Способ тарированной подпитки расходной емкости из сосуда высокого давления и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к агрегатостроению и может использоваться в пневмосистемах различного назначения. Цель изобретения - повышение надежности и расширение области применения способа и устройства, а также улучшение габаритномассовых характеристик устройства для тарированной подпитки расходной емкости от сосуда высокого давления. Способ включает перепуск рабочей среды с редуцированием из сосуда высокого давления в расходную емкость при падении давления в последней ниже заданного давления подпитки и отсечку перепуска рабочей среды по достижении в расходной емкости заданного рабочего давления, причем верхний и нижний пред

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з G 05 D 16/00

ГОСУДАРСТВЕНЮЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР ° (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

OO

ЬЭ

О

Од

О

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4925603/24 (22) 20.02.91 (46) 07.06.93. Бюл. ЬЬ 21 (71) Львовский политехнический институт и

Самарский авиационный институт (72) О.Il.Móëþêèí. Д.Е.Чегодаев, Б.Д.Белоус, О.Ю.Захаров, В.А.Зацарный, Ф.М.Шакиров и В.С.Тыжай (56) 1. Пневмогидравлические системы. Расчет и проектирование. / Под ред. Н.М.Беляева. М.: Высшая школа, 1988, с. 177„.179.

2. Там же, с. 260, рис. 8;18. (54) СПОСОБ ТАРИРОВАННОЙ ПОДПИТКИ

РАСХОДНОЙ ЕМКОСТИ ИЗ СОСУДА ВЫСОКОГО ДАВЛЕНИЯ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ

„,Я2,, 1820370 А1

2 (57) Изобретение относится к агрегатостроению и может использоваться в пневмосистемах различного назначения. Цель изобретения — повышение надежности и расширение области применэиия способа и устройства, а также улучшение гэбаритномассовых характеристик устрействэ.для тэриреван ной подпитки расходной емкости от . сосуда высокого давления. Способ включает перепуск рабочей среды с редуцированием из сосуда высокого давления в расходную емкость при падении давления в последней ниже заданного давления подпитки и отсечку перепуска рабочей среды по достижении: в расходной емкости заданного рабочего давления, причем верхний и нижний пред3

1820370

10

25

40 елы редуцированного давления рабочей среды устанавливают равными заданным величинам соответственно рабочего давления и давления подпитки. Устройство, реализующее указанный способ, содержит сосуд В высокого давления, соединенный с расходной емкостью С через запорно-редуцирующий блок, между входным 2 и выходными 3 патрубИзобретение относится к агрегатостроению и предназначено для пневмогидравлических объектов с баллонными аккумуляторами давления, подпитывающими расходные емкости, к которым предьявляются повышенные требования по герметичности запорно-регулирующих устройств, минимальности их габаритно-массовых характеристик и простоте перенастройки для работы в другом режиме. В частности, к таким объектам могут быть отнесены бортовые системы сжатого газа для употребления агрегатами двигательной установки летательного аппарата, перенастраиваемое стендовое оборудование для пневмо-, гидроиспытаний клапанной арматуры, пневмобаллонные источники питания с большим перепадом давлений между подпиты вающей и раздаточной магистралями.

Цель изобретения — повышение надежности и расширение области применения способа и устройства, а также улучшение габаритно-массовых характеристик последнего.

Цель достигается тем, что по способу . тарированной подпитки расходной магистрали, основанному на редуцировании давления рабочей среды, подводимой от сосуда к емкости, отсечке подвода среды к емкости по достижении в ней заданного давления и обеспечении перепуска рабочей среды из сосуда в емкость при снижении в ней давления ниже заданного, осуществляют предварительную настройку верхнего предела величины редуцированного давления среды, который принимают равным величине давления отсечки, и нижнего предела величины редуцирования давления среды, принимаемого равным величине давления подпитки.

