Регулятор давления газообразного топлива

Изобретение относится к области двигателестроения. Регулятор давления газообразного топлива содержит корпус с крышкой, между которыми установлена диафрагма, разделяющая полость внутри крышки, сообщаемую с источником давления воздуха, и полость в корпусе, сообщаемую с потребителем газообразного топлива. С диафрагмой соединена вилка, в которой установлен стержень, размещенный в пазу рычага, расположенного на оси, установленной в корпусе. Напротив рычага установлен запорный элемент клапана, открывающего и запирающего проход газообразного топлива. В диафрагму вставлен шток, имеющий резьбовые концы, с одним из которых соединена упомянутая вилка, а на другой конец навинчена гайка. Между вилкой и гайкой по обе стороны диафрагмы установлены шайбы. На крышке регулятора установлено электронное устройство регулирования давления воздуха, подаваемого в полость внутри крышки корпуса регулятора по сигналу от электронного блока управления двигателем. Технический результат - повышение эффективности и экономичности работы двигателя внутреннего сгорания. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к системам питания двигателя внутреннего сгорания, работающего по газодизельному циклу.

Известны различные конструкции регуляторов давления (см. SU 981656 А1, опубл. 15.12.1982 г., RU 2027215 С1, опубл. 20.01.1995 г., CN 201269148 Y, опубл. 08.07.2009 г.).

В качестве ближайшего аналога (прототипа) принят регулятор давления газообразного топлива, раскрытый в европейском патенте (см. ЕР 0805384 А2, опубл. 05.11.1997 г.). Регулятор содержит корпус с крышкой, между которыми установлена диафрагма, разделяющая полость внутри крышки и полость в корпусе, сообщаемую с потребителем газообразного топлива. С диафрагмой соединена вилка, в которой установлен стержень, размещенный в рычаге, расположенном на оси, установленной в корпусе. По обе стороны диафрагмы установлены шайбы. В корпусе регулятора установлен запорный элемент клапана, открывающего и запирающего проход газообразного топлива. Однако в этом регуляторе значение давления газообразного топлива на выходе из него будет соответствовать установочному давлению на диафрагму со стороны крышки, которое задается вручную путем изменения силы воздействия пружины, поджимаемой установочным винтом, сверху на диафрагму. Отсутствие в описанном выше регуляторе возможности автоматического регулирования давления газообразного топлива, подаваемого к форсункам двигателя, не обеспечивает требуемой характеристики ДВС при различных режимах его работы, что отрицательно сказывается на эффективности и экономичности работы двигателя внутреннего сгорания.

При создании регулятора давления решалась задача обеспечения автоматического регулирования давления газообразного топлива, подаваемого к форсункам двигателя внутреннего сгорания, что позволит получить требуемую характеристику работы двигателя при различных режимах и повысит эффективность и экономичность его работы.

Решение задачи обеспечено тем, что регулятор давления газообразного топлива содержит корпус с крышкой, между которыми установлена диафрагма, разделяющая полость внутри крышки, сообщаемую с источником давления воздуха, и полость в корпусе, сообщаемую с потребителем газообразного топлива. С диафрагмой соединена вилка, в которой установлен стержень, размещенный в пазу рычага, расположенного на оси, установленной в корпусе. Напротив рычага установлен запорный элемент клапана, открывающего и запирающего проход газообразного топлива. В диафрагму вставлен шток, имеющий резьбовые концы, с одним из которых соединена упомянутая вилка, а на другой конец навинчена гайка, между вилкой и гайкой по обе стороны диафрагмы установлены шайбы. Регулятор снабжен электронным устройством регулирования давления воздуха в полости внутри крышки, с помощью которого в упомянутую полость по сигналу от электронного блока управления двигателем подается регулируемое давление воздуха, обеспечивающее требуемую величину давления газообразного топлива на выходе из регулятора в зависимости от режима работы двигателя.

Технический результат, обеспечиваемый заявленным изобретением, заключается в повышении эффективности и экономичности работы двигателя внутреннего сгорания, поскольку при снабжении регулятора электронным устройством регулирования давления воздуха в полости внутри крышки, с помощью которого в упомянутую полость по сигналу от электронного блока управления двигателем подается регулируемое давление воздуха, обеспечивающее требуемую величину давления газообразного топлива на выходе из регулятора в зависимости от режима работы двигателя, достигается автоматическое регулирование давления газообразного топлива, подаваемого к форсункам двигателя внутреннего сгорания, что позволяет получить требуемую характеристику работы двигателя при различных режимах.

