ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО РЕГУЛЯТОРА ДАВЛЕНИЯ ГАЗА

ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО РЕГУЛЯТОРА ДАВЛЕНИЯ ГАЗА
Полезная модель относится к устройствам для регулирования давления и может быть использована в различных отраслях машиностроения для регулирования давления газа, например, в редукторах баллонных для газопламенной обработки.
Для компактного хранения и удобного транспортирования значительных объемов технологического газа целесообразно подвергать газ сжатию и помещать в сжатом виде, т.е. под высоким давлением в емкость, способную такое давление выдержать, например, в баллон. При технологическом потреблении газа требуется, в подавляющем больппшстве случаев, гораздо более низкое давление. В связи с этим, между емкостью для фанения сжатого газа и технологическими устройствами, потребляющими газ, устанавливаются регуляторы давления газа Их функция заключается, с одной стороны, в снижении давления газа, выходящего из емкости, до технологического (эта функция определяет и другое название этих регуляторов - редукторы), и, с другой стороны, в поддержании величины давления потребляемого газа, поступающего в технологический  на заданном уровне. Во многих случаях допустимые отклонения этого уровня давления весьма малы, и поэтому, к регуляторам - их конструкции и принципу действия предъявляются высокие требования. Рещающую роль в обеспечении качественной работы регуляторов играют конструкции их запорных устройств, щюдставляющие собой, в любом случае, совокупность взаимодействующих клапана и седла, смонтированные с другими деталями и узлами в корпусе.
Известен регулятор давления газа, в котором запорное устройство образовано цилиндрическим отверстием в корпусе и соосно ему установленного клапана. Последний вьшолнен в виде металлического щарика, размещенного в корпусе с возможностью возвратио-поступательного перемещения. В цилиндрическом отверстии корпуса коаксиально, с зазором установлен силовой элемент-толкатель, который также имеет возможность возвратно-поступательного перемещения под действием специального комбинированного привода, реагщ)ующего на внещние сигналы и давление газа на входе в регулятор. Толкатель взаимодействует с щенком в рабочем положении и регулирует в необходимых пределах рабочий зазор между поверхностью щарика и кромкой отверстия в корпусе 1.
i ;   , -. IHI Известному запорному устройству гфисущи следующие недостатки:
1.Необходимость высокой точности и чистоты обработки контактной кромки отверстия в корпусе.
2.Необходимость точного позиционирования трех основных элементов запорного устройства - отверстия в корпусе, клапана и толкателя, так как даже незначительное смещение или неточность в относительном размещении хотя бы одного из них нарушает степень герметизации, чем снижает надежность работы устройства в целом.
Целью предлагаемого усоверщенствования является уменьшение технологического фактора при изготовлении основных элементов запорного устройства (клапан, отверстие в корпусе) и повышение надежности работы последнего.
Поставленная цель достигается за счет того, что между соосными отверстием в корпусе и клапаном введен уплотнитель, выполненный в виде мембраны, установленной с возможностью независимого перемещения вдоль общей оси. Мембрана при этом вьшолнена в виде плоского диска, установленного на нащ авляющем стержне, жестко связанного с клапаном. Мембрана может быть изготовлена из металла или полимерного материала
Наличие уплотнителя, каковым является мембрана, между отверстием и клапаном позволяет в первую очередь снизить класс точности и чистоты обработки отверстия, а также клапана, компенсируя это снижение тем, что мембрана, обладая необходимой степенью податливости в направлении оси перпендикулярной ее поверхности повторит геометрию контактной части отверстия и сферической поверхности клапана. При этом требование к точности позициошфования трех основных элементов запорного устройства становится менее актуальным, что приводит к повышению надежности работы устройства.
На прилагаемом к описанию чертеже дано изображение общего вида регулятора давления газа с запорными устройствами предлагаемой конструкции.
Запорное устройство состоит из клапана 1, контактная часть которого вьшолнена в виде полусферы 2. Последняя, в своей верхней части несет толкатель 3, вьшолненный зацело с клапаном. Толкатель 3 размещен коаксиально с зазором в отверстии 4 корпуса 5 регулятора давления, которое в нижней своей части образует седло. Между седлом и клапаном 1 размещен уплотнитель 6, вьшолненный в виде мембраны, установленный коаксиально с рабочим зазором на толкателе 3. Размеры мембраны, представляющей собой
плоский диск с центральным отверстием, т.е. внешний диаметр диска, его толщина, соотношения между диаметрами направляюшего отверстия 4 и отверстия в диске, образующего с толкателем 3 кольцевой зазор 7, а также материал, из которого он изготовлен, являются Imow how авторов. Подвод газа к запорному устройству от баллона осуществляется через отверстие 8 в корпусе 5. Клапан 1 опирается на возвратную пружину 9. Описанная конструкция запорного устройства может быть реализована и в предотфашггеле регулятора, с той лшпь разницей, что клапан выполнен в виде цилиндфа с плоским торцом 10, на котором размещен направляющий стержень 11, несущий мембрану 6.
Запорное устройство работает следуюхцим образом.
В рабочем положении клапан 1 за счет воздействия силового элеменга регулятора (на чертеже не показан) на толкатель 3 отжат от седла отверстия 4. При этом уплотнитель 6 разностью давления между источником и потребителем газа поджат к седлу, а точнее к плоской части корпуса 5, переходящей в седло. Газ из отверстия 8 выходит  через рабочий зазор 7 в уплотнителе 6. Величина сечения кольцевого зазора 7 определяется в основном требуемыми характеристиками по давлению регулятора. При закрытии запорного устройства, т.е. после прекращения воздействия силового элемента на толкатель 3, клапан 1 через уплотнитель 6 прижимается к седлу отверстия 4 пружиной 9. При этом, диск уплотнителя 6 деформируется под воздействием силы со стороны клапана 1 и ответной реакции со стороны седла отверстия 4 не только как материал в местах контакта с этими деталями, но и как тонкостенная мембрана, повышая надежность запирания устройства в целом.
Проведенные в НШ1 ВРТ натурные испытания щ)едлагаемой конструкции запорного устройства показали, что по такой важнейшей характеристике регулятора давления газа как наброс давления он щ)евосходит известные конструкции на 40-50%.
Источники информации, принятые во внимание при составлении описания полезной модели:
1.UK Patent Application GB №2106613 А-щкушгип.
3} сг-Ш9г