Регулирующий клапан

 

1.РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН, в корпусе которого с входной и выходной полостями размещены плунжер с уплотняющей поверхностью, связанный со штоком привода, и узел уравновешивания осевого усилия, полость которого гидравлически связана с выходной полостью, отличающийся тем, что, с целью расширения области применения , узел уравновешивания осевого усилия выполнен в виде золотниковой пары, содержащей стакан с боковым щелевым отверстием, высота которого равна ходу плунжера, и размещенный в нем с образованием полости узла уравновешивания цилиндр , один торец которого соединен с плунжером и выполнен с диаметром, равным диаметру уплотняющей поверхности плунжера , причем щелевое отверстие стакана сообщено с входной полостью клапана, а гидравлическая связь полости узла уравновешивания осевого усилия с выходной полостью клапана осуществляется через дроссель . 2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что золотниковая пара узла уравновешивания осевого . усилия вьшолнена дифферен (Л циальной.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

4Ш F 16 К 39/02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3662043/25-08 (22) 12.08.83 (46) 07.02.85. Бюл. № 5 (72) О. А. Кашников, Г. Я. Фальшпун и Е. Л. Шифрин (53) 621.646(088.8) (56) 1. Заринский О. Н. Регуляторы давления. М., ЦНИИТмаш, 1958, с. 30 — 31.

2. Авторское свидетельство СССР № 953340, кл. F 16 К 39/02, 1981 (прототип) . (54) (57) 1. РЕГУЛИРУЮЩИЛ КЛАПАН, в корпусе которого с входной и выходной полостями размещены плунжер с уплотняющей поверхностью, связанный со штоком привода, и узел уравновешивания осевого усилия, полость которого гидравлически связана с выходной полостью, отличающийся тем, что, с целью расширения области при,„30„„1138583 A менения, узел уравновешивания осевого усилия выполнен в виде золотниковой пары, содержащей стакан с боковым щелевым отверстием, высота которого равна ходу плунжера, и размещенный в нем с образованием полости узла уравновешивания цилиндр, один торец которого соединен с плунжером и выполнен с диаметром, равным диаметру уплотняющей поверхности плунжера, причем щелевое отверстие стакана сообщено с входной полостью клапана, а гидравлическая связь полости узла уравновешивания осевого усилия с выходной полостью клапана осуществляется через дроссель.

2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что золотниковая пара узла уравновешивания осевого, усилия выполнена дифференциальной.

1138583

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к регулирующим клапанам уравновешенного типа, входящим в состав устройств регулирования с автоматическими приводами и регуляторов прямого действия.

Известен регулирующий клапан, содержащий корпус с седлом, шток привода и сочлененный с ним плунжер, крышку и эластичную мембрану в форме кольца, расположенную во входной полости клапана плотно прижатую по внешнему периметр крышкой к корпусу, а по внутреннему периметру — к плунжеру.

При работе клапана давление среды воздействует на нижнюю поверхность плунжера и на мембрану, уравновешивая усилие, возникающее при одностороннем давлении среды на плунжер и действующее вдоль штока привода (1).

Недостаток этой конструкции клапана состоит в том, что клапан полностью статически уравновешен только в одном положении, но при работе все же возникает статическая неуравновешенность, направленная вдоль оси штока привода и переменная по величине, что приводит к снижению чувствительности регулятора и ухудшению, тем самым, точности регулирования параметров в технологических процессах.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является регулирующий клапан, в корпусе которого с входной и выходной полостями размещены плунжер с уплотняющей поверхностью, связанный со штоком привода, и узел уравновешивания осевого усилия (2) .

Этот клапан полностью статически уравновешен, однако имеет ограниченную область применения, так как узел уравновешивания осевого усилия выполнен в виде эластичной мембраны глубокой вытяжки, что не позволяет использовать его при высоких давлениях и температурах.

Целью изобретения является расширение области применения.

Указанная цель достигается тем, что в регулирующем клапане, в корпусе которого с входной и выходной полостями размещены плунжер с уплотняющей поверхностью, связанный со штоком привода, и узел уравновешивания осевого усилия, полость которого гидравлически связана с выходной полостью, последний выполнен в виде золотниковой пары, содержащей стакан с боковым щелевым отверстием, высота которого равна ходу плунжера, и размещенный в нем с образованием полости узла уравновешивания цилиндр, одий торец которого соединен с плунжером и выполнен с диаметром, равным диаметру уплотняющей поверхности плунжера, причем щелевое отверстие стакана сообщено с входной полостью клапана, дифференциальной.

30 щадь плунжера 4, опирающаяся на корпусе 1 клапана, равна эффективной площади торца 9 цилиндра 8, то регулирующий клапан в закрытом положении полностью уравновешен. При движении штока 5 привода и сочлененного с ним плунжера 4 изменяется эффективная площадь последнего. Одновре40 менно движется и цилиндр 8, изменяя величину открытия щелевого отверстия 7. Рабо, чая среда по каналу 11 поступает из входной полости 2 клапана в полость А и далее по каналу 12 через дроссель 13 в выходную полость 3 клапана. Таким образом при каждой новой величине открытия плунжера 4 в полости А будет создаваться новое давление, необходимое для уравновешивания осевой силы.

5

25 а гидравлическая связь полости узла уравновашивания осевого усилия с выходной полостью клапана осуществляется через дроссел ь.

Кроме . того, золотниковая пара узла уравновешивания осевого усилия может быть выполнена дифференциальной.

На фиг. 1 изображен клапан, разрез; на фиг. 2 — вариант исполнения клапана с узлом уравновешивания в виде дифференциальной золотниковой пары.

Регулирующий клапан состоит из корпуса 1 с входной и выходной 3 полостями, плунжера 4, связанного со штоком 5 привода, узла уравновешивания осевого усилия, выполненного в виде золотниковой пары, содержащей стакан 6 с боковым щелевым отверстием 7, высота которого равна ходу плунжера 4 и размещенного в нем с образованием полости А цилиндра 8, один из торцов 9 которого соединен с плунжером 4 и выполнен с диаметром, равным диаметру уплотняющей поверхности 10 плунжера 4.

Щелевое отверстие 7 соединено каналом 11 с входной 2 полостью клапана, а полость А соединена каналом 12, имеющим дроссель 13 с выходной полостью 3 клапана.

Золотниковая пара узла уравновешивания осевого усилия может быть выполнена

Клапан работает следующим образом.

В закрытом положении плунжера 4 щелевое отверстие 7 полностью перекрыто цилиндром 8. Так как эффективная плоПротечки рабочей среды из входной 2 полости клапана в выходную 3 полость, помимо профильной части плунжера, зави.— сящие от размеров дросселя 13 и перепада давления на нем, пренебрежимо малы по сравнению с основным расходом и не оказывают влияния на процесс регулирования.

В случае необходимости это влияние можно устранить заменой одного щелевого отверстия двумя или несколькими, симметрично

1138583 расположенными относительно оси клапана и имеющйми одинаковые форму и плошадь.

Выполнение золотниковой пары узла уравновешивания дифферендиальной предпочтительно при использовании клапана в: системах с небольшим регулируемым расходом рабочей среды, так как обеспечивает уравновешивание осевой силы с минимальными нерегулируемыми протечками.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в расширении области применения, так как клапан возможно использовать при высоких давлениях и температурах, а также при малых регулируемых расходах.

1138583

Составитель М. Кольцова

Редактор Н. Лазаренко Техред И. Верес . Корректор Л. Пилипенко

Заказ 10562/27 Тираж 898 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент>, r. Ужгород, ул. Проектная, 4