Редукционный клапан противогаза

Редукционный клапан противогаза РКК-2 (редуктор) представляет собой дроссельный клапан безрычажного типа, степень открытия которого автоматически устанавливается на величину, находящуюся в обратной зависимости от величины редуцируемого давления.

Назначением редуктора является, во-первых, снижение давления кислорода до постоянной величины 2,5—3 ат при падении давления в кислородном баллоне от200 до 10 ат, благодаря чему обеспечивается постоянная скорость выпуска кислорода через так называемое дозирующее отверстие в дыхательный мешок (обычно 1,2 л/мин)у и, во-вторых, доставка кислорода легочному автомату при необходимости добавочной подачи кислорода.

Принцип действия редуктора виден из рис. 72. Трубка высокого давления, подводящая кислород от баллона, присоединяется к штуцеру редуктора с предохранительной сеткой 37. В бездействующем (закрытом) положении редуктора дальнейшему течению кислорода через седло клапана 16 препятствует собственно клапан 2 с запрессованной в него эбонитовой пробкой, находящийся под действием запорной пружины 3. Отношение силы запорной пружины к сечению выпускного сопла седла клапана 16 рассчитано таким образом, что при максимальном давлении кислорода (200 ат) давление пружины преодолевает давление кислорода под клапан.

Правая камера редуктора, в которой размещаются запорная пружина 3 с направляюшими шляпками 4, а также клапан 2, соединяется с верхней камерой, вмещающей плашку 7, посредством двух каналов, через которые свободно проходят шпильки 1.

Левая камера закрыта диафрагмой из плотной прорезиненной ткани 8Р которая прижата к выточке в корпусе клапана при помощи зажимной гайки 15; она действует на диафрагму через посредство заплечиков колпачка 14.

Внутри колпачка 14 находится регулировочная пружина 10, силу давления которой на диафрагму (через нажимную шляпку 9) можно регулировать при помощи регулировочной головки 12 с контргайкой 13.

Вращая головку 12 по движению часовой стрелки, можно увеличить давление пружины 10 до такой величины, что, присоединившись к давлению кислорода под клапан 2, оно преодолеет сопротивление пружины 5 и приоткроет клапан 2. Давление от пружины 10 на пружину 3 передается через нажимную шляпку 9, диафрагму 8, нажимную плашку 7, шпильки 1 и клапан 2.

При открытом клапане кислород поступает в правую камеру редуктора, проходит через люфт, предусмотренный в каналах шпилек 1 в левую камеру, по коленчатому каналу направляется к дозирующему  штуцеру 17 и оттуда в дыхательный мешок.

Рис. 72. Разрез редукционного клапана и клапана легочного автомата: 1 — проходные шпильки, 2 — запорный клапан, 3 — запорная пружина, 4 — направляющие шляпки, 5 — заглушка, 6 — прокладка, 7 — нажимная плашка, 8 — диафрагма из прорезиненной ткани, 9 — нажимная шляпка, 10 —регулирующая пружина, 11 — направляющая шляпка, 12 — регулирующая головки, 13 — контргайка, 14 — колпачок, 15 — зажимная гайка, 16 — седло клапана, 17 — изолирующий штуцер, 18 — предохранительная сетка, 19— гайка, 20 — прокладка, 21 — запорный клапан легочного автомата, 22 —эбонитовая вставка,  23 —шпиндель, 24 — диафрагма из прорезиненной ткани, 25 — прижимная гайка, 26 — шайба, 27 — прижимная гайка, 28 —корпус клапана легочного автомата, 20 — контргайка, 30 — втулка, регулирующая величину давления пружины, 31 — пружина, 32 — втулка приспособления для крепления pычага легочного автомата, 33 — трехгранная колодка, 34 - прижимная гайка, 35 — короткое плечо рычага пера легочного автомата, 36 — ось рычага, 37 — предохранительная сетка, 38— гайка, 39 — прокладка

Дозирующий штуцер представляет собой обойму, в которой просверлено отверстие очень маленького диаметра (0,12—0,15 мм), защищенное мелкой сеткой 18.

