регулятор давления
Классы МПК: | G05D16/06 в которых чувствительный элемент является гибким, пружинящим элементом, воспринимающим давление, например с диафрагмами, сильфонами, мембранами |
Автор(ы): | Кутуков Э.Е. |
Патентообладатель(и): | Проектно-конструкторский и технологический институт "Газоаппарат" |
Приоритеты: |
подача заявки:
1991-05-12 публикация патента:
15.12.1994 |
Использование: газоснабжение природным газом и газобалонные установки сжиженного газа для автоматического поддержания рабочего давления на заданном уровне. Цель: повышение точности регулятора. Сущность изобретения: регулятор содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 штуцерами, мембрану 5, тягу 6, задающую пружину 7, установленную на стержне 11, шарнирно соединенном с регулирующим органом 8. Стержень 11 служит направляющей для задающей пружины 7, которая при сжатии входит во втулку 12. Положительный эффект: повышение точности и получение оптимальных выходных характеристик регулятора. 1 з.п.ф-лы, 1 ил.
Рисунок 1
Формула изобретения
1. РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, в котором размещена мембрана с тягой, образующая с корпусом надмембранную полость, закрытую крышкой и через отверстие в ней связанную с атмосферой, и подмембранную полость с расположенным в ней регулирующим органом, выполненным в виде запорного элемента, расположенного на связанном с тягой рычаге, ось которого закреплена в корпусе, и седла, расположенного во входном штуцере, и задающую пружину, отличающийся тем, что, с целью повышения точности, задающая пружина установлена на стержне, один конец которого шарнирно соединен с рычагом, а другой шарнирно соединен с корпусом. 2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что, с целью получения оптимальных выходных характеристик, выполняется соотношениеFэф





где Fэф - эффективная площадь мембраны;
Pн - номинальное выходное давление;
l - расстояние от оси тяги до оси поворота рычага;
Q1 и Q2 - усилия задающей пружины в положении "открыто" и "закрыто" соответственно;
Q3 - усилие, необходимое для герметичного закрывания седла уплотнителем;
h1 и h2 - плечи действия пружины в положении рычага "открыто" и "закрыто" соответственно;
h3 - расстояние от оси седла до оси поворота рычага.
Описание изобретения к патенту
Изобретение относится к коммунальному газоснабжению и может быть использовано в газобаллонных установках сжиженного газа и для снабжения потребителей природным газом. Известен регулятор давления, в котором в качестве задающей пружины применена пружина кручения, установленная на оси поворота рычага, а мембрана соединена с рычагом усилительного механизма Г-образным кронштейном [1]. Регулятор имеет следующие недостатки: пружина кручения имеет низкую точность силовой характеристики; смещение точки соединения мембраны с рычагом от центра мембраны для увеличения коэффициента усиления приводит к перекосу мембраны, для чего необходимо вводить дополнительные направляющие, которые усложняют конструкцию регулятора и создают дополнительное трение. Известен также регулятор давления, в котором применена рычажная система с переменным коэффициентом усиления, т.е. при приближении клапана к соплу коэффициент усиления увеличивается, что позволяет уменьшить габариты регулятора при заданных параметрах по сравнению с пропорциональными регуляторами [2]. Однако, известные регуляторы сложны конструктивно, требуют высокой точности изготовления и имеют большой ход мембраны. Предлагаемый регулятор отличается от известного тем, что задающая пружина установлена на стержне, расположенном в подмембранной полости, один конец которого шарнирно соединен с рычагом, а другой - с корпусом, при этом конструктивные параметры регулятора связаны между собой соотношениемFэф





Рн - номинальное выходное давление,
l - расстояние от оси тяги до оси поворота рычага,
Q1 и Q2 - усилия задающей пружины соответственно в положении "открыто" и "закрыто",
Q3 - усилие, необходимое для герметичного закрывания седла уплотнителем,
h1 и h2 - плечи действия пружины в положении рычага "открыто" и "закрыто",
h3 - расстояние от оси седла до оси поворота рычага. На чертеже представлен регулятор в разрезе в положении "открыто". Регулятор давления содержит корпус 1 с входным и выходным 3 штуцерами, крышку 4, мембрану 5, тягу 6, задающую пружину 7, регулирующий орган 8, уплотнитель 9, ось поворота рычага 10, стержень 11 и втулку 12 с осями поворота подпружиненного элемента 13 и 14. Регулирующий орган 8 выполнен в виде запорного элемента. Регулятор работает следующим образом. В исходном положении под действием пружины 7 регулятор открыт. Через входной штуцер 2 с седлом и щель между ним и уплотнителем 9 газ поступает в подмембранную полость корпуса 1, воздействуя на мембрану 5, и через выходной штуцер 3 поступает к потребителю. При изменении расхода газа у потребителя или входного давления изменяется давление в подмембранной полости регулятора, мембрана 5 перемещается и тягой 6 поворачивает регулирующий орган 8 вокруг оси 10, изменяя положение уплотнителя 9 относительно седла входного штуцера 2, увеличивая или уменьшая расход газа, поступающего в рабочую камеру регулятора. Задающая пружина 7, упирающаяся в регулирующий орган 8, выполненный в виде запорного элемента, создает момент силы, препятствующий перемещению указанного органа в закрытое положение. Момент силы пружины рассчитан на уравновешивание усилия мембраны 5 при номинальном выходном давлении, т.е. Q1







Таким образом,
Q1





Класс G05D16/06 в которых чувствительный элемент является гибким, пружинящим элементом, воспринимающим давление, например с диафрагмами, сильфонами, мембранами