Предохранительный клапан

 

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН , в корпусе которого выполиены входиая и выходная полости, разделенные подпружиненным запорным органом, контак (Л tc 00 ;о со тирующим с седлом, а выходная полость сообщена с атмосферой через дренажные отверстия, отличающийся тем, что, с целью снижения чувствительности запорного органа к колебаниям давления рабочей среды, в выходной полости установлены две перфорированные по своей периферийной части перегородки, соединенные между собой кольцевой стенкой, а с запорным органомсильфонами, при этом полость, ограниченная корпусом, кольцевой стенкой и перегородками , сообщена с атмосферой через дренажные отверстия, а площадь перфораций перегородок меньще площади дренажных отверстий.

СО1ОЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕ04ИХ

РЕСПУБЛИК з(5ц F 16 К 17/04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н А ВТОРСКОМЪГ СВИДЕТЕЛЬСТВУ л

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3280811 25-08 (22) 19.04.81 (46) 15.07.83. Бюл. № 26 (?2) А. В. Качанов и Л. К. Мельников (53) 621.646(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 484358, кл. F 16 К 17/00, 1973.

2. Авторское свидетельство СССР № 528417, кл. F 16 К 17/04, 1975 (прототип) (54) (57) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН, в корпусе которого выполнены входная и выходная полости, разделенные подпружиненным запорным органом, контак„„80„„1028930 А тирующим с седлом, а выходная полость сообщена с атмосферой через дренажные отверстия, отличающийся тем, что, с целью снижения чувствительности запорного органа к колебаниям давления рабочей среды, в выходной полости установлены две перфорированные по своей периферийной части перегородки, соединенные между собой кольцевой стенкой, а с запорным органом— сильфонами, при этом полость, ограниченная корпусом, кольцевой стенкой и перегородками, сообщена с атмосферой через дренажные отверстия, а площадь перфораций перегородок меньше площади дренажных отверстий.

А — а д

1028930

10

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для защиты пневмогидросистем от повышения давления рабочей среды выше допустимого.

Известен предохранительный клапан, содержащий корпус с входной и выходной полостями и размещенный в корпусе подпружиненный запорный орган, контактирующий с седлом (1).

Недостатком такого клапана является повышенная чувствительность запорного органа к колебаниям давления рабочей среды.

Известен также предохранительный клапан, в корпусе которого выполнены входная и выходная полости, разделенные подпружиненным запорным органом, контактирующим с седлом, а выходная полость сообщена с атмосферой через дренажные отверстия (2) .

Недостатком этого клапана также является повышенная чувствительность запорного органа к колебаниям давления рабочей среды.

Цель изобретения — снижение чувствительности запорного органа к колебаниям давления рабочей среды.

Цель достигается тем, что в предохранительном клапане, в корпусе которого выполнены входная и выходная полости, разделенные подпружиненным запорным органом, контактирующим с седлом, а выходная полость сообщена с атмосферой через дренажные отверстия, в выходной его полости установлены две перфорированные по своей периферийной части перегородки, соединенные между собой кольцевой стенкой, а с запорным органом — сильфонами, при этом полость, ограниченная корпусом, кольцевой стенкой и перегородками, сообщена с атмосферой через дренажные отверстия, а площадь перфораций перегородок меньше площади дренажных отверстий.

На фиг. 1 показан предложенный предохранительный клапан, разрез; на фиг. 2— сечение А — А на фиг. 1; на фиг. 3— узел 1 на фиг. 1; на фиг. 4 — сечение

Б — 5 на фиг. 2.

Предохранительный клапан содержит корпус 1 с входными полостями 2 и 3, входной штуцер 4 и поджатый упругим элементом

5, например пружиной, запорный орган 6, выполненный в виде двух тарелей 7 и 8, одинакового диаметра, контактирующих с седлами 9 и 10 и соосно размещенных на общем штоке 11. Между упругим элементом

5 запорного органа 6 и втулкой 12, контактирующей с регулировочным винтом 13, ввинченным в корпус 1, установлена биметаллическая лепестковая шайба 14 с лепестками 15, жестко закреленная винтом

16 на опорной тарелке 17 упругою элемента 5. В выходной полости размещены две перегородки 18 и 19, разделяющие ее на

ЗО

55 две камеры 20 и 21, сообщающиеся с внутренней полостью 22 перегородок 18 и 19 и дренажными отверстиями 23 через калиброванные отверстия 24 и 25, выполненные в перегородках, при этом площадь отверстий

24 и 25 меньше площади дренажных отверстий 23. Тарели 7 и 8 запорного органа соединены с перегородками 18 и 19 с помощью сильфонов 26 и 27, имеющих различные эффективные площади, а с корпусом клапана — дополнительными сильфонами 28 и 29, также имеющими эффективные плоц1ади

Перегородки 18 и 19 соединены между собой кольцевой стенкой 30, размещенной концентрично оси клапана.