Поскольку отверстие дозирующего штуцера меньше отверстия седла клапана 16 (0,5 мм), давление в камерах редуктора быстро растет и начинает действовать на резиновую диафрагму 8, сокращая пружину 10 и тем самым разгружая запорную пружину 3. В результате, щель между седлом 16 и клапаном 2 сокращается до размеров, соответствующих такой скорости притока кислорода, которая обеспечивает степень давления в камерах редуктора и расход   кислорода через  дозирующее отверстие, предусмотренные определенной глубиной завинчивания регулирующей головки 12.

При помощи головки 12 можно, таким образом, регулировать величину давления кислорода в камерах редуктора, а следовательно, и скорость подачи кислорода в противогаз. Расчет редуктора сводится к расчету взаимодействия регулировочной и запорной пружин и расчету сил, влияющих на работу пружин: первичного давления кислорода под клапан и вторичного давления кислорода в каморах редуктора. С помощью головки 12 давление пружины 10 устанавливается на величину, обеспечивающую требующееся равновесие всей системы, при котором величина щели между седлом 16 и клапаном 2 автоматически и постепенно увеличивается по мере падения давления в кислородном баллоне, и вторичное давление (в камере редуктора) сохраняется почти постоянным.

Второй кислородный канал от левой камеры редуктора оканчивается под запорным клапаном легочного автомата 21, 22. Как видно из чертежа, в противогазе РКК-2 легочный автомат действует от вторичного давления, т. е. при открывании выпускает кислород из камер редуктора. Повышенный расход кислорода из камер редуктора резко снижает давление в них, вследствие чего диафрагма 8 перестает передавать давление кислорода на пружину 10, последняя сильно отжимает запорную пружину 2, щель между седлом 16 и клапаном 2 резко увеличивается и через камеры редуктора и открытый клапан легочного автомата 21 начинает быстро поступать дополнительная порция кислорода.

Как видно из устройства редуктора, осмотр п регулирование всех его деталей, за исключением находящихся в правой камере, а также деталей легочного автомата, можно производить не отключая его от системы высокого давления: достаточно освободить пружину 10 (например снять головку 12), чтобы тем самым запереть выход кислорода при помощи пружины 3.

Для бесперебойной работы редуктора необходимо минимальное первичное давление — обычно около 10 ат, соответствующее так называемому критическому отношению давлений или пределу редуцирования редуктора. При падении первичного давления ниже указанной величины вторичное давление в камерах редуктора также начинает быстро падать, а вместе с тем снижается и дебит редуктора.

Но даже в пределах нормального редуцирования дебит редуктора не строго постоянен: по мере падения первичного давления имеет место и некоторое (очень незначительное) падение вторичного давления п уменьшение дозировки кислорода. Это происходит вследствие того, что в процессе работы редуктора, при меняющемся первичном давлении, происходит некоторое смещение условий равновесия, не компенсируемых автоматически: усиление запорной пружины благодаря падению первичного давления под клапан, а также благодаря некоторому сжатию пружины при расширении щели между седлом и клапаном и ослабление регулировочной пружины благодаря ее растяжению, следующему за сжатием запорной пружины.

Благодаря этому график дебита редуктора в пределах редуцирования дает не горизонтальную прямую, а немного наклонную кривую, которая за пределами редуцирования превращается в крутопадающую до нуля прямую. Типический график подачи кислорода двумя редукторами разного качества показан на рис. 73. Из него видно, что падение дебита редуктора при падении первичного давления от 150 до 20 ат составляет 0,1—0,2 л/мин. При давлении в баллоне ниже 20 ат остаточный кислород используется благодаря усилению работы легочного автомата, а при давлениях ниже 10 ат — посредством дополнительного выпуска кислорода через аварийный   клапан. Рис. 73. График работы двух редукторов давления