RU2527320C2 - Pressure control valve with safety device - Google Patents
Pressure control valve with safety device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2527320C2 RU2527320C2 RU2012152896/28A RU2012152896A RU2527320C2 RU 2527320 C2 RU2527320 C2 RU 2527320C2 RU 2012152896/28 A RU2012152896/28 A RU 2012152896/28A RU 2012152896 A RU2012152896 A RU 2012152896A RU 2527320 C2 RU2527320 C2 RU 2527320C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- pressure
- inlet
- rod
- channel
- cavity
- Prior art date
Links
Landscapes
- Control Of Fluid Pressure (AREA)
- Safety Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области систем газоснабжения и промышленной пневмоавтоматики, а более конкретно к устройствам газовой автоматики, обеспечивающим регулирование давления газа.The invention relates to the field of gas supply systems and industrial pneumatic automation, and more particularly to gas automation devices for regulating gas pressure.
Известна система газоснабжения газореактивных микродвигателей, содержащая баллон со сжатым газом, заправочно-дренажный клапан, пускоотсечной электропневмоклапан, регулятор давления и сбросовый предохранительный клапан [Реактивные системы управления космических летательных аппаратов / Н.М.Беляев, Н.П.Белик, Е.И.Уваров. - М.: Машиностроение, 1979. - С.45, рис.2.5].A known gas supply system for gas-reactive micromotors containing a cylinder with compressed gas, a filling and drain valve, a start-off electric pneumatic valve, a pressure regulator and a relief valve [Reactive control systems for spacecraft / N.M. Belyaev, N.P. Belik, E.I. Uvarov. - M.: Mechanical Engineering, 1979. - S. 45, Fig. 2.5].
Недостатком данной системы газоснабжения являются большие габариты и масса вследствие применения однофункциональных устройств, осуществляющих регулирование давления и сброс утечки газа в безрасходном режиме.The disadvantage of this gas supply system is the large size and weight due to the use of single-function devices that regulate pressure and discharge gas leakage in a waste-free mode.
Известен регулятор давления со встроенным предохранительным устройством, содержащий элемент настройки на заданное низкое давление, газоподводящий канал, полость высокого давления с расположенными в ней впускным седлом и впускным затвором, снабженным вспомогательной пружиной, цилиндрическую камеру, подвижный элемент, снабженный штоком и разделяющий камеру на сообщенную с атмосферой вспомогательную полость с установленной в ней регулировочной пружиной и рабочую полость низкого давления с отводящим каналом, отделенную от полости высокого давления впускным седлом и впускным затвором [Редукторы давления газа / А.И.Эдельман. - М.: Машиностроение, 1980. - С.34, рис.3.11]. Соединенные впускной и выпускной затворы регулятора расположены по одну сторону от чувствительного подвижного элемента, впускное седло сообщено каналом с полостью низкого давления, а выпускное седло сообщено каналом с атмосферой.A known pressure regulator with an integrated safety device containing a setting element for a given low pressure, a gas supply channel, a high pressure cavity with an inlet seat and an inlet shutter provided with an auxiliary spring, a cylindrical chamber, a movable element provided with a rod and separating the chamber in communication with atmosphere, an auxiliary cavity with an adjustment spring installed in it and a low-pressure working cavity with a discharge channel, separated from the cavity saddle-pressure inlet and the inlet gate [gas pressure reducers / A.I.Edelman. - M .: Mechanical Engineering, 1980. - P.34, Fig. 3.11]. The connected inlet and outlet valves of the regulator are located on one side of the sensitive movable element, the inlet seat is communicated by a channel with a low-pressure cavity, and the outlet seat is communicated by a channel with the atmosphere.
Недостатком данного регулятора давления с предохранительным устройством является большая силовая нагрузка на привод элемента настройки вследствие совместного воздействия сил давления на чувствительный подвижный элемент газового двигателя и затворы газораспределителя, что обусловливает большие габариты и массу привода.The disadvantage of this pressure regulator with a safety device is the large power load on the actuator of the setting element due to the combined effect of pressure forces on the sensitive movable element of the gas engine and the valves of the gas distributor, which leads to large dimensions and mass of the actuator.