Запорный элемент клапана выполнен в виде пробки из полимерного материала с металлическим наконечником, пробка размещена в обойме, сделанной в виде воронки с отверстиями для прохода газообразного топлива, а седло пробки выполнено в виде шайбы с заостренным кольцевым выступом, сужающимся в сторону торца пробки.

На фигуре 1 показан продольный разрез регулятора.

На фигуре 2 показан вид справа регулятора, изображенного на фиг. 1.

Регулятор давления газообразного топлива, представленный на фигуре 1, содержит корпус 1 с крышкой 2, между которыми установлена диафрагма 3. Диафрагма 3 разделяет полость 4 внутри крышки 2, сообщаемую с источником давления воздуха (на фигурах не показан), и полость 5 в корпусе 1, сообщаемую с потребителем газообразного топлива (на фигурах не показан). С диафрагмой 3 соединена вилка 6, в которой установлен стержень 7, размещенный в пазу рычага 8, расположенного на оси 9, установленной в корпусе 1. Напротив рычага 8 установлен запорный элемент 10 клапана, открывающего и запирающего проход газообразного топлива. В диафрагму 3 вставлен шток 11, имеющий резьбовые концы, с одним из которых соединена упомянутая вилка 6, а на другой конец навинчена гайка 12. Между вилкой 6 и гайкой 12 по обе стороны диафрагмы 3 установлены шайбы 13, 14. На крышке 2 регулятора установлено электронное устройство 15 регулирования давления воздуха, подаваемого на вход 16 регулятора в полость 4 по сигналу от электронного блока управления двигателем (на фигурах не показан). Электронное устройство 15 регулирования давления воздуха соединено с электронным блоком управления двигателем через резьбовой электрический вывод 17.

Запорный элемент 10 клапана выполнен в виде пробки из полимерного материала с металлическим наконечником 18. Пробка размещена в обойме 19, сделанной в виде воронки с отверстиями для прохода газообразного топлива в кольцевую полость 20, расположенную между обоймой 19 и корпусом 1. Седло 21 пробки выполнено в виде шайбы с заостренным кольцевым выступом, сужающимся в сторону торца пробки.

В регуляторе давления газообразного топлива предусмотрены водяные патрубки 22, 23 (фигура 2) для подвода и отвода горячей жидкости, поступающей из системы охлаждения двигателя в полость 24 (фигура 1) для подогрева газообразного топлива.

Работа регулятора давления осуществляется следующим образом.

Газообразное топливо, находясь в баллонах под давлением 20,0 МПа, поступает на вход регулятора, проходя через отверстия, выполненные в обойме 19, в кольцевую полость 20 (фигура 1). В результате прохождения через отверстия в обойме 19 газ дросселируется, и температура его падает (эффект Джоуля-Томсона). Подогрев газа осуществляется с помощью горячей жидкости, поступающей из системы охлаждения двигателя. Горячая жидкость поступает через водяной патрубок 22 в полость 24 для подогрева газообразного топлива (фигура 1) и затем выходит через другой водяной патрубок 23 (фигура 2).

Из кольцевой полости 20 газообразное топливо, поступая в полость 5 в корпусе 1 регулятора, оказывает давление на диафрагму 3. Выгибаясь под давлением газа, диафрагма 3 перемещает соединенную с ней вилку 6, которая, в свою очередь, через стержень 7 воздействует на рычаг 8. Поворачиваясь на оси 9, рычаг 8 давит на металлический наконечник 18 запорного элемента 10 клапана, прижимая клапан к седлу 21.

При работе двигателя в различных режимах (режим холостого хода, режим частичных нагрузок, режим ускорения и др.) от электронного блока управления двигателем поступают соответствующие электрические сигналы на вход электронного устройства 15 регулирования давления воздуха в полости 4. В результате обработки полученного электрического сигнала на вход 16 регулятора поступает требуемое количество сжатого воздуха, подаваемого от источника давления воздуха, в качестве которого может использоваться, например, дополнительный компрессор. Давление воздуха в полости 4 над диафрагмой 3 поддерживается в диапазоне от 0,1 до 1,0 МПа, что обеспечивает требуемую величину давления газообразного топлива на выходе из регулятора в зависимости от нагрузки на двигатель, частоты вращения коленчатого вала, теплового состояния двигателя и т.д.

При достижении давления 0,01…0,015 МПа при неработающем электронном устройстве 15 регулирования давления воздуха запорный элемент 10 клапана перекрывает подачу газообразного топлива в кольцевую полость 20.

