РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ
PRESSURE REGULATOR

Изобретение относится к устройствам регулирования давления жидкости и газа.
Известен регулятор давления газа, содержащий корпус с входной и выходной полостями, между которыми установлено седло регулирующего органа, клапан которого установлен в выходной полости и связан через шток с компенсационной мембраной, расположенной в выходной полости и образующей с корпусом разгрузочную камеру, соединенную через канал в штоке с входной полостью, причем клапан связан с мембранным сервоприводом, содержащим задающее устройство и управляющую полость с выходным штоком, выходной шток сервопривода снабжен защитной мембраной, образующей с корпусом подмембранную полость, сообщенную с выходной полостью (RU, патент на изобретение №2062505, кл. G05D 16/06, опубл. 1996 г.)
Недостатками регулятора давления газа являются:
- наличие двух мембран снижает надежность регулятора и устойчивость положения штока и клапана относительно седла регулятора;
- регулировка положения клапана с большой консолью усложняет процесс регулирования и снижет надежность регулятора.
3
Известен регулятор давления газа, содержащий корпус, полость высокого давления, соединенную с входным каналом, внутреннюю полость низкого давления, соединенную с выходным каналом и образующую центральный канал, регулирующий дроссель, разделяющий полости высокого и низкого давления и образованный седлом и запорным органом, поджатым к седлу упругим элементом, демпфирующую камеру, отделенную от полости низкого давления стенкой корпуса с соединительным отверстием в ней, расположенным соосно с центральным каналом и сообщающим полость низкого давления с демпфирующей камерой, чувствительный элемент в виде заделанной в корпус мембраны, образующей другую стенку демпфирующей камеры и взаимодействующей с элементом задания, толкатель, установленный с возможностью осевого перемещения в корпусе и связывающий чувствительный элемент с запорным органом, причем толкатель проходит через соединительное отверстие с зазором, а выходной канал сообщается непосредственно с центральным каналом и расположен под углом к нему, а также подводящий штуцер и вспомогательные каналы в корпусе, вход в выходной канал прилегает непосредственно к входу в соединительное отверстие, а параметры регулятора связаны соотношением √s=k √v, где s - минимальная площадь сечения зазора между толкателем и соединительным отверстием, v - максимальный объем демпфирующей камеры и k=0,01 до 0,50, толкатель в зоне центрального канала выполнен с участком уменьшающегося по направлению к запорному органу поперечного сечения, начинающегося за соединительным отверстием, толкатель выполнен с коническим участком, мембрана чувствительного элемента выполнена составной по меньшей мере из двух пластин, между которыми образована герметичная демпфирующая полость (RU, патент на изобретение №2092889, кл. G05D 16/06, опубл. 1997 г.).
Недостатками регулятора давления газа являются:
- наличие 3-х каналов подвода и отвода газа усложняет конструкцию регулятора и снижает надежность;
- отсутствует возможность измерения давления и температуры в подводящих и отводящих каналах регулятора и, соответственно, объема подачи газа;
- невозможность использования регулятора давления для питания более одного объекта.
Известен регулятор давления модели EZR, принятый в качестве прототипа, содержащий корпус с впускным и выпускным отверстиями и фланец, соединенный с корпусом при помощи винтов, в стыке соединения закреплена мембрана, разделяющая полость регулятора на топливную и воздушную камеры, нижний плунжер и верхний плунжер, скрепленные с диафрагмой, пружину с резьбовым регулированием усилия воздействия нижнего плунжера на седло впускного отверстия.
(сайт: Регулятор давления EZR фирмы EMERSON).
Недостатками известного регулятора являются:
- отсутствие возможности измерения давления топлива во впускном и выпускном отверстии корпуса;
- невозможность использования регулятора давления для питания более одного объекта;
- отсутствует возможность установки положения нижнего плунжера относительно мембраны для закрытия впускного отверстия;
- плоские поверхности касания нижнего плунжера и седла впускного отверстия снижает плавность, стабильность и надежность работы регулятора.
Техническим результатом изобретения является повышение надежности и стабильности работы регулятора давления и расширение технических возможностей.
Указанный технический результат достигается тем, что регулятор давления, содержащий корпус с впускным и выпускным отверстиями и фланец, соединенный с корпусом при помощи винтов, в стыке соединения закреплена мембрана, разделяющая полость регулятора давления на топливную и воздушную камеры, нижний плунжер и верхний плунжер, скрепленные с мембраной, пружину с резьбовым стаканом для регулирования усилия воздействия нижнего плунжера на седло впускного отверстия; в корпусе выполнены вертикальные впускное и выпускное отверстия, соединяющие впускное и выпускное отверстия с топливной камерой и с датчиками измерения давления и датчиками измерения температуры топлива, седло закреплено в вертикальном впускном отверстии при помощи резьбового соединения с компенсирующим кольцом, для регулирования сопряжения седла с нижним плунжером мембраны, впускное отверстие седла и соответствующая опорная часть нижнего плунжера выполнены конусной формы, на боковых сторонах корпуса выполнены дополнительные выпускные отверстия с возможностью питания более одного объекта, а стыковочные поверхности корпуса и фланца для закрепления мембраны выполнены с круговым радиусным сопряжением.
На фиг.1 изображен общий вид регулятора давления, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Регулятор давления содержит корпус 1 (фиг.1) с впускным 2 и выпускным 3 отверстиями и фланец 4, соединенный с корпусом 1 при помощи винтов 5, в стыке соединения закреплена мембрана 6, разделяющая полость регулятора давления на топливную 7 и воздушную 8 камеры, нижний плунжер 9 и верхний плунжер 10, скрепленные с мембраной 6, пружину 11 с резьбовым стаканом 12 для регулирования усилия воздействия нижнего плунжера 9 на седло 13 впускного отверстия 2; в корпусе выполнены вертикальные впускное 14 и выпускное 15 отверстия, соединяющие впускное 2 и выпускное 3 отверстия с топливной 7 камерой и с датчиками 16 измерения давления и датчиками 17 измерения температуры топлива, седло 13 закреплено в вертикальном впускном 14 отверстии при помощи резьбового соединения с компенсирующим кольцом 18, для регулирования сопряжения седла 13 с нижним плунжером 9 мембраны 6, впускное отверстие седла 13 и соответствующая опорная часть нижнего плунжера 9 выполнены конусной формы 19, на боковых сторонах 20 (фиг.2) корпуса 1 выполнены дополнительные выпускные отверстия 21 с возможностью питания более одного объекта, а стыковочные поверхности 22 корпуса 1 и фланца 4 для закрепления мембраны 6 выполнены с круговым радиусным сопряжением 23.
Регулятор давления работает следующим образом.
Давление в воздушной камере 8 устанавливается датчиком давления 16 топлива в выпускном отверстии 3 и вертикальном выпускном отверстии 15, если давление топлива превышает установленную величину, определяемую усилием пружины 11, мембрана 6 поднимает седло 13, направляя топливо обратно в топливный бак. При этом по результатам показаний датчиков измерения давления 16 и температуры 17 выполняют контроль и настройку параметров датчика давления, в том числе установку положения седла 13 пригонкой компенсирующего кольца 18, а выполнение впускного отверстия седла 13 и соответствующей опорной части нижнего плунжера 9 конусной формы 19 повышают точность подачи топлива работы датчиков давления. Выполнение стыковочных поверхностей 22 корпуса 1 и фланца 4 для закрепления мембраны 6 с круговым радиусным сопряжением 23 повышает надежность и стабильность работы, а наличие дополнительных выпускных отверстий 21 с возможностью питания более одного объекта расширяют технические возможности.