Известен выбранный в качестве прототипа регулятор давления с предохранительным устройством, содержащий элемент настройки на заданное низкое давление с подвижным толкателем, газоподводящий канал, полость высокого давления с расположенными в ней впускным седлом и впускным затвором, снабженным вспомогательной пружиной, цилиндрическую камеру, подвижный элемент, снабженный штоком, взаимодействующим кинематически с впускным затвором, и разделяющий камеру на расположенную со стороны штока и сообщенную с атмосферой вспомогательную полость с установленной в ней регулировочной пружиной, а с противоположной стороны рабочую полость низкого давления с отводящим каналом, отделенную от полости высокого давления впускным затвором и впускным седлом, выполненным в торце штока и сообщенным с полостью низкого давления каналом в подвижном элементе и штоке, а от атмосферы - выпускным затвором, соединенным с впускным затвором, и выпускным седлом, выполненным в торце подвижного толкателя и сообщенным с атмосферой каналом в этом толкателе [см. Патент РФ на изобретение №2367995. Опубл. 20.09.2009. Бюл. №26]. Настройка регулятора осуществляется за счет перемещения соединенных затворов клапанного распределителя подвижным толкателем.Known as a prototype of a pressure regulator with a safety device, comprising a setting element for a given low pressure with a movable pusher, a gas supply channel, a high pressure cavity with an inlet seat and an inlet shutter provided with an auxiliary spring, a cylindrical chamber, a movable element provided with a rod kinematically interacting with the intake shutter and dividing the chamber into the auxiliary cavity located on the side of the rod and connected to the atmosphere l with an adjustment spring installed in it, and on the opposite side, a low-pressure working cavity with a discharge channel, separated from the high-pressure cavity by an inlet shutter and an inlet seat made in the end of the rod and communicated with the low-pressure cavity by a channel in the movable element and the rod, and from atmosphere - an exhaust valve connected to the inlet valve and an exhaust seat made at the end of the movable pusher and connected to the atmosphere by a channel in this pusher [see RF patent for invention No. 2367995. Publ. 09/20/2009. Bull. No. 26]. The controller is adjusted by moving the connected valves of the valve distributor with a movable pusher.
Недостатком данного регулятора давления с предохранительным устройством является трудоемкость изготовления и сборки, обусловленная расположением соединенных впускного и выпускного отсечных затворов по разные стороны от чувствительного подвижного элемента в полостях высокого и низкого давления.The disadvantage of this pressure regulator with a safety device is the complexity of manufacturing and assembly, due to the location of the connected inlet and outlet shut-off valves on opposite sides of the sensitive movable element in the cavities of high and low pressure.
Задачей настоящего изобретения является снижение трудоемкости изготовления и сборки регулятора давления с предохранительным устройством за счет использования более технологичного клапанного газораспределителя.The objective of the present invention is to reduce the complexity of manufacturing and assembling a pressure regulator with a safety device by using a more technologically advanced valve distributor.
Решение данной задачи достигается тем, что в известном регуляторе давления с предохранительным устройством, содержащим элемент настройки на заданное низкое давление с подвижным толкателем, газоподводящий канал, полость высокого давления с расположенными в ней впускным седлом и впускным затвором, снабженным вспомогательной пружиной, цилиндрическую камеру, подвижный элемент, снабженный штоком, взаимодействующим кинематически с впускным затвором, и разделяющий камеру на расположенную со стороны штока и сообщенную с атмосферой вспомогательную полость с установленной в ней регулировочной пружиной, а с противоположной стороны рабочую полость низкого давления с отводящим каналом, отделенную от полости высокого давления впускным затвором и впускным седлом, выполненным в торце штока и сообщенным с полостью низкого давления каналом в подвижном элементе и штоке, а от атмосферы - выпускным затвором, соединенным с впускным затвором, и выпускным седлом, выполненным в торце подвижного толкателя и сообщенным с атмосферой каналом в этом толкателе, впускной и выпускной затворы выполнены как одно целое и расположены по одну сторону от подвижного элемента в полости высокого давления.The solution to this problem is achieved by the fact that in the known pressure regulator with a safety device containing a setting element for a given low pressure with a movable pusher, a gas supply channel, a high pressure cavity with an inlet seat and an inlet shutter provided with an auxiliary spring, a cylindrical chamber, movable an element equipped with a rod interacting kinematically with the inlet shutter and dividing the chamber into an auxiliary located on the side of the rod and communicating with the atmosphere a cavity with an adjustment spring installed in it, and on the opposite side, a low-pressure working cavity with a discharge channel, separated from the high-pressure cavity by an inlet shutter and an inlet seat, made in the end of the stem and communicated with the low-pressure cavity by a channel in the movable element and the rod, and from the atmosphere - an exhaust valve connected to the inlet valve and an exhaust seat made at the end of the movable pusher and connected to the atmosphere by a channel in this pusher, the inlet and outlet valves olneny integrally formed and disposed on one side of the movable member in the pressure cavity.
