Регулятор давления воздуха

(12) ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ(73) Патентообладатель Кондратович Евгений Иванович(57) 1. Регулятор давления воздуха, содержащий корпус, крышку, обратный и предохранительный клапаны,фильтр, узел отбора воздуха, разгрузочный клапан и узел управления им, отличающийся тем, что седло разгрузочного клапана выполнено в корпусе, а эластичный клапан закреплен на штоке для привода разгрузочного клапана. 2. Регулятор по п.1, отличающийся тем, что клапан выполнен в форме плоского кольца.(56) 1. Аппараты пневматического тормозного привода автотранспортных средств каталог (составитель Ю.И.Мутовкин), Рославльский автоагрегатный завод ПО ЗИЛ. - Машиностроение, 1992. ББК 39.33-04. УДК 629.114.3(085.5). 2. Сборочный чертеж регулятора давления, выпускаемого Бобруйским АО ТАиМ, по состоянию на апрель 1998 г., технические условия ТУ 23.118.341-93, зарегистрированные Белорусским национальным центром стандартизации и метрологии и внесенные в реестр государственной регистрации 106/009575, 1993. Полезная модель относится к пневмоавтоматике, к устройствам по регулированию давления воздуха в заданном диапазоне в тормозных системах транспортных средств и других системах путем автоматического перевода работы компрессора в режим холостого хода (без противодавления) при достижении заданного давления в системе. Заявляемое изобретение направлено на упрощение конструкции и уменьшение трудоемкости и материало 33 емкости изготовления. Известен регулятор давления 100-3512010 1, устанавливаемый на автомобилях МАЗ, КамАЗ и других, состоящий из корпуса, верхней и нижней крышек, разгрузочного клапана, узла управления разгрузочным клапаном, обратного и предохранительного клапанов, узла отбора воздуха (например, для накачки шин). В нижней крышке установлена пружина возврата разгрузочного клапана. Разгрузочный клапан расположен в нижней крышке и состоит из седла с радиальным уплотнением и эластичного кольца, закрепленного на штоке поршня для привода разгрузочного клапана. Узел управления разгрузочным клапаном состоит из двухступенчатого полого поршня, пружины для регулирования верхнего предела давления воздуха, тарелки и винта для сжатия пружины, верхней крышки,выпускного и впускного сферических клапанов, жестко связанных стержнем. Недостатками аналога являются сложность конструкции, большие материало- и трудоемкость изготовления, большой разброс значений нижнего предела задаваемого диапазона давления воздуха на выходе регулятора, т.к. он определяется подбором соотношения диаметров ступеней и поршня узла управления и трением в уплотнениях. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому изобретению является регулятор давления 80-3512010 2, устанавливаемый на тракторах МТЗ. Регулятор состоит из корпуса, предохранительного и обратного клапанов, узла отбора воздуха (например, для накачки шин), разгрузочного клапана и узла управления им. Узел отбора воздуха состоит из подпружиненного толкателя с кольцевым клапаном, расположенного в крышке, и седла в крышке. В узле отбора воздуха между крышкой и корпусом установлен кольцевой фильтр. Разгрузочный клапан состоит из седла, в котором расположена эластичная втулка, уплотнения между седлом и корпусом, крышки и шайбы для зажима седла и втулки, а также стержня, связанного резьбой с поршнем для привода разгрузочного клапана. Узел управления разгрузочным клапаном состоит из диафрагмы, собранной на золотнике и зажатой между корпусом и верхним корпусом, в котором установлены пружины задания верхнего предела давления воздуха. Пружины действуют на диафрагму и сжимаются резьбовой крышкой. Полость над поршнем разгрузочного клапана соединена с полостью под диафрагмой отверстием, в которое завернуто также со сквозным отверстием и полостью седло клапана, надетого на буртик подвижной втулки, установленной на золотник с радиальным уплотнением. Втулка с клапаном прижимается к седлу пружиной. Золотник выполнен с буртиком, контактирующим с клапаном и входящим в полость седла, и расположенными выше буртика боковым и центральным отверстиями для выпуска воздуха в атмосферу. Недостатками прототипа являются 1. Повышенная сложность конструкции разгрузочного клапана и узла управления им. 2. Повышенные материало- и трудоемкость изготовления регулятора, большое количество отливок. 3. Большой разброс значений нижнего предела задаваемого диапазона давления воздуха, зависящего от соотношения активной площади диафрагмы, диаметра седла клапана в узле управления и свойств материала диафрагмы. 4. Повышенная точность изготовления. Задачей изобретения является упрощение конструкции и уменьшение материало- и трудоемкости изготовления регулятора давления. Задача решается посредством новых конструктивных решений по разгрузочному клапану и узлу управления им, а также рациональной компоновкой регулятора. Регулятор содержит корпус, крышку, обратный и предохранительный клапаны, фильтр, узел отбора воздуха, разгрузочный клапан, связанный штоком с поршнем для привода разгрузочного клапана, и узел управления им. Узел отбора воздуха состоит из подпружиненного толкателя с кольцевым клапаном, расположенного в крышке седла. На конце толкателя имеется второй клапан для прекращения подачи воздуха на выход регулятора во время отбора воздуха. Разгрузочный клапан состоит из седла, выполненного в корпусе, и эластичного клапана, закрепленного на штоке поршня привода разгрузочного клапана. Узел управления разгрузочным клапаном содержит клапан с двумя рабочими поверхностями разных диаметров, расположенный в гнезде, соединенном со стороны меньшего диаметра отверстием с выходом регулятора, а с противоположной стороны - отверстием с выходом в атмосферу, причем между клапаном и поверхностью гнезда обеспечен пропуск воздуха, ход клапана определяют диаметр гнезда и жесткость пружины регулирования верхнего предела давления воздуха, гнездо соединено каналом с полостью над поршнем разгрузочного клапана. Регулятор выполнен с полостью для накопления конденсата, расположенной над разгрузочным клапаном между входным отверстием и фильтром. Диаметр поршня больше диаметра отверстия разгрузочного клапана. 