РЕГУЛЯТОР РАСХОДА

Регулятор расхода относится к запорной арматуре, а именно к отключающим и отсечным клапанам для газонефтепроводов, по которым перекачиваются жидкости под давлением.
Известен «РЕГУЛЯТОР РАСХОДА» по патенту РФ на изобретение № 2649172 от 27.12.2016, опубликован  30.03.2018, МПК F16K 17/06, F16K 15/06, содержащий корпус с установленным в нем штоком, взаимодействующим с системой рычагов, на торце штока установлен клапан, при этом регулятор содержит шайбу, установленную на корпус с возможностью осевого перемещения относительно штока и фиксации положения, а между шайбой и клапаном установлена пружина; шайба установлена на корпус при помощи резьбового соединения и снабжена по меньшей мере двумя фиксирующими винтами.
Наиболее близким по технической сути является «РЕГУЛЯТОР РАСХОДА» по патенту РФ на полезную модель №192665 от 20.05.2019, опубликован 25.09.2019, МПК F16K 15/06, содержащий корпус со сквозными соосными отверстиями, верхнее отверстие закрыто крышкой, а в нижнем - расположена направляющая втулка с размещенным в ней штоком, в боковых соосных отверстиях расположены штуцеры с подпружиненными поршнями, шток и подпружиненные поршни взаимодействуют с рычажным механизмом, расположенным в полости корпуса, на штоке установлен клапан, между корпусом и клапаном установлена пружина, в корпусе выполнен канал для создания уравновешивающего давления, который расположен на боковой стенке корпуса и соединен с газопроводом, крышка корпуса выполнена глухой, кроме того в нижней части направляющей втулки расположено с натягом уплотнение.
В описанном устройстве герметичность полости, в которой расположен рычажный механизм, обеспечена, в том числе, за счет уплотнения, установленного с натягом в нижней части направляющей втулки. В ходе работы устройства шток осуществляет интенсивное механическое воздействие на уплотнение, что приводит к износу последнего. Механический износ уплотнения приводит к нарушению герметичности корпуса, загрязнению его полостей и выходу регулятора из строя.
Задачей заявляемого технического решения является создание регулятора расхода, обладающего повышенной функциональной надежностью и продолжительным сроком эксплуатации.
Поставленная задача решена за счет регулятора расхода, содержащего корпус со сквозными соосными отверстиями, верхнее отверстие закрыто крышкой, а через нижнее пропущен шток, в боковых отверстиях расположены штуцеры с пружинами и поршнями, шток и пружины взаимодействуют с рычажным механизмом, расположенным в полости корпуса, на штоке установлен клапан, между корпусом и клапаном установлена пружина, устройство содержит канал для создания уравновешивающего давления при этом внутри корпуса ниже штуцеров с пружинами установлена кольцевая мембрана, внутренний периметр которой закреплен на штоке, а внешний закреплен на внутренней поверхности корпуса.
Суть технического решения иллюстрирована чертежом, где на чертеже – изображена схема регулятора расхода.
На чертеже изображены: регулятор 1 расхода, корпус 2, крышка 3, шток 4, рычаги 5, пружины 6, регулировочные болты 7, клапан 8, штуцеры 9, пружина 10, канал 11 для создания уравновешивающего давления, кольцевая мембрана 12, штуцер 13, полость 14, поршень 15.
Регулятор расхода выполнен следующим образом.
Регулятор 1 расхода содержит корпус 2, снабженный крышкой 3. В корпусе 2 установлен шток 4 с возможностью осевого перемещения. Шток 4 взаимодействует с системой рычагов 5, расположенных внутри корпуса 2. Система рычагов 5 выполнена в виде двух пар радиально расположенных рычагов 5. Каждый рычаг 5 шарнирно закреплен одним концом на корпусе 2, а вторым концом шарнирно соединен со штоком 4. Рычаги 5 выполнены подпружиненными пружинами 6. Пружины 6 выполнены с возможностью регулировки преднатяга при помощи регулировочных болтов 7. Между пружинами 6 и регулировочными болтами 7 установлены поршня 15. На штоке 4 установлен клапан 8.  Между корпусом 2 и клапаном 8 установлена пружина 10. Крышка 3 снабжена каналом 11, предназначенным для создания уравновешивающего давления в полости 14 корпуса 2. Канал 11 выполнен в форме сквозного отверстия с внутренней резьбой. Канал 11 соединен посредством штуцера 13 с газопроводом. Внутри корпуса 2 ниже штуцеров 9 установлена кольцевая мембрана 12, внутренний периметр которой закреплен на штоке 4, а внешний закреплен на внутренней поверхности корпуса 2. Мембрана 12 выполнена из эластичного материала, например резины. Мембрана 12 обеспечивает герметичность полости 14.
Регулятор расхода работает следующим образом.
Рычаги 5 поджимают шток 4 с помощью пружин 6, а также пружины 10, установленной между корпусом 2 и клапаном 8. Усилие воздействия пружин 6 регулируют их сжатием с помощью болтов 7. В изолированную мембраной 12 полость 14 корпуса 2 заливают масло, для обеспечения работы рычажного механизма в масляной среде. Уравновешивание давления при запуске регулятора 1 в работу осуществляют подачей газа в полость корпуса 2 через канал 11. В исходном, закрытом, положении клапан 8 удерживается за счет усилия пружин 6 рычажно-пружинного механизма, а также усилия внешней пружины 10. При достижении перепада давления на входе и на выходе регулятора 1 до заданной пружиной 10 и пружинами 6 величины шток 4 смещается, поднимает клапан 8 и открывает канал гнезда трубопровода, при этом энергия потока жидкости, протекающего через канал гнезда трубопровода, перемещает шток 4 регулятора 1 в открытое положение и с помощью рычажно-пружинного механизма фиксирует его в открытом положении. При снижении суммарного усилия, действующего на клапан 8 до заданного пружинами 6 и 10 значения, данный клапан 8 перемещается в закрытое положение и фиксируется в таком положении с помощью рычажно-пружинного механизма. Регулировку величины перепада давления на открывание и закрывание клапана 8 регулятора 1 осуществляют с помощью болтов 7 путем ослабления или подтягивания пружин 6. При осевом перемещении штока 4 перемещается и закрепленный на нем внутренний периметр мембраны 12. При этом внешний периметр мембраны 12 остается неподвижно закрепленным на корпусе. Мембрана 12 предохраняет полость корпуса 2 от накапливающейся грязи, пыли, частиц, влаги. Изменение положения внутреннего периметра мембраны 12 происходит без интенсивного механического взаимодействия деталей устройства, в том числе трения. Отсутствие трения между штоком 4 и уплотнительным элементом в виде кольцевой мембраны 12 позволяет минимизировать риски непрогнозируемого выхода устройства из строя, вызванного износом уплотнительных элементов, повышает функциональную надежность устройства и увеличивает срок его эксплуатации.
Техническим результатом заявленного технического решения является повышение функциональной надежности и срока эксплуатации регулятора расхода за счет регулятора расхода, содержащего корпус со сквозными соосными отверстиями, верхнее отверстие закрыто крышкой, а через нижнее пропущен шток, в боковых отверстиях расположены штуцеры с пружинами и поршнями, шток и пружины взаимодействуют с рычажным механизмом, расположенным в полости корпуса, на штоке установлен клапан, между корпусом и клапаном установлена пружина, устройство содержит канал для создания уравновешивающего давления при этом внутри корпуса ниже штуцеров с пружинами установлена кольцевая мембрана, внутренний периметр которой закреплен на штоке, а внешний закреплен на внутренней поверхности корпуса.