ГАЗОВЫЙ СМЕСИТЕЛЬ

Полезная модель относится к области сварочного производства и может быть использована для приготовления двухкомпонентных газовых смесей для сварочных процессов.
Известен универсальный газовый смеситель УГС-1, предназначенный для создания бинарных газовых смесей для сварочного производства и содержащий корпус с установленными на нем входным штуцером основного газа, входным штуцером задающего газа и выходным штуцером газовой смеси, при этом в корпусе выполнены камера рабочего давления, камера равного давления, смесительная камера и входная камера основного газа, в которой установлен редуцирующий клапан с возможностью соединения этой камеры с камерой рабочего давления, причем седло редуцирующего клапана закреплено в корпусе, а его подвижный элемент подпружинен относительно корпуса, входной штуцер основного газа соединен каналом со входной камерой основного газа, входной штуцер задающего газа соединен каналом с камерой равного давления, которая через регулирующий дроссель задающего газа соединена со смесительной камерой, при этом смесительная камера связана через регулирующий дроссель основного газа и канал соединительной трубки с камерой рабочего давления и другим каналом - с выходным штуцером газовой смеси, между камерами равного давления и рабочего давления в корпусе герметично установлена мембрана, которая через толкатель связана с подвижным элементом редуцирующего клапана (Технический паспорт 36 45028 ПС на Универсальный газовый смеситель УГС-1 Барнаульского аппаратурно-механического завода, 2011 г.). Данное устройство принято за прототип.
Недостатком известного смесителя является невысокая точность дозирования компонентов газовой смеси и отсутствие возможности широкого диапазона регулирования расхода основного газа в смеси.
Задачей создания предлагаемой полезной модели является повышение точности дозирования компонентов газовой смеси и расширение диапазона регулирования расхода основного газа в смеси.
Для этого в газовом смесителе, содержащем корпус с выполненными в нем камерой рабочего давления, камерой равного давления, смесительной камерой и входной камерой основного газа, в которой установлен редуцирующий клапан с возможностью соединения этой камеры с камерой рабочего давления, седло редуцирующего клапана закреплено в корпусе, а его подвижный элемент подпружинен относительно корпуса, установленные на корпусе выходной штуцер газовой смеси, входной штуцер основного газа, соединенный каналом со входной камерой основного газа, входной штуцер задающего газа, соединенный каналом с камерой равного давления, которая через регулирующий дроссель задающего газа соединена со смесительной камерой, связанной через регулирующий дроссель основного газа и канал соединительной трубки с камерой рабочего давления и другим каналом - с выходным штуцером газовой смеси, и мембрану, герметично установленную между камерами равного давления и рабочего давления в корпусе и которая через толкатель связана с подвижным элементом редуцирующего клапана, регулирующие дроссели основного и задающего газов выполнены в виде единого дросселирующего узла регулировки состава газовой смеси, состоящего из соосно установленных в корпусе оппозитно относительно смесительной камеры двух втулок с осевыми каналами, подпружиненного относительно одной из втулок штока, установленного соосно втулкам и имеющего два конусных элемента, размещенных своими узкими концами в осевых каналах соответствующих втулок, и поворотного элемента, при этом шток установлен с возможностью осевого перемещения и кинематически связан с поворотным элементом, расположенным на внешней поверхности корпуса, кроме того, осевой канал одной из втулок выполнен с возможностью соединения смесительной камеры с камерой равного давления, а осевой канал другой втулки выполнен с возможностью соединения через радиальный канал этой втулки смесительной камеры с каналом соединительной трубки.
Полезная модель поясняется чертежами, где:
на фиг.1 показан газовый смеситель, вид сверху; на фиг.2 - сечение А-А фиг.1; на фиг.3 - вид I фиг.2; на фиг.4 - сечение В-В фиг.1; на фиг.5 - вид II фиг.4; на фиг.6 - сечение Б-Б фиг.2.
Газовый смеситель содержит корпус, выполненный разъемным и состоящим из двух частей - 1 и 4, скрепленных между собой винтами. В части 1 корпуса установлены входной штуцер 2 основного газа и выходной штуцер 3 основного газа, который через соединительную трубку 12 связан со штуцером 6, установленным в части 4 корпуса. В корпусе выполнены: входная камера 19 основного газа, камера 20 рабочего давления, камера 21 равного давления, смесительная камера 22. Во входной камере 19 основного газа установлен редуцирующий клапан, седло 17 которого закреплено в части 1 корпуса, а его подвижный элемент 16 подпружинен относительно корпуса и через толкатель 23 соединен с мембраной 5, герметично установленной между частями 1 и 4 корпуса. В части 4 корпуса установлены: входной штуцер 8 задающего газа, выходной штуцер 7 газовой смеси и регулирующие дроссели основного и задающего газов, выполненные в виде единого дросселирующего узла бесступенчатой регулировки состава газовой смеси, состоящего из соосно установленных в корпусе оппозитно относительно смесительной камеры 22 двух втулок 13 и 15 с осевыми каналами, штока 18, подпружиненного относительно втулки 13 и установленного соосно втулкам 13 и 15. Шток 18 имеет два конусных элемента 14, которые размещены своими узкими концами в осевых каналах втулок 13 и 15. Узел регулировки содержит также поворотный элемент 9, установленный на внешней поверхности части 4 корпуса, где размещена шкала регулировки. Поворотный элемент 9 кинематически связан со штоком 18, имеющим возможность осевого перемещения.
Осевой канал втулки 13 выполнен с возможностью соединения смесительной камеры 22 с камерой 21 равного давления, а осевой канал втулки 15 выполнен с возможностью соединения через радиальный канал 24 этой втулки смесительной камеры 22 с каналом соединительной трубки 12. В части 1 корпуса могут быть установлены манометры - 10 для контроля давления основного газа перед редуцирующим клапаном и 11 для контроля давления газов перед дросселирующим узлом.
Смеситель работает следующим образом.
Задающий газ через штуцер 8 под рабочим давлением подается в камеру 21 равного давления. Оттуда задающий газ по осевому каналу втулки 13 через зазор между стенками осевого канала и конусным элементом 14 поступает в смесительную камеру 22. Одновременно под действием давления задающего газа мембрана 5 прогибается и через толкатель 23 перемещает подвижный элемент 16 редуцирующего клапана относительно седла 17. В образовавшийся зазор основной газ через входной штуцер 2 и входную камеру 19 поступает в камеру 20 рабочего давления, при этом он уравновешивается давлением камеры 21 и его давление становится таким же. То есть, перед дросселирующим узлом газы имеют равное давление. Далее основной газ через соединительную трубку 12 и ее штуцеры 3 и 6 поступает в дросселирующий узел, где он проходит через радиальный канал 24 и зазор между стенками осевого канала втулки 15 и конусным элементом 14 в смесительную камеру 22. В смесительной камере происходит смешивание основного и задающего газов и полученная газовая смесь через выходной штуцер 7 подается потребителю. Регулирование состава получаемой газовой смеси осуществляется вращением относительно шкалы, размещенной на корпусе, поворотного элемента 9. При этом происходит осевое перемещение кинематически связанного с элементом 9 штока 18 и, соответственно, изменение положения конусных элементов 14 относительно стенок осевых каналов втулок 13 и 15. В зависимости от установленного проходного сечения этих осевых каналов устанавливается тот или иной заданный состав получаемой газовой смеси.