РЕДУКТОР ДАВЛЕНИЯ ГАЗА
GAS PRESSURE REDUCING GEAR

Изобретение относится к автоматическим устройствам регулирования давления газа и может быть использовано в энергетическом машиностроении.
Редуктор давления газа - разновидность регулирующей арматуры, автоматически действующее автономное устройство, служащее для поддержания постоянного давления газа в трубопроводе. При регулировании давления происходит снижение начального высокого давления на конечное низкое. Это достигается автоматическим изменением степени открытия дросселирующего органа редуктора, вследствие чего автоматически изменяется гидравлическое сопротивление проходящему потоку газа.
Известен редуктор давления газа (RU №2484434 С1 от 10.06.2013, G01L 7/00) включающий размещенный в корпусе клапан, управляющую мембрану и регулировочную пружину, снабжен диском с выступом, сцентрированным относительно мембраны и герметично с ней связанным, на выступе диска с зазором установлена сцентрированная пластинчатой пружиной тарель демпфера и прижата силовой пружиной к диску через сферический подшипник.
Недостатком данного редуктора является отсутствие возможности регулировки демпфирующей силы трения механического демпфера в виде пары трения: «тарель - пластинчатая пружина» и ограниченная область применения данного изобретения.
Известен также редуктор давления газа, принятый за прототип изобретения (см., RU №2535523 С1 от 10.12.2014 г., G05D 16/00), содержащий редуцирующий клапан, выполненный непосредственно как плунжер, эффективная площадь которого равна площади дросселирующего седла, плунжер соединен с задающей пружиной и демпфером с помощью стопорного кольца, а в плунжере выполнен канал, сообщающий полость регулируемого давления с коллектором уплотнительной полости плунжера; внутри задающей пружины установлен демпфер, выполненный в виде пары трения «цанга - обойма».
Недостатком известного устройства является сложность, ограниченная область применения, недостаточная эффективность на резонансе из-за отсутствия регулировки силы трения в демпфирующем устройстве.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является увеличение стабильности, устойчивости и точности работы редуктора давления газа за счет возможности регулировки демпфирующей силы трения.
Сущность изобретения заключается в том, что в редукторе давления газа, содержащий корпус с входным и выходным каналами, редуцирующий клапан с седлом, соосно которому установлена на тарель с мембраной задающая пружина с регулировочным винтом, и демпфер в корпусе между тарелью с мембраной и редуцирующим клапаном соосно закреплена проставка в отверстие которой установлен демпфер, выполненный в виде плунжера, состоящего из двух полуцилиндров, образующих отверстие с коническими расширениями с двух сторон, при этом в отверстии установлены соединенные регулировочной шпилькой первый и второй сухари, внешняя поверхность которых имеет сопряжение с внутренними коническими поверхностями полуцилиндров, причем с одной стороны первый сухарь выполнен с резьбовым отверстием под регулировочную шпильку, а второй сухарь выполнен с отверстием, равным диаметру цилиндрической части регулировочной шпильки, головка которой оперта на торцевую поверхность этого сухаря, а с другой стороны регулировочная шпилька соединена с редуцирующим клапаном, при этом в первом сухаре жестко установлен шип таким образом, что его свободный конец через промежуток между полуцилиндрами плунжера размещен в пазу проставки.
Техническим результатом изобретения является повышение стабильности, устойчивости и точности работы редуктора давления газа за счет возможности регулировки и получения различной величины демпфирующей силы трения.
Суть изобретения поясняется графическими материалами:
- фиг. 1 - общий вид редуктора давления газа;
- фиг. 2 - фронтальный разрез демпфера редуктора давления газа;
- фиг. 3 - поперечный разрез демпфера редуктора давления газа.
Редуктор давления газа содержит следующие основные элементы:
1 - корпус; 2 - редуцирующий клапан; 3 - задающая пружина; 4 - тарель; 5 - мембрана; 6 - проставка; 7 - регулировочный винт; 8 - седло; 9 - регулировочная шпилька; 10 - плунжер; 11 - первый сухарь; 12 - второй сухарь; 13 - шип, 14 - паз проставки.
Конструкция редуктора давления газа состоит из корпуса 1 с каналами А для подвода и Б - отвода газа, редуцирующего клапана 2 с задающей пружиной 3. Задающая пружина 3 установлена на тарель 4 с мембраной 5. Со стороны мембраны 5 в корпусе 1 закреплен механический демпфер, выполненный в виде пары трения «плунжер 10 - проставка 6». Демпфер выполнен в виде плунжера 10, состоящего из двух полуцилиндров, образующих отверстие с коническими расширениями с двух сторон, при этом в отверстии установлены соединенные регулировочной шпилькой первый 11 и второй 12 сухари, внешняя поверхность которых имеет сопряжение с внутренними коническими поверхностями полуцилиндров, причем первый сухарь 11 выполнен с резьбовым отверстием под регулировочную шпильку 9, а второй сухарь 12 выполнен с отверстием, равным диаметру цилиндрической части регулировочной шпильки, головка которой оперта на торцевую поверхность второго сухаря 12, а с другой стороны регулировочная шпилька 9 соединена с редуцирующим клапаном 2. Для защиты от прокручивания шип 13 жестко установлен в первом сухаре 11 таким образом, что его свободный конец через промежуток между полуцилиндрами плунжера 10 размещен в пазу проставки 14.
При работе редуктора давления газа в канал А поступает газ высокого давления, проходит в полость В, откуда через дросселирующую щель, образованную поверхностью отверстия седла 8 и конической поверхностью наконечника редуцирующего клапана 2, поступает в полость Г, где воздействует на мембрану 5 и отводится к потребителю через канал Б.
Давление в полости Г является регулируемым давлением и автоматически поддерживается равным давлению настройки, которое определяется силой затяжки задающей пружины 3 с помощью регулировочного винта 7.
Для повышения стабильности регулирования давления и исключения резонансных автоколебаний регулирующего клапана 2, которые могут привести к пульсации давления полости редуктора и выхода из строя его подвижных частей необходимо использование демпфера.
Демпфирование осуществляется силой трения в трущейся паре плунжер 10 - проставка 6, причем изменение (регулирование) силы трения, а, следовательно, и демпфирующие свойства, регулируются изменением радиальной силы поджатая плунжера к корпусу. Усилие возможно менять (регулировать) перемещением сухарей по коническим поверхностям плунжера с помощью регулировочной шпильки (наворачивание - увеличение силы трения или отворачивание - уменьшение силы трения). С помощью демпфера можно менять диапазон настройки параметров давления и обеспечивать точность настройки.
Для повышения точности регулировки винт выполнен с мелким шагом резьбы. От проворота первого сухаря 11 при вращении регулировочной шпильки 9, первый сухарь 11 зафиксирован шипом 13. Шип 13 жестко установлен в первом сухаре 11 таким образом, что его свободный конец через промежуток между полуцилиндрами плунжера 10 размещен в пазу проставки 14, что дает возможность регулировки без демонтажа плунжера 10 из корпуса 1.
Таким образом, посредством изобретения достигается повышение стабильности, устойчивости и точности работы редуктора давления газа за счет возможности регулировки и получения различной величины демпфирующей силы трения.