Применительно к устройству, реализующему предлагаемый способ, цель достигается тем, что в нем, включающем расходную емкость и сосуд высокого давления, связан. ные магистрально, в которой последовательно размещены редуктор постоянного давления, между входным и выходным патками корпуса которого расположено седло запорно-редуцирующего клапана 5. жестко связанного со штоком 6, и обратный клапан, расположенный в полости под свободным торцом штока 6 и выполненный в виде двухседельного клапана 15, седла 13 и 14 которого соединены соответственно с выходным и входным патрубками. 2 с.п. ф-лы, 1 ил. рубками в корпусе которого сцентрирован подпружиненный чувствительно-регулирующий орган в виде плунжера, жестко связанного с запорным органом, образующим с седлом корпуса дросселирующее сечение, и обратный клапан, между входным и выходным патрубками корпуса которого сцентрирован подпружиненный клапан, противодействующий усилию от давления среды за редуктором, редуктор и обратный клапан выполнены в виде единого запорно-редуцирующего блока и размещены в общем корпусе, пружину редуктора размещают между одним из торцов плунжера и опорной поверхностью корпуса с обеспечением введения запорно-редуцирующего клапана к его седлу со стороны входного патрубка, а обратный клапан выполнен в виде двухседельного клапа на, размещенного в полости между двумя седлами, выполненными соответственно в соединительных каналах, сообщающих полость корпуса под свободным торцом плунжера с входным и выходным патрубками, причем сам клапан поджат пружиной до введения в контакт с седлом в соединительном канале входного патрубка.

Предложенное устройство представлено на чертеже.

Устройство включает сосуд В высокого давления (запитываемого со стороны "Зарядки баллона" от компрессора или насоса), запорно-редуцирующее устройство А и расходную емкость С (q выходным патрубком

"Отбор", связанным с потребителем).

35 Запорно-редуцирующее устройство А включает корпус 1 с входным 2 и выходным

3 патрубками. В корпусе 1 выполнено седло

4 эапорно-редуцирующего клапана 5 (регулирующий элемент), жестко связанного с плунжером 6 (чувствительный элемент), который нагружен пружиной 7, размещенной, в полости 8 между торцом плунжера 6 и стенкой корпуса 1 и поджимающей запорный орган 5 к седлу 4. Полость 8 связана с

45 выходным патрубком 3 при помощи соединительного канала 9. С другого торца плунжера 6 в корпусе 1 выпоlHpíà полость 10, 1820370 сообщаемая соединительными каналами 11 и 12 соответственно с выходным 3 и входным 2 патрубками. В местах сопряжения каналов 11 и 12 с полостью 10 выполнены соответственно седла 13 и 14, между которыми размещен двухседельный клапан 15, поджатый пружиной 16 к седлу 14. Пружина

16 введена в контакт с нагрузочным регулировочным винтом 17. Для подстройки исходного усилия пружина 7 предусмотрен блок регулировочных шайб 18.

Подготовка устройства к работе заключается в следующем.

Из технического задания на систему опРЕДЕЛЯЮт ВЕРХНИЙ Рред.llmseP" И НИжнИй рредл!вниж пределы редуцирования давления ° принимаемые равными крайним значениям диапазона разбега давления заряженного сосуда В, соответственно верх Р ниж вх. и вх.

Осуществляют настройку редуктора из условия равенства верхнего предела величины РеДУЦиРованного давлениЯ Рред.flms среды величине давления отсечки Ротс по соотношению

Рредцт <Рвх верх

Ppeq.цв =Ротс верх

Рвх. Б 1+Рред.цт Зг+2пр.7 Н+

+Гнастр.пр,7 Рвх. P S2 0.

_#_d f л(6 где 31= 4 . Яг=

Znp 7 — жесткость пружины 7;

Н вЂ” рабочий ход плунжера 6; т-настр.пр.7 ПРЕДВдРИТЕЛЬНОЕ УСИЛИЕ HB стройки пружины 7.

Из соотношения (1) следует., что

Рред,цп "Рх в момент стРагиваниЯ (Н=О) on ределяется как . верх

Рред!ип

Рвх Ь Рвх 1 Рнастр.пр.7

Так как величины S1, S2 и P»" " — const, то РегУлиРование Рред,lim P" возможно толькО За СчЕт иэмЕнениЯ паРаметРа Енастр.пр.7 путем регулирования толщины набора регулировочных шайб 18.

Осуществляют настройку редуктора из условия равенства нижнего предела величины редуцированного давления среды

Рред.llm * ВЕЛИЧ И НЕ Да ВЛЕН ИЯ ПОДПИТКИ

Рподп. по соотношению ниж

РредЛ!т <Рвх ниж

Рред.IIm =Рподп.

Рвх. $3 Рред.lim S3онест .п .16+2 110 (2) р р пр16

5 где Яз=

Рнастр.пр. 16 — ПрЕдаарИтЕЛЬНОЕ УСИЛИЕ настройки пружины ".6;

2пр.16 — жесткость пРУжины 16;

h — ход клапана 15 при перекладке с седла 14 на седло 13.

