Редукционный клапан мембранного (сильфонного) типа
В некоторых случаях требуется обеспечить высокую чувствительность и поддержание заданного редуцированного давления при малых расходах (=>0). Поскольку при рассмотренных выше плунжерных схемах с щелевым управлением и конусными затворами (рисунок 1) обеспечивать требуемую герметичность трудно, то применят клапаны с пластинчатым т.е. плоским затвором 1, в котором уплотнение подвижного соединения осуществлено при помощи сильфона (рисунок 3а). Условия равновесия такого клапана может быть приближено записано: (Рн-Рред)*Аот+Рред*Ас=Рпр-с1*Y (1), где Аот=пи*d^2/4 - -площадь поперечного входного канала.
Ас=пи*Dср^2/4 – полезная площадь сильфона
Dср=(D1+D2)/2 – где D1 и D2 внешний и внутренний диаметр сильфона
Рпр – суммарное усилие пружины 3 и сильфона 2 при y=0
С1 – суммарная жёсткость пружины 3 и металлического сильфона 2
Y – открытие клапана
Из ур-я 1 мы можем найти Рред=(Рпр/(Ас-Аот))-Рн*(Аот/Ас-Аот)-С1*Y/Ас-Аот
При малом подъёме клапана величиной С1 и Y можно пренебречь:
Рред=(Рпр/(Ас-Аот))-Рн*(Аот/Ас-Аот)
Редукцинно-предохранительные клапаны
На рисунке 3 (б, в) представлена схема клапана, в котором совмещены ф-и ред. и предохранительного клапанов. Положение клапана представлено на рисунке 3б соотв. подводу потребителю под Рред. при этом жидкость из магистрали под давлением Рн поступает через щель к потребителю. До того пока Рред в системе не достигло заданного значения поршень 3 отжат пружиной 4 в крайнее левое положение. В этом положении конусная игла клапана 1 упирается в седло поршня и пружина опять сжата, поэтому клапан открывает проход жидкости к потребителю. При повышении давления Рн в редуктор повышается также Рред в полости потребителя, в результате поршень 3 сжимает пружину и перемещается вправо. При этом под действием пружины 5 вправо перемещается и клапан 1, в результате зазор между грибком и седлом клапана уменьшается. При достижении заданного Рред в системе клапан 1 закроется полностью. При уменьшении Рред в системе поршень сместиться влево и откроет клапан, в результате давление в системе увеличиться. При повышении Рред сверхзаданного, сила давления жидкости на поршень 3 увеличивается на столько что он перемещается вправо смотри рис.3в и отходит от иглы клапана 1, в результате сядет в седло корпуса 2 а между иглой клапана и седлом поршня 3 при дальнейшем перемещении образуется зазор через которую жидкость из камеры А подступает на слив. В этом случае редуктор действует в качестве предохранительного клапана.
Двухступенчатые редукционные клапаны
Для повышения стабильности применяют клапан двухступенчатого действия рисунок 4. Этот клапан состоит из подвижного конусного затвора 1 второй конец которого выполнен в качестве поршенька 2. При условии равенства диаметров D1=D2 и y=0, то входное давление Рн действующее на затвор уравновешивается. Кроме того поскольку камера А выходного давления Рред, соединена через отверстие B с камерой С, при D1=D2, также уравновешивается сила выходного давления Рред действующа на затвор 1. При превышении выходного давления сверхрасчётного значения шариковый клапан 3 приоткроется в результате давления в камере 3 понизится и создастся перепад давления между камерами А и С, под действием которого затвор 1 переместиться вверх уменьшая при этом зазор Y, а следовательно снижая расход жидкости в камеру А, в результате давление Рред снизится до заданного значения при достижении которого шариковый клапан 3 закроется, а конусно-поршневой затвор будет в состоянии динамического равновесия под действием Рред жидкости. Если Рред понизится ниже расчётного, то зазор y под действием пружины действующего на затвор увеличится, и давление в камере восстановится, повысившись до прежнего значения. Т.о. расход через шариковый клапан 3 определяемый сопротивлением дроссельного отверстия B не зависит от расхода через зазор y.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.