При снабжении регулятора электронным устройством регулирования давления воздуха, с помощью которого в полость над диафрагмой по сигналу от электронного блока управления двигателем подается регулируемое давление воздуха, обеспечивающее требуемую величину давления газообразного топлива на выходе из регулятора в зависимости от режима работы двигателя, достигается автоматическое регулирование давления газообразного топлива, подаваемого к форсункам двигателя внутреннего сгорания, что позволяет получить требуемую характеристику работы двигателя при различных режимах. В результате повышается эффективность и экономичность работы двигателя внутреннего сгорания.

1. Регулятор давления газообразного топлива, содержащий корпус с крышкой, между которыми установлена диафрагма, разделяющая полость внутри крышки, сообщаемую с источником давления воздуха, и полость в корпусе, сообщаемую с потребителем газообразного топлива, с диафрагмой соединена вилка, в которой установлен стержень, размещенный в пазу рычага, расположенного на оси, установленной в корпусе, напротив рычага установлен запорный элемент клапана, открывающего и запирающего проход газообразного топлива, в диафрагму вставлен шток, имеющий резьбовые концы, с одним из которых соединена упомянутая вилка, а на другой конец навинчена гайка, между вилкой и гайкой по обе стороны диафрагмы установлены шайбы, на крышке регулятора установлено электронное устройство регулирования давления воздуха, подаваемого в полость внутри крышки корпуса регулятора по сигналу от электронного блока управления двигателем.

2. Регулятор давления по п. 1, отличающийся тем, что запорный элемент клапана выполнен в виде пробки из полимерного материала с металлическим наконечником, пробка размещена в обойме, сделанной в виде воронки с отверстиями для прохода газообразного топлива, а седло пробки выполнено в виде шайбы с заостренным кольцевым выступом, сужающимся в сторону торца пробки.



 

Похожие патенты:

Объемный бустер для системы привода преимущественно включает регулируемый ограничитель, так что выводящая мощность устройства может регулироваться для конкретного применения.

В изобретении раскрыто устройство штока клапана и плунжера клапана для использования с регуляторами текучей среды. Пример регулятора текучей среды включает в себя элемент (258) регулирования потока, имеющий корпус (266), включающий в себя продольный канал (280) между первым концом (282) и вторым концом (284), и шток (226) клапана, расположенный в канале элемента регулирования потока.

Описано гнездо пружины (102) для использования вместе с приводами. Образец гнезда пружины включает корпус (200), имеющий упор (202) для помещения на него конца пружины привода (120), направляющую деталь (204), выступающую от упора по направлению к первой поверхности (206) корпуса, при этом направляющая деталь сконфигурирована соответствующей внутреннему диаметру винтовой пружины для удержания конца винтовой пружины в зацеплении с упором, и отверстие (208) в поверхности (210) корпуса, находящейся с противоположной стороны от направляющей детали, при этом отверстие сконфигурировано для помещения в него конца регулятора (124; 400) пневматического привода таким образом, что отверстие приходит в зацепление с регулятором для уменьшения в значительной степени наклона корпуса и потери устойчивости пружины.

Изобретение относится к устройству управления потоком текучей среды. Регулятор (100), содержит корпус клапана (102), определяющий путь прохождения потока текучей среды (108), корпус силового привода (106), подсоединенный к корпусу клапана, трубчатый управляющий элемент (130), расположенный, по меньшей мере, частично в пределах оболочки силового привода и приспособленный к перемещению относительно корпуса клапана для регулирования движения потока текучей среды через путь прохождения потока текучей среды, центральный стержень(186), расположенный, по меньшей мере, частично в пределах трубчатого управляющего элемента и прикрепленный к оболочке силового привода, первое гнездо пружины (188), расположенное в пределах трубчатого управляющего элемента и прикрепленное к центральному стержню, второе гнездо пружины (190), расположенное, по меньшей мере, частично в пределах трубчатого управляющего элемента и определяющее положение отверстия, через которое протянут центральный стержень, и пружину(193), расположенную между первым и вторым гнездом пружины, пружину, приспособленную к отклонению трубчатого управляющего элемента в предопределенное положение относительно корпуса регулятора, при этом второе гнездо пружины содержит соединительную деталь гнезда пружины (200), прикрепленную к управляющему элементу, и кольцо гнезда клапана, входящее в сцепление с пружиной и приспособленное к смещению относительно соединительной детали гнезда пружины для самовыравнивания пружины в пределах трубчатого управляющего элемента подобным образом.