Иэ СООТНОШЕНИЯ (2) СЛЕДУЕТ, ЧтО Рред,ámниж

15 должйЬ быть равно в момент страгивания (h=O) ниж . ниж Рвх З3 днестр.пр.16

Рред.lim, 2

3Так как величины S3, Pax"" — const, то

РегУлиРование Рред.цптниж возможно только

За СЧЕТ ИЗМЕНЕНИЯ ПараМЕтра Енастр.пр.16 ЧтО осуществляется при помощи регулировочного винта 17.

25 Запорно-редуцирующее устройство А готово к работе.

Работа устройства заключается в следующем, При подаче во входной патрубок 2 дав30 ления Рвх оно поджимает запорный орган 5 к седлу 4 и в то же время через канал 12 воздействует на клапан 15. По достижении

НЕРаВЕНСтВа Рвх>Рвхниж (СМ СООТНОШЕНИЯ (1) и (1 ) входное давление отжимает клапан

15 от седла 14 и поджимает клапан t5 к седлу 13. При этом давление Рвх поступает в полость 10 и воздействует на плунжер 6.

Согласно соотношению (2) развиваемое при . этом усилие от давления Рвх преодолевает

40 усилие пружины 7 и усилие прижатия клапана 5 к седлу от входного давления Рвх. Происходит перемещение плунжера 6, а следовательно, и клапана 5 вправо. При отходе клапана 5 от седла 4 среда проходит

45 через редуцирующее сечение (клапан 5— седло 4) в выходной патрубок 3 и далее в емкость С на отбор. При этом в емкости С устанавливается некоторое значение давления Рр д, которое поступает через канал 9 в полость 8 и воздействует на плунжер 6. По достижении нЕРавенства Рред>Рредца" " (см. соотношенияе 2 ) плунжер 6 перемещается влево, обеспечив посадку запорного органа 5 на.седло 4; Данный случай сопря55 жен также с прекращением отбора среды иэ емкости.

При этом по достижении равенства

Рвх=Рвх""ж клапан 15 согласно соотношениям (2) и (2 ) отходит от седла 13 и входит в контакт с седлом 14, перекрыв поступление

1820370

Формула изобретения

1. Способ тарированной подпитки расходной емкости из сосуда высокого давления, включающий перепуск рабочей среды с редуцированием из сосуда высокого давления в расходную емкость при падении давления в последней ниже заданного давления подпитки, и отсечку перепуска рэбоСоставитель И. Олейник

Техред М.Моргентал Корректор Н. Гунько

Редактор

3аказ 2030 . Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101 давления Pgx в полость 10 и перепустив туда редуцированное давление. Это ведет к увеличению усилия поджатия клапана 5 к седлу

4 и, следовательно, побочной герметизирующей способности запорной пары, При снижении давления Рред в емкости

С ниже Рвх."" в силу отмеченных выше особенностей работы запорно-редуцирующего устройства А происходит перекладка клапана 15 с седла 14 на седло 13, что ведет к открыванию запорного органа 5 и последующей подпитке расходной емкости до заданного расчетного значения.

По сравнению с известными техническими решениями аналогичного назначения использование .предлагаемого технического решения снижает габаритно-массовые характеристики устройства, повышает надежность работы .редуцирующе-запорных органов, расширяет диапазоны перестройки на другие режимы работы и снижает склонновть подпружиненных масс редуктора к колебаниям нэ переходных режимах, упрощает условия эксплуатации (обслуживания) устройства за счет сокращения числа используемой в нем клапанной арматуры, чей среды при достижении в расхбдной емкости заданного рабочего давления, о тл ичающийся тем,что,сцелью повышения надежности и расширения об5 ласти применения способа, верхний и нижний пределы редуцированного давления рабочей среды устанавливают равными заданным величинам соответственно рабочего давления и давления подпитки.

10 2; Устройство для тарированной подпитки расходной емкости из сосуда высокого давления, содержащее сосуд высокого давления, соединенный через редуктор lloстоянного давления с расходной емкостью, 15 иобратныйклапан, отличающееся тем, что; с целью повышения надежности, расширения области применения и улучшения габаритно-массовых характеристик устройства:; редуктор постоянного давления и

20 обратный клапан размещены в общем корпусе, между входным и выходным патрубками которого расположено седло запорно-редуцирующего клапана, жестко связанного с плунжером, расположенным в полости, кото25 рая сообщена с выходным патрубком, причем плунжер нагружен пружиной с обеспечением поджатия запорно-редуцирующего клапана к седлу со стороны входного патрубка..а обратный клапан выполнен в виде двухседельного

30 клапана, расположенного в полости род свободным торцом плунжера, которая сообщена через седла этого клапана соответственно с входным и выходным патрубками, при этом двухседельный клапан подпружинен к свое35 му седлу, соединенному с входным патрубком;