33 У заявляемого изобретения и прототипа общими существенными признаками являются корпус, предохранительный и обратный клапаны, фильтр, узел отбора воздуха, разгрузочный клапан и узел управления им. У заявляемого изобретения отличительными признаками являются выполнение в узле управления разгрузочным клапаном клапана с двумя рабочими поверхностями разных диаметров, расположенного в гнезде,соединенном со стороны меньшего диаметра отверстием с выходом регулятора, а со стороны большего - с выходом в атмосферу, причем между поверхностью гнезда и клапаном обеспечен пропуск воздуха, ход клапана определяют диаметр гнезда и жесткость пружины регулирования верхнего предела давления воздуха,гнездо соединено каналом с полостью над поршнем. Над разгрузочным клапаном между входным отверстием регулятора и фильтром расположена полость для накопления и выброса конденсата через разгрузочный клапан. Сущность изобретения поясняется графическими материалами фиг. 1 - главный вид регулятора с разрезом фиг. 2 - вид сверху фиг. 3 - узел отбора воздуха и узел управления разгрузочным клапаном с расположением гнезда в крышке фиг. 4 - узел отбора воздуха и узел управления разгрузочным клапаном с расположением гнезда в корпусе. Современные технологии в промышленности позволяют осуществить изобретение без затруднений. На фигурах 1, 2, 3 и 4 указаны основные детали и конструктивные элементы заявляемого регулятора корпус 1, крышка 2, входное 3 и выходное 4 отверстия, обратный 5 и предохранительный 6 клапаны, фильтр 7, узел отбора воздуха из толкателя 8, кольца 9, седла 10, пружины 11, кольца 12, седла 13, отверстия 14 для подачи воздуха к обратному клапану, бобышки 15 для присоединения шланга отбора воздуха разгрузочный клапан из седла 16, эластичного клапана 17, закрепленного на штоке 18 поршня 19 с возвратной пружиной 20 узел управления разгрузочным клапаном из клапана 21 с рабочими поверхностями 22 и 23, гнезда 24, отверстия 25 от выхода регулятора, отверстия 26 для выпуска воздуха в атмосферу, пружины 27 для регулирования верхнего предела давления воздуха, винта 28 для сжатия пружины и канала 29, соединяющего гнездо 24 с полостью 30 поршня 19 полость 31 для накопления конденсата. Работает регулятор следующим образом. Поступающий на вход 3 воздух проходит через полость 31,фильтр 7, отверстие 14, обратный клапан 5 на выход 4 и через отверстие 25 к рабочей поверхности 22 клапана 21. При этом воздух действует на поршень 19 со стороны полости 31, а полость 30 над поршнем соединена каналом 29 через гнездо 24 и отверстие 26 с атмосферой. Под действием пружины 20 и давления воздуха поршень 19 через шток 18 прижимает клапан 17 к седлу 16, так как диаметр поршня больше диаметра отверстия седла 16. При повышении давления воздуха на выходе регулятора до величины верхнего предела клапан 21 открывает отверстие 25 и закрывает отверстие 26, при этом воздух поступает через гнездо 24, канал 29 в полость 30 и перемещает поршень 19, открывая разгрузочный клапан. После открытия разгрузочного клапана давление воздуха на входе 3, в полости 31, фильтре 7 и отверстии 14 снижается. Загрязнения на фильтре отдуваются и вместе с конденсатом выбрасываются в атмосферу. Винтом 28 регулируют усилие пружины 27 так, чтобы клапан 21 открывал отверстие 25 при давлении верхнего предела. При снижении давления воздуха на выходе регулятора и в гнезде 24 клапан 21 отжимается пружиной 27 и перекрывает отверстие 25, открывая отверстие 26. Воздух из полости 30 выходит через канал 29, гнездо 24 и отверстие 26 в атмосферу, после чего поршень 19 под действием воздуха и пружины 20 закрывает разгрузочный клапан. Нижний предел давления воздуха на выходе регулятора, при котором клапан 21 закрывает отверстие 25, устанавливают соотношением диаметров рабочих поверхностей 22 и 23, диаметром гнезда 24, величиной перемещения клапана 21 и жесткостью пружины 27. Упрощение конструкции, уменьшение материало- и трудоемкости изготовления регулятора достигаются за счет ряда конструктивных решений. Расположение клапана узла управления в гнезде без уплотнения позволяет уменьшить трение между клапаном и гнездом до нуля, так как возможна посадка с зазором. Это позволяет получить любой диапазон давления воздуха на выходе регулятора. При наличии радиального уплотнения клапана в гнезде трение между клапаном и гнездом приводит к значительному понижению нижнего предела давления воздуха на выходе регулятора, что для тормозных систем неприемлемо. Выполнение канала, соединяющего гнездо с полостью над поршнем и применение клапана в узле управления с двумя рабочими поверхностями разных диаметров позволяют значительно упростить конструкцию регулятора, уменьшить материало- и трудоемкость изготовления, повысить точность задания нижнего предела давления воздуха. Выполнение седла разгрузочного клапана в корпусе и расположение его эластичного элемента на штоке поршня также решает задачу изобретения. 33 Удаление конденсата и загрязнений через разгрузочный клапан повышает качество воздуха для потребителя. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.