Привод устройства для регулирования технологических параметров текучих сред, содержит: корпус, содержащий первый компонент и второй компонент, диафрагму, содержащую внешнюю радиальную часть и внутреннюю радиальную часть, причем внешняя радиальная часть диафрагмы размещена между первым и вторым компонентами корпуса, а внутренняя радиальная часть имеет круглое отверстие и буртик, расположенный по окружности отверстия, шток, оперативно соединенный с диафрагмой для управления устройством для регулирования технологических параметров текучих сред, и сборку пластин, которая соединяет шток и диафрагму, содержит первую и вторую пластины, прикладывающие сжимающую нагрузку к внутренней радиальной части диафрагмы и к буртику, и образует линию контакта со штоком с обеспечением непроницаемого для текучей среды уплотнения между сборкой пластин и штоком, при этом части буртика сжаты между внешними радиальными частями пластин по существу до той же толщины, что и остальная диафрагма.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и предназначено для управления потоком рабочей среды по внешней команде, реализуемой подачей управляющего давления в полость управления клапана.

Изобретение относится к устройству для управления текучей средой и, более конкретно, к позиционирующему устройству в составе устройства для управления текучей средой.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для отвода из гидравлических сетей скоплений газо-воздушной среды, препятствующей бесперебойной работе гидравлического оборудования.

Изобретение относится к устройству для управления подачей газа в горелку. .

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для регулирования потоков жидкостей, содержащих твердые примеси, вязкие и агрессивные среды. .

Группа изобретений относится к регулирующей технике и предназначена в качестве клапанного устройства для предотвращения загрязнения текучей среды в регуляторе расхода текучей среды. Клапанный узел содержит корпус, расположенный в канале для протекания текучей среды регулятора расхода текучей среды с образованием стороны низкого давления канала и стороны высокого давления канала для протекания текучей среды. Корпус имеет отверстие, которое, по меньшей мере, частично образует канал для протекания текучей среды при соединении корпуса с регулятором расхода текучей среды. Корпус имеет выполненный с возможностью перемещения клапанный узел, расположенный в отверстии посредством нерезьбового соединения, гидравлически связанный с упомянутой стороной низкого давления канала, и наружную резьбу для резьбового соединения корпуса с отверстием регулятора расхода текучей среды. Система уплотнения препятствует перемещению примесей между стороной высокого давления канала и стороной низкого давления канала. Фильтр для захвата примесей находится во входной камере, образованной отверстием регулятора расхода текучей среды. Этот фильтр содержит часть, окружающую часть упомянутого выполненного с возможностью перемещения клапанного узла, и закрытый конец, выполненный с возможностью удерживания в указанном отверстии упомянутого выполненного с возможностью перемещения клапанного узла. Имеются варианты выполнения клапанных устройств. Группа изобретений направлена на повышение надежности работы регулятора в целом. 3 н. и 12 з.п. ф-лы, 6 ил.

Группа изобретений относится к регуляторам расхода текучей среды и, более конкретно, к устройству крышки для использования с регуляторами расхода текучей среды. Крышка для использования с регуляторами расхода текучей среды содержит корпус, имеющий полость для размещения в ней узла нагрузки регулятора расхода текучей среды. Опорная конструкция расположена в полости и проходит вдоль полости для повышения ударной вязкости или прочности корпуса. Корпус также содержит отверстие, коаксиально выровненное с продольной осью упомянутой полости. Упомянутая опорная конструкция проходит между отверстием корпуса и внутренней поверхностью полости рядом с первым концом корпуса. Имеются вариант выполнения крышки и два варианта выполнения регулятора расхода текучей среды. Группа изобретений направлена на обеспечение достаточной или повышенной прочности в случаях технологического применения регулятора расхода текучей среды при относительно низких температурах окружающей среды. 4 н. и 14 з.п. ф-лы, 7 ил.

Мембранный регулирующий клапан содержит крышку для крепления к корпусу клапана, содержащую монтажный фланец и установочную поверхность. Корпус клапана имеет входное отверстие для текучей среды, выходное отверстие для текучей среды и проточный канал, содержащий входной канал, выходной канал и управляющий канал, расположенный между входным каналом и выходным каналом. Причем корпус клапана дополнительно содержит монтажную часть, имеющую установочную поверхность корпуса, расположенную рядом с монтажным фланцем крышки. При этом установочная поверхность корпуса обращена к установочной поверхности крышки. Мембрана расположена в управляющем канале. Причем часть мембраны зажата между установочной поверхностью крышки и установочной поверхностью корпуса. Прижимная шайба содержит корпус и расположена между мембраной и установочной поверхностью крышки. Причем установочная поверхность крышки переходит в первую кольцевую удерживающую поверхность, сформированную юбкой. А установочная поверхность корпуса переходит во вторую кольцевую удерживающую поверхность, которая сформирована поднятым вверх кольцевым выступом. Причем юбка проходит поверх части корпуса клапана. Между поднятым вверх кольцевым выступом и юбкой сформирован зазор, благодаря которому весь указанный поднятый вверх кольцевой выступ расположен на расстоянии от крышки. Изобретение направлено на повышение надежности и точности управления клапаном. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 4 ил.

