РЕГУЛЯТОР-УСИЛИТЕЛЬ СПАРЕННЫЙ

Устройство относится к области гидропневматики и может использоваться в качестве задающего устройства для регуляторов давления газа и автоматического поддержания выходного давления газа.
Регулятор-усилитель спаренный предназначен для снижения и поддержания в заданных пределах выходного командного давления газа, поступающего к исполнительному устройству регулятора.
Наиболее близким решением, взятого в качестве прототипа, является редуктор и усилитель входящие в состав регулятора давления РДУ-80, выполненные раздельно, редуктор: в виде цилиндрического корпуса с полостями командного и выходного давлений, содержащий один клапан; усилитель: в виде цилиндрического корпуса с полостями командного и выходного давлений установленных на жесткой оси, два седла и измерительным поршнем (ТУ 4218-111-07538145-2000). Недостатками данных устройств являются сложность конструкции, неудобство компоновки в составе регулятора газа, ненадежными уплотнениями пары клапан - седло, что в результате снижает чувствительность регулятора и его надежность.
Задачей предлагаемого технического решения является:
1. Увеличения надежности регулятора - усилителя спаренного.
2. Объединение двух устройств в одно, для увеличения надежности и более компактного размещения в составе регулятора давления.
3. Увеличения чувствительности реагирования на изменение выходного давления газа и обеспечение полной герметичности клапанов регулятора и усилителя одновременно при эксплуатации регулятора-усилителя спаренного.
Поставленные задачи достигаются за счет того, что:
1. В регуляторе-усилителе спаренном:
1.1. В качестве уплотнения на клапане регулятора использован Т-образный паз с зажатым резиновым кольцом (рис. 1, вид «Б»); в качестве чувствительного элемента использован поршень; клапан разгружен от входного давления.
1.2. В усилителе клапанная группа уплотняется по тонкому мягкому кольцу (фторопласт, капролон, полиэфирэфиркетон) завальцованному в стальное седло (рис. 1, вид «А»), что обеспечивает герметичность пары клапан-седло, постоянство поверхности контакта пары клапан-седло.
2. За счет небольших размеров использован переходной штуцер (9), который объединяет в себе две функции: штуцера регулятора и направляющей для сдвоенного клапана усилителя.
3. В регуляторе использованы уплотнения которые дают малые поверхности контакта пары клапан-седло.
На рис. 1 представлен общий вид регулятора - усилителя спаренного.
Регулятор-усилитель спаренный содержит: корпус регулятора «8» с полостями входного «В», командного «К1» и обратной связи «О» давлений, клапан - поршень «11», пружину «20»; переходной штуцер «9», соединяющий регулятор и усилитель; корпус усилителя «8» с полостями входного (для усилителя) «К1», командного «К2» и обратной связи «О» давлений, сдвоенный клапан «13», седла «2», измерительный поршень «1», устройство нажимное «3», стакан «14» с пружиной «19», винт нажимной «3», пружину «21», штуцер входа газа «10», кольца уплотнительные «30», «31», «32», «33», «34», «35», «36».
Устройство работает следующим образом:
Цилиндрические корпуса «7» и «8» являются основными силовыми элементами, обеспечивающими основные прочностные характеристики устройства.
В исходном положении клапан-поршень «11», под действием пружины «20» открыт; сдвоенный клапан «13», под действием пружины «21» закрыт.
Газ подводится через входной штуцер «10» в полость «В». В исходном положении клапан-поршень «11», под действием пружины «20» открыт, под действием входного давления он закрывается и в полости «К1» появляется давление необходимое для запуска усилителя.
Для открытия сдвоенного клапана «13» при помощи винта нажимного «3» сжимают пружину «19», которая передает усилие на поршень-шток «1», который перемещается влево и отжимает сдвоенный клапан «13», образуя кольцевую щель, по которой газ из полости «К1» поступает в полость «К2».
вых
Из полости «К2» газ поступает в командную полость регулятора давления, открывает клапан регулятора, при этом газ поступает в выходную полость регулятора, а из нее поступает в выходные полости «О» регулятора-усилителя спаренного. Давление выходного газа Р давит на клапан-поршень «11» перемещая его вправо - приоткрывая, и поршень-шток «1», который передает усилие на пружину «19».
вых
При равновесном состоянии усилий от давления Р в полостях «О» пружины «20» и «19», поршень-шток «7» и сдвоенный клапан «13» находятся в закрытом состоянии, клапан-поршень «11» закрыт. Наличие уплотнений на клапане-поршне «11» (рис. 1, вид Б), седле «2» и поршне-штоке (рис. 1, вид А) обеспечивает их герметичность.
вых
ком
вых
ком
В случае увеличения выходного давления Р в полостях «О», поршень-шток «1» преодолевая усилие пружины «19» перемещается вправо, откроется отверстие между поршнем-штоком «1» и сдвоенным клапаном «13» и давление из полости «K2» стравится в полость «О»; командное давление Р уменьшится, в том числе в регуляторе давления, и уменьшит щель в регуляторе давления и выходное давление Р, поршень-шток «1» переместится и сдвоенный клапан «13» закроется, обеспечивая необходимое давление Р.
вых
вых
ком
вых
В случае уменьшения давления выходного газа Р в полостях «О», связанных с полостью выходного давления Р в регуляторе давления, поршень шток «1» переместится влево и передаст усилие на сдвоенный клапан «13», который так же переместится влево и откроет отверстие между полостью «K1» и «K2», давление в полости «К1» понизится, что приведет к перемещению клапана-поршня «11» вправо и повышению давления в полости «K1». Газ из полости «K2» поступит в командную полость регулятора и увеличит командное давление Р до необходимой величины, чтобы восстановить давление на выходе Р до заданной величины.
вых
Таким образом, предложенная конструкция регулятора - усилителя спаренного обеспечит необходимое выходное давление газа Р в регуляторе давления газа в заданных пределах.