Регулятор давления

 

(» > 744496

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 1?.04.-78 (21) 26053?9/18-24 с присоединением заявки ¹â€” (23) Приоритет—

Опубликовано 30.06.80. Бюллетень №24

Дата опубликования описания 05.07.80 (5l) М. Кл.е

G 05 D 16/06

Гасударственный комитет (53) УДК 621.646. .4 (088.8) на делам изобретений и открытий (72) Авторы изобретения

Э. А. Татарников, В. Г. Буйволов и Б, Е. Волков (71) Заявитель (54) РЕГУЛЯТОР ДАВЛЕНИЯ

Изобретение относится к автоматическому управлению и может быть использовано в любой отрасли промышленности, где. требуется регулирование заданного давления в замкнутом объеме, например в автоматических системах регулирования давлений в отсеках летательных аппаратов.

Известны регуляторы давлении прямого и непрерывного действия, заслоночного и клапанного типа, содержащие рабочий орган, связанный с исполнительным механиз мом, и командный прибор 11). 10

Но все они реализуют лишь простые законы регулирования выходных сигналов (постоянные величины выходных давлений).

Современный летательный аппарат имеет большое количество агрегатов, отбирающих для определенных целей от компрес15 соров двигателей воздух. В то же время отдельным агрегатам требуется воздуха при подъеме на высоту значительно меньше, поэтому возникла необходимость в создании устройства, которое могло бы регулировать давление воздуха при изменении высоты полета.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является регулятор

2 давления, содержащий регулирующий орган, связанный с исполнительным механизмом и командный прибор, снабженный рычагом, связанным с сйльфонами избыточного и абсолютного давлений (2j.

Известный регулятор реализует закон регулирования, при котором выходной сигнал пропорционален отношению давлений

Рмх = А Риом где Р „„ — давление на выходе из регулятора, Р„ м — командное давление, Д, .— коэффициент пропорциональности выходного давления,  — коэффициент, зависящий от геометрических размеров конструктивных элементов регулятора.

В качестве регулирующего органа в известном регуляторе применен двухседельный уравновешенный клапан, который через шток взаимодействует с чувствительными элементами — — сильфонами избыточного и абсолютного давления. Сильфон абсолютного давления нагружен командным давлс«ием и действует иа шток клапана с помощью рычага. шарнирно установленного

744496 в корпусе и подвижно сочлененного со штоком клапана.

Известнын регулятор изменяет выходное давление, когда заданное соотношение давлений нарушается, например; за счет увеличения командного давления сила воздействия сильфона абсолютного давления и сильфона избыточного давления на клапан увеличивается, он перемещается в сторону увели<ення проходного сечения. Вследствие этого выходное давление возрастает, пока вновь не восстановится заданное соотношение давлений.

На современных летательных аппаратах при изменении режимов полета, воздействий атмосферных условнй полета и т. д. часто возникают случаи, когда необходимо изменять регулируемое давление в определенном участке пневматической системы летательного аппарата, например, при применении регулятора давления в системах антиобледенения.

Существенным недостатком нзвестного регулятора является невозможность изменения коэффициента пропорциональности выходного давления (Р = АР <++ В), прн изменении режимов полета, так как опора рычага, взаимодействующЕго сильфонами, установлена в одном строго фиксированном положении.

-- — -Цель изобретения — расширение области применения регулятора давления.

Цель достигается тем, что регулятор снабжен силовым цилиндром с подпружиненным . поршнем, с которым связана опора рычага командного прибора, а рабочая полость силового цчлиндра соединена со входом регулятора через постоянный дроссель и со сбросом через переменный дроссель, связанный с задатчиком давления.

Установка требуемого в данный момент времени выходного давления, осуществляется посредством изменения проходного сечения переменного дросселя, т. е. создания в рабочей полости силового цилиндра определенного давления, под действнем которого поршень этого цилиндра устанавливает необходимое положение подвижной опоры.

Прн этом соотношение плеч рычага меняется и изменяется величина усилия, с которым абсолютный сильфон действует на избыточный, происходит перетарировка последнего на новую, заданную задатчиком давления„ величину усилия. В свою очередь подпружиненный шток клапана, управление которого осуществляется сильфоном избыточного давления, отрабатывает необходимый сигнал через усилительную полость на исполнктельный механизм. !

Таким образом, задатчнком давления можно менять коэффициент пропорциональности выходного давления.

Для повышения точности регулирования выходных параметров входное давление в усилительную полость командного прибора и и рабочую полость силового цилиндра подается через редуктор стабилизирующий это давление, исключая влияние пульсации вход- . ного давления на устойчивую работу регулятора. ю, Для расширения функциональных возможностей регулятора (совмещение функций перекрывного устронства) на выходе в командный прибор установлен электромагнитный клапан (предлагаемый регулятор— номарльно закрытого типа).

На чертеже представлена принципиальная схема регулятора давления.

Регулятор давления содержит регулируюи ий орган I, выполненный в виде поворотной заслонки, связанной через передаточный механизм 2 с исполнительным механизмом 3.