Узел исполнительного механизма клапана включает в себя корпус, содержащий мембранную пластину и мембрану, размещенную внутри корпуса. Выступ для крепления штока проходит вниз от нижней поверхности мембранной пластины, причем выступ для крепления штока соединен со штоком исполнительного механизма, проходящим в направлении продольной оси. Направляющий элемент включает в себя верхнюю стенку и центральное отверстие, сквозь которое проходит выступ для крепления штока, и верхняя стенка в результате воздействия пружины прижимается к нижней поверхности мембранной пластины. Направляющий элемент дополнительно включает в себя боковую стенку, которая проходит от верхней стенки в направлении вниз, причем наружная поверхность боковой стенки взаимодействует с внутренней поверхностью кожуха пружины с целью ограничения смещения мембранной пластины и штока исполнительного механизма в направлении, перпендикулярном продольной оси. Выступ для крепления штока мембранной пластины, к тому же, проходит сквозь центральное отверстие верхней стенки направляющего элемента для ограничения перемещения направляющего элемента относительно мембранной пластины в поперечном направлении. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 4 ил.

Настоящее изобретение относится к клапану в сборе, причем клапан в сборе содержит: корпус клапана, характеризующийся наличием первой камеры давления и второй камеры давления, причем давление в первой камере давления ниже давления во второй камере давления, а давление во второй камере давления выпускается в первую камеру давления в ответ на изменение давления в первой камере давления; блокирующее устройство, расположенное между первой камерой давления и второй камерой давления; и шток клапана, расположенный в корпусе клапана, один конец которого взаимодействует с возможностью перемещения с блокирующим устройством; и мембрану, соединенную со штоком клапана и расположенную рядом с первой камерой давления или над ней; причем, когда давление в первой камере давления изменяется, мембрана перемещает шток клапана в результате определения изменения давления в первой камере давления.

Устройство регулирования текучей среды содержит регулирующий клапан, имеющий вход, выход и клапанный канал, расположенный между ними. Привод соединен с регулирующим клапаном и содержит тарелку клапана, которая смещается вдоль продольной оси для открывания и закрывания устройства регулирования текучей среды. Тарелка клапана содержит уплотняющую поверхность, расположенную смежно с внешним радиальным краем тарелки клапана, и уплотняющая поверхность выполнена с возможностью герметического прилегания к клапанному каналу в закрытом положении. Тарелка клапана содержит расположенную внутри уплотняющей поверхности срединную поверхность, в которой сформирован паз или выступ. Паз проходит вдоль оси паза, пролегающей вдоль срединной поверхности перпендикулярно продольной оси, и ось паза изогнута, если рассматривается вдоль продольной оси. Выступ пролегает вдоль продольной оси к каналу клапана. Тарелка клапана содержит проток тарелки, продольно пролегающий через нее. Первый конец протока тарелки расположен смежно со срединной поверхностью между уплотняющей поверхностью и пазом или выступом. Улучшается регулирование пропускной способности регулятора. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил.

Устройство регулирования текучей среды содержит регулирующий клапан, имеющий вход, выход и клапанный канал, расположенный между ними. Привод соединен с регулирующим клапаном и содержит тарелку клапана, которая смещается вдоль продольной оси для открывания и закрывания устройства регулирования текучей среды. Тарелка клапана содержит уплотняющую поверхность, расположенную смежно с внешним радиальным краем тарелки клапана, и уплотняющая поверхность выполнена с возможностью герметического прилегания к клапанному каналу в закрытом положении. Тарелка клапана содержит расположенную внутри уплотняющей поверхности срединную поверхность, в которой сформирован паз или выступ. Паз проходит вдоль оси паза, пролегающей вдоль срединной поверхности перпендикулярно продольной оси, и ось паза изогнута, если рассматривается вдоль продольной оси. Выступ пролегает вдоль продольной оси к каналу клапана. Тарелка клапана содержит проток тарелки, продольно пролегающий через нее. Первый конец протока тарелки расположен смежно со срединной поверхностью между уплотняющей поверхностью и пазом или выступом. Улучшается регулирование пропускной способности регулятора. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 7 ил.
Наверх