Предохранительный клапан работает сле дующим образом.

При подаче рабочей среды под давлением во входной штуцер 4 заполняются входные полости 2 и 3. Площадь кольца тарели 8 на которую воздействует давление рабочей среды во входной полости 3, создающее усилие, прижимающее тарель 8 к седлу 10, равна эффективной площади сильфона 29.

Сильфон 29 под действием наружного давления рабочей среды во входной полости 3 создает усилие, отжимающее тарель

8 от седла 10. Это усилие равно прижимающей тарель 8 к седлу 10 нагрузке из-за равенства вышеуказанных площадей. Поэтому давление рабочей среды во входной полости 3 не влияет на запорный орган 6 клапана. Запорный орган 6 воспринимает разность сил, создаваемых площадью кольца тарели 7 снизу и эффективной площадью сильфона 29 под действием давления рабочей среды во входной полости 2. Эффективная площадь сильфона 28 меньше площади кольца тарели 7 снизу, поэтому разность сил, действующих на запорный орган

6 клапана, воспринимается упругим элементом 5 — пружиной. При достижении во входных полостях 2 и 3 давления рабочей среды, равного давлению открытия клапана, тарели 7 -и 8, закрепленные шарнирно на

1,-, общем шгоке 1, приподнимаются совместно с общйм штоком 11 над седлами 9 и

10. Рабочан среда через зазоры между посадочными повехностями тарелей 7 и 8 и седел 9 и 10 истекает в камеры 20 и 21.

Площадь кольца тарели 7, создающая под действием давления рабочей среды в камере 19 прижимающее тарель 7 к седлу 9 усилие, равна эффективной площади сильфона 26. Сильфон 26 под действием наружного давления в камере 20 создает усилие, отжимающее тарель 7 от седла. 9. При поднятии тарели 7 над седлом 9 давление истекающей рабочей среды воздействует на дополнительную площадь тарели 7 снизу за счет кольца тарели 7, ограниченного периферийной цилиндрической поверх1028930

Составитель Л. Фокин

Редактор М. Дылын Техред И. Верес Корректор А. Тяско

Заказ 4930/34 Тираж 925 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР но делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4 ностью тарели 7 и посадочной повехностью, что .приводит к увеличению усилия, поднимающего запорный орган 6 . В то же время давление истекающей рабочей среды в камере 21 воздействует на тарель 8 снизу и сжимает сильфон 27. Эффективная площадь сильфона 27 больше площади кольца тарели 8 снизу, ограниченного седлом 10 и сильфоном 27, на величину, равную площади кольца тарели 7, ограниченной сед- . лом 9 и периферийной цилиндрической поверхностью тарели 7.

В результате этого происходит компенсация избыточного усилия, дополнительно поднимающего запорнв1й орган 6, что уменьшает возможность автоколебаний клапана.

Из камер 20 и 21 рабочая среда перетекает через калиброванные отверстия 24 и 25 перегородок 18 и 19 в ее внутреннюю полость

22 и далее через дренажное отверстие 23 выходит в окружающую среду. Диаметры калиброванных отверстий 24 и 25 рассчитываются так, чтобы обеспечить равенство давлений рабочей среды в камере 21 и в зазоре между посадочными повехностями тарели 7 и седла 9. После сброса излишнего давления рабочей среды до номинального запорный орган 6 опускается, прекращая дренаж. При этом давление полного закрытия равно давлению начала открытия клапана. При работе предохранительного клапана с высокотемпературными рабочими средами упругий элемент 5 — пружина нагревается, в результате чего уменьшается ее жесткость, но в то же время нагревается и биметаллическая лепестковая шайба 14, закрепленная винтом 16 на опорной тарелке 17 упругого элемента 5 — пружины. В результате нагрева у биметаллической лепестковой шайбы 14 отгибаются лепестки

15 в сторону втулки 12 (рабочее положение на выносном элементе 1 — фиг. 3) .

При этом упругий элемент 5 — пружина дополнительно поджимается, обеспечивая компенсацию температурного уменьшения жесткости. При охлаждении процесс происходит в обратном порядке. Настройка упругого

20 элемента 5 — пружины осуществляется регулировочным винтом 13.

Таким образом, в предложенном клапане уменьшается возможность возникновения автоколебаний запорного органа.