Сущность изобретения поясняется чертежом.The invention is illustrated in the drawing.
На фиг.1 показана схема регулятора давления с предохранительным устройством.Figure 1 shows a diagram of a pressure regulator with a safety device.
Регулятор давления с предохранительным устройством содержит элемент настройки 1 на заданное низкое давление с подвижным толкателем 2, газоподводящий канал 3, полость высокого давления 4 с расположенными в ней впускным седлом 5 и впускным затвором 6, снабженным вспомогательной пружиной 7, цилиндрическую камеру 8, подвижный элемент 9, снабженный штоком 10, взаимодействующим кинематически с впускным затвором 6, и разделяющий камеру 8 на расположенную со стороны штока 10 и сообщенную с атмосферой вспомогательную полость 11 с установленной в ней регулировочной пружиной 12, а с противоположной стороны рабочую полость низкого давления 13 с отводящим каналом 14, отделенную от полости высокого давления 4 впускным затвором 6 и впускным седлом 5, выполненным в торце штока 10 и сообщенным с полостью низкого давления 13 каналом 15 в подвижном элементе 9 и штоке 10, а от атмосферы - выпускным затвором 16, соединенным с впускным затвором 6, и выпускным седлом 17, выполненным в торце подвижного толкателя 2 и сообщенным с атмосферой каналом 18 в этом толкателе. Впускной и выпускной затворы 6 и 16 выполнены как одно целое и расположены по одну сторону от подвижного элемента 9 в полости высокого давления 4.The pressure regulator with a safety device contains a setting element 1 for a given low pressure with a movable pusher 2, a gas supply channel 3, a high pressure cavity 4 with an inlet seat 5 and an inlet shutter 6 provided with an auxiliary spring 7, a cylindrical chamber 8, a movable element 9 equipped with a rod 10 that interacts kinematically with the intake shutter 6, and separates the chamber 8 on the auxiliary cavity 11 located on the side of the rod 10 and connected with the atmosphere with the reg a locking spring 12, and on the opposite side, a low-pressure working cavity 13 with a discharge channel 14, separated from the high-pressure cavity 4 by an inlet shutter 6 and an inlet saddle 5, made at the end of the rod 10 and connected to the low-pressure cavity 13 by a channel 15 in the movable element 9 and the stem 10, and from the atmosphere, an exhaust valve 16 connected to the intake valve 6 and an exhaust seat 17 made at the end of the movable pusher 2 and connected to the atmosphere by a channel 18 in this pusher. The inlet and outlet valves 6 and 16 are made as a whole and are located on one side of the movable element 9 in the high-pressure cavity 4.
Устройство работает следующим образом. В исходном закрытом состоянии перед настройкой на заданное низкое давление подвижный элемент 9, впускной и выпускной затворы 6 и 16 находятся в крайних нижних положениях под действием регулировочной пружины 12, вспомогательной пружины 7 и сил газодинамического воздействия, обеспечивая отсечку полости низкого давления 13 от полости высокого давления 4. Выпускное седло 17 с помощью элемента настройки 1 прижато к выпускному затвору 16, обеспечивая отсечку полости низкого давления 13 от окружающей среды. В этом состоянии регулировочная пружина 12 благодаря воздействию высокого давления РВ на торцевую стенку штока 10 может быть полностью разгружена.The device operates as follows. In the initial closed state, before adjusting for a given low pressure, the movable element 9, the inlet and outlet valves 6 and 16 are in the lowest positions under the action of the adjustment spring 12, the auxiliary spring 7 and gas-dynamic forces, providing a cut-off of the low-pressure cavity 13 from the high-pressure cavity 4. The exhaust seat 17 is pressed against the exhaust valve 16 by means of the setting element 1, providing a cut-off of the low-pressure cavity 13 from the environment. In this state, the adjustment spring 12 due to the high pressure P B on the end wall of the rod 10 can be completely unloaded.