На канале входного давления установлен электромагнитный клапан 4 принудительного закрытия заслонки и редуктор 5, стабилизирующий входное давление. Исполнительный механизм 3 отрабатывает сигнал командного прибора 6, включакнцего сильфон 7 избыточного давления, отрабатывающий сигнал выходного давлении и снльфон 8 абсолютного давления, отрабатывающий сигнал окружающего давления, зависящий от высоты полета. Сильфоны 7 и 8 взаимодействуют с рычагом 9, который находится в постоянном контакте с подпружиненным штоком 10 клапана командного прибора 6, изменяющим давление в усилительной поло30 сти 11, сообщенной с исполнительным механизмом 3. Давление пита ния в усилительную полость ll поступает со входа регулятора через редуктор 5.

Рычаг 9 опирается на подвижную опору

3$

12, перемещающуюся с помощью подпружиненного поршня 13 силового цилиндра 14. рабочая полость которого сообщена со входом регулятора через постоянный дроссель

15 и со сбросом давления через переменный дроссель 16, управляемый задатчиком 17 р давления, Регулятор давления работает следующим образом.

При выключенном электромагнитном клапане 4 регулирующий орган I закрыт. Гlри включении электромагнитного клапана 4 давление с входной полости регулятора подается через редуктор 5 в усилительную полость 11 и далее в рабочую полость исполнительного механизма 3, который через передаточный механизм 2 открывает рабочий орган I. Давление из выходной полости ре гулятора поступает в рабочую полость сильфона 7 избыточного давления, внутренняя полость которого сообщена с атмосферой.

ГIри повышении выходного давления сильфон 7 избыточного давления сжимается, подпружиненный шток 10 клапана опускается и сообщает усилительную полость 1! с атмо сферой. Давление в рабочей полости исполнительного механизма, 3 падает н его силь

744496 фон, разжимаясь, прикрывает регулирующий орган I. В обратном порядке происходит работа регулятора давления при понижении выходного давления.

В командном приборе 6 с помощью задатчика 17 давления, находящегося, например. в кабинете пилота, устанавливается необходимое проходное сечение переменного дросселя 16, тем самым устанавливается определенное давление в силовом цилиндре !4, которое перемегцает подпружиненный поршень

13, одновременно с подвижной опорой 12 в положение, соответствующее требуемому коэффициенту пропорциональности выходного давления, установленному задатчиком !7 давления.

Г!ри установке задатчиком 17 давления необходимого коэффициента пропорциональности выходного давления регулятор сохраняет возможность автоматически регулировать выходное давление с изменением высоты полета, например, с увеличением высоты полета давление в рабочей полости 20 сильфона 8 абсолютного давления падает и он, разжимаясь, действует на рычаг 9, создавая дополнительное усилие на сильфон 7 избыточного давления, направленное по оси пружины в сторону уменьшения величины выходного давления. Г1одпружиненный шток

2й

10 клапана опускается, давление в усиленной полости 11 понижается, соответственно пониЖается давление в рабочей полости исполнительного механизма 3 и его сильфои, разжимаясь, прикрывает рабочий орган I. м

Таким образом, сильфон 8 абсолютного дав- ления изменяет давление на выходе регулятора давления при изменении высоты полета.

Применение предлагаемого регулятора давления позволит сократить общее количество агрегатов, устанавливаемых в системах летательного аппарата, т. е. он совмещает функции сразу нескольких агрегатов— перекрывного устройства, регулятора давления, устройства, автоматически регулирующего давление при изменении высоты полета, а также устройства, позволяющего устанавливать любое давление на выходе в необходимый момент времени.

Применение в системах летательного ап- ° парата предлагаемого регулятора давления позволяет также сократить номенклатуру устанавливаемых на нем агрегатов и уменьшить его полетный вес.

Формула изобретекия

Регулятор давления, содержащий регулирующий орган, связанный с исПолнительным механизмом"и комайдный прибор, снабженный рычагом, связанным с сильфонами избыточного и абсолютного давлений и подпружиненным штоком клапана, установленного между усилительной полостью и исполнительным механизмом, и задатчик давления, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения регулятора, он снабжен силовым цилиндром с подпружиненным поршнем, с которым связана опора рычага командного прибора, а рабочая полость силового цилиндра соединена со входом регулятора через постоянный дроссель и со сбросом через переменный дроссель, связанный с эадатчиком давления.

Источники информации, принятые во внимание при экспертиЗе !. Авторское свидетельство СССР № 234156, кл. G 05 0 16 06, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР № 310235, кл. G 05 D 16j06, 1971 (прототип) 744496

Редактор Е Лорошеико

Занял 3793j 12

Составитель В. Скибеико

Техред К. Шуфрич К орре к тор М. К ос та

Гираж 955 Подписное

ЦХ ИИ ПИ Государствен ного комитета СССР но делам изобретений и открытий

l! 3035, Москва, Ж -35. Рву гасман иаб., д. 415

Филиал ППИ «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4