей системе дазление во всех полостях А, Б, В регулятора усреднено до определенной величины. При этом (фиг. 2) чувствительный элемент 2 находится в крайнем верхнем положении, а поршень 11 под действием разности усилий пружин 4 и 15 — в крайнем нижнем положении. Клапан 16 усилием пружины 15 прижат к седлу 17 штуцера !8 и герметично отсекает подпоршневую полость Г от полости высокого давления А, которая связана с первой только посредством дросселя
21 и канала 20. Клапан 8 под действием усилия пружины 9 замкнут в верхней цилиндрической расточке 10 поршня 11 и находится на значительном расстоянии от седла 6, чем достигается соединение полостей Б и В напрямую с минимальным сопротивлением. При включении системы (компрессора) в работу давление в полостях
В и Б уменьшается, а давление в полости А, связанной с нагнетательной линией, увеличивается. Газ через дроссель 21 и какал
20 поступает в подпоршневую полость Г и из нее через кольцевой зазор между поршнем 11 и втулкой 12 в полость Б. Так как пропускная способность дросселя 21 выше пропускной способности дросселя, выполненного в видс кольцевого зазора, давление в полости Г возрастает. Под действием разности давлений в полостях Г и Б поршень 11, преодолевая разность от усилия пружин 4 и 15, перемещается вверх. Через определенное время клапан 8, двигаясь совместно с поршнем 11, перекрывает седло 6, разъединяя тем самым полости В и Б. С этого момента при своем движении поршень 11, освобождая клапан 8, преодолевает еще и усилие пружины 9. Наступает момент, при котором поршень 11 отрывает клапан 16 от седла 7 и замыкает его в нижней расточке 14. Газ из полости А через центральное отверстие 19 седла 17 поступает в подпоршневую полость Г, резко увеличивая в чей давление, которое перемещает поршень
11 в крайнее верхнее положение (фиг. 1) 809098
6 к торцу клапана 5 и воздействует на втулку 12. Втулка 12, сжимая пружину 22, отходит от седла 13, часть газа из полости 7 перепускается в полость Б. Происходит уменьшение давления нагнетания. Так как
5 полость Б к этому моменту отделена от полости В, то уменьшение давления нагнетания приводит к уменьшению давления всасывания, т. е. к уменьшению давления в полости В. Чувствительный элемент 2 перемещается вниз и при заданном давлении 1р через толкатель 7 вступает во взаимодействие с клапаном 8, отрывая его от седла 5 и настраивая на расход, равный пропускной способности кольцевого зазора между поршнем 11 и втулкой 12.
Таким образом выдерживается заданное время работы на одном из режимов и переход на другой режим работы как для регулятора, так и для системы. В дальнейшем в полости В поддерживается заданное давление. В случае его уменьшения чувствительный элемент 2 перемещается вниз и толкателем 7 отодвигает клапан 8 от седла
6. Через образовавшийся зазор газ из полости Б поступает в полость В, увеличивая в ней давление. При увеличении давления в полости В чувствительный элемент 2 перемешается вверх и клапан 8 перекрывает седло 6. Постоянный расход через кольцевой зазор между поршнем 11 и втулкой 12 из полости Г в полость Б, при отсутствии через седло 6 компенсирующего расхода из полости Б в полость .В, ведет к уменьшению зо давления нагнетания, а соответственно и всасывания, т. е. к уменьшению давления в полости В. Таким образом поддерживается постоянство заданного давления в полости В. 35
При остановке системы давление в полости В увеличивается и клапан 5 под действием разности давлений в полостях В и Б, сжимая пружину 4, перемещается от седла 3, соединяя полости В и Б и уравнивая в них давление. Усилия пружин 4 и 9 пере- 4о мешают поршень 11 в крайнее нижнее положение (фиг. 2). Заданное давление в полости В настраивается регулировочным винтом 23.
Замена электромагнитного привода на пневматический позволила в предложенном регуляторе отказаться от источника электроэнергии.
Соединение подпоршневгл полости пневмопривода с полостями промежуточного и высокого давления при помощи дросселей с различной пропускной способностью позволяет ввести в предложенное устройство функцию задатчика времени его работы на одном из режимов и исключить из системы охлаждения дополнительный агрегат в виде реле времени. Исключение электромагнитного привода уменьшает массу регулятора.
Формула изобретения
1. Регулятор давления,.содержащий корпус с полостями высокого, промежуточного и низкого давлений, в котором установлен чувствительный элемент, связанный с регулирующим органом, выполненным в виде трех последовательно установленных подпружиненных клапанов, первый из которых установлен между полостями высокого и промежуточного давлений, а второй и третий — между полостями промежуточного и низкого давлений, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей регулятора, он содержит подпружиненную втулку с фланцем, поршень и дроссели, первый из которых образован подпружиненной втулкой и коаксиально расположенным в ней поршнем, второй выполнен регулируемым и установлен между полостью высокого давления и подпоршневой полостью, а в поршне установлены первый и второй подпружиченные клапаны.
2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что во фланце подпружиненной втулки выполнен клапан, установленный между подпоршневой полостью и полостью промежуточного давления.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Патент США № 3572359, кл. 137 — 85, опублик. 1974.
2. Авторское свидетельство СССР № 636590, кл. G 05 D 16/06, 1976 (прототип).
809098
Редактор E. Лу к икова
Заказ 3(55
Состави -ель, 1. Г1одшибихин
Техред А. Бойкас Корректор Е. Рошко
Тираж 951 Подписное
&11141.1П11 1 осударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, ж — -35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4