При настройке устройства на заданное низкое давление РН элемент настройки 1 перемещает вверх толкатель 2 с выпускным седлом 17, а также выпускной и впускной затворы 16 и 6, сжимающие вспомогательную пружину 7. При этом низкое давление РН в полости 13 возрастает и подвижный элемент 9 со штоком 10 и впускным седлом 5, сжимая регулировочную пружину 12, перемещается вслед за впускным и выпускным затворами 6 и 16 на определенное расстояние, соответствующее равенству сил пружин и силы газодинамического воздействия. В данном случае устройство, как и описанный выше прототип, работает в режиме регулятора давления, обеспечивая подачу газа в потребитель с постоянным низким давлением при отсутствии выпуска газа в окружающую среду через выпускное седло 17.When the device is set to a predetermined low pressure P N, the setting element 1 moves up the pusher 2 with the outlet seat 17, as well as the outlet and intake valves 16 and 6, compressing the auxiliary spring 7. At the same time, the low pressure P N in the cavity 13 increases and the movable element 9 with the rod 10 and the inlet seat 5, compressing the adjustment spring 12, moves after the inlet and outlet valves 6 and 16 to a certain distance, corresponding to the equality of the forces of the springs and the forces of gas-dynamic effects. In this case, the device, like the prototype described above, operates in the pressure regulator mode, providing gas supply to the consumer with a constant low pressure in the absence of gas release into the environment through the outlet seat 17.
При закрытии всех потребителей и работе в безрасходном режиме устройство способно выполнять и функцию предохранительного клапана, обеспечивающего сброс через выпускное седло 17 возможной утечки газа, появляющейся при неплотном прилегании впускного седла 5 к впускному затвору 6 в этом режиме. В самом деле, указанная утечка вызовет повышение давления РН в полости низкого давления 13 больше настроечного значения, смещение вверх подвижного элемента 9, впускного и выпускного затворов 6, 16 и сброс избыточного давления из полости низкого давления 13 в окружающую среду через открывшееся выпускное седло 17. В данном случае при повышении низкого давления смещение указанных подвижных деталей и сброс газа происходят только после преодоления дополнительной силы высокого давления на подсоединяемые затворы, что приводит к появлению «ступеньки» по низкому давлению, повышающей экономичность систем газоснабжения, работающих как на сжатом газе, так и на твердом топливе, в которых такое устройство может устанавливаться после ресивера, питаемого последовательно срабатывающими отдельными генераторами газа, для повышения точности регулирования давления или уменьшения числа генераторов при одинаковой точности.When all consumers are closed and operating in a non-expendable mode, the device is also capable of performing the function of a safety valve, which ensures that any possible gas leakage arising through the outlet seat 17 occurs when the inlet seat 5 does not fit snugly to the inlet 6 in this mode. In fact, this leak will cause an increase in pressure P N in the low-pressure cavity 13 more than the tuning value, upward displacement of the movable element 9, inlet and outlet valves 6, 16, and overpressure from the low-pressure cavity 13 into the environment through the opening exhaust seat 17 In this case, with an increase in low pressure, the displacement of these moving parts and the release of gas occur only after overcoming the additional high pressure force on the connected valves, which leads to the appearance of "steps ki ”for low pressure, which increases the efficiency of gas supply systems operating both on compressed gas and on solid fuel, in which such a device can be installed after the receiver, fed by successively operating individual gas generators, to increase the accuracy of pressure regulation or reduce the number of generators with the same accuracy.
Таким образом, заявленное устройство с настройкой за счет перемещения подвижной механической детали газораспределителя, является двухфункциональным агрегатом, исключающим газодинамическое воздействие на привод элемента настройки со стороны чувствительного элемента и выполняющим в расходном режиме работы функцию регулятора давления, а в безрасходном режиме - функцию предохранительного клапана. В этом агрегате в отличие от прототипа используется более технологичный клапанный газораспределитель, в котором составляющие одно целое впускной и выпускной затворы 6 и 16, как и в других высокотехнологичных устройствах газовой автоматики, могут быть выполнены в виде простого шарика, обладающего к тому же способностью самоустанавливаться потоком газа на впускном и выпускном седлах, что снижает требования к точности изготовления деталей распределителя и повышает надежность функционирования агрегата в целом.Thus, the claimed device with the adjustment due to the movement of the moving mechanical part of the gas distributor is a two-functional unit, eliminating the gas-dynamic effect on the drive of the setting element from the side of the sensitive element and performing the function of a pressure regulator in the flow mode, and in the non-flow mode - the function of a safety valve. In this unit, unlike the prototype, a more technologically advanced valve valve is used, in which the inlet and outlet valves 6 and 16, which are integral with other high-tech gas automation devices, can be made in the form of a simple ball, which also has the ability to self-adjust by flow gas at the inlet and outlet seats, which reduces the requirements for precision manufacturing of parts of the distributor and increases the reliability of the operation of the unit as a whole.
Claims (1)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012152896/28A RU2527320C2 (en) | 2012-12-10 | 2012-12-10 | Pressure control valve with safety device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2012152896/28A RU2527320C2 (en) | 2012-12-10 | 2012-12-10 | Pressure control valve with safety device |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2012152896A RU2012152896A (en) | 2014-06-20 |
| RU2527320C2 true RU2527320C2 (en) | 2014-08-27 |
Family
ID=51213451
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2012152896/28A RU2527320C2 (en) | 2012-12-10 | 2012-12-10 | Pressure control valve with safety device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2527320C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2255367C1 (en) * | 2004-04-20 | 2005-06-27 | Тульский государственный университет (Тул ГУ) | Flow-cutting electric pneumatic valve of constant low pressure (variants) |
| RU2367995C1 (en) * | 2008-07-15 | 2009-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) | Pressure controller with safety device |
| RU2397533C1 (en) * | 2009-06-23 | 2010-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) | Startup-isolating electric pneumatic valve of permanent low pressure with safety device |
| RU2439412C1 (en) * | 2010-04-12 | 2012-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Constant low-pressure shut-off electropneumatic valve |
-
2012
- 2012-12-10 RU RU2012152896/28A patent/RU2527320C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2255367C1 (en) * | 2004-04-20 | 2005-06-27 | Тульский государственный университет (Тул ГУ) | Flow-cutting electric pneumatic valve of constant low pressure (variants) |
| RU2367995C1 (en) * | 2008-07-15 | 2009-09-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) | Pressure controller with safety device |
| RU2397533C1 (en) * | 2009-06-23 | 2010-08-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Тульский государственный университет (ТулГУ) | Startup-isolating electric pneumatic valve of permanent low pressure with safety device |
| RU2439412C1 (en) * | 2010-04-12 | 2012-01-10 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Constant low-pressure shut-off electropneumatic valve |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2012152896A (en) | 2014-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN109072819B (en) | Device for dosing an injector with gaseous fuel | |
| CN102667277B (en) | High pressure mechanical safety valve | |
| CN106249769A (en) | The control system of adjustable deadband | |
| US9885261B2 (en) | Actuator for axial displacement of an object | |
| CN101684751A (en) | Fuel cut-off valve of reheat fuel control unit of turbofan engine | |
| RU2701784C2 (en) | Compressed air engine with active chamber and active intake distribution | |
| CN104769272B (en) | Valve gear | |
| WO2014007727A1 (en) | Actuator for axial displacement of a gas exchange valve in a combustion engine | |
| CN101796339A (en) | Shutoff valve integrated into a pressure regulator | |
| RU2559865C2 (en) | Pressure control for fuel feeding, and fuel feeding system containing control unit consisting of such pressure controls | |
| RU2527320C2 (en) | Pressure control valve with safety device | |
| RU2439412C1 (en) | Constant low-pressure shut-off electropneumatic valve | |
| RU2397533C1 (en) | Startup-isolating electric pneumatic valve of permanent low pressure with safety device | |
| KR20060134134A (en) | A method of generating pressure pulses, a pressure pulse generator and a piston engine provided therewith | |
| CN203571146U (en) | Gas pressure reducer | |
| MX2019004318A (en) | Compressed natural gas (cng) pressure regulator. | |
| RU2367995C1 (en) | Pressure controller with safety device | |
| CN101813205A (en) | Pressure control system and pressure regulation valve thereof | |
| RU2339991C1 (en) | Constant low-pressure shut-off electropneumatic valve | |
| RU2493465C1 (en) | Constant low-pressure shutoff electropneumatic valve | |
| JP2015532401A (en) | Residual pressure valve device, and valve and cylinder having residual pressure valve device | |
| RU2255367C1 (en) | Flow-cutting electric pneumatic valve of constant low pressure (variants) | |
| RU2393523C1 (en) | Pressure controller | |
| US4981068A (en) | Expansible chamber device having variably restrained valve systems | |
| ATE506567T1 (en) | PRESSURE BALANCED CONTROL VALVE AND RELIEF STATION WITH A GAS PATH SWITCHING DEVICE |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20141211 |