Уплотнительный узел клапана

 

I. УПЛОТНетЕЛЬНЬЙ УЗЕЛ КЛАПАНА , содержащий запорный орган с .выступом и седло с кольцевой проточкой , в которой размеп ены подвижные в осевом направлеьши защитные втулки с заплечиками и уплотнительный элемент, отличающийся в. ю 13 15 21 тем, что, с целью повышения его надежности , выступ запорного органа снаб жен упорами, размеще нными с его внутренней и внешней сторон, втулки выполнены с упругими секционными захватами , а уплотнительньй узел снабжен коаксиально установленными упругими элементами, размещенными между упорами выступа запорного органа и секционными захватами с возможностью взаимодействия с ними, причем величина хода втулки, установленной со стороны подвода рабочей сре.ды, больше величины хода втулки, установленной со стороны отвода рабочей среды. 2. Узел по п. 1, отличающийся тем, что кольцевая проточка седла сообщена с рабочей средой . 1C сл О5 П 13

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOIVlY CBMQETEllbCTBY

t0

f1

ГОСФРРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИИ И ОТНРЦТИИ (21) 3682826/25-08 (22) 29.12.83 (46) 23.02.85. Бюл. Ф 7 (72) А.Г.Кухаренко, В.Н.Савойский и Н. К. Гора (71) Днепропетровский филиал Научноисследовательского института резиновой промьпппенности (53) 621.646(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР

Ф 268823, кл. F 16 К 1/46, 1970.

2. Авторское свидетельство СССР

Ф 956882, кл. F 16 К 1/46 1981. (54)($7) I. УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ КЛАПАНА, содержащий запорный орган с .выступом и седло с кольцевой проточкой, в которой размещены подвижные в осевом направлении защитные втул ки с заплечиками и уплотнительный элемент, отличающийся

„„SU„„1141256 A

4(5ц Р 16 К 1/32 // Р 16 К 1/46, тем, что, с целью повышения его надежности, выступ запорного органа снабжен упорами, размещенными с его внутренней и внешней сторон, втулки выполнены с упругими секционными захватами, а уплотнительный узел снабжен коаксиально установленными упругими элементами, размещенными между упорами выступа запорного органа и секционными захватами с возможностью взаимодействия с ними, причем величина хода втулки, установленной со стороны подвода рабочей среды, больаге величины хода втулки, установленной со стороны отвода рабочей среды.

2, Узел по и. 1, о т л и ч а— ю шийся тем, что кольцевая проточка седла сообщена с рабочей средой.

1 1141

Изобретенйе относится к уплотнительным узлам клапанных устройств, работающих при воздействии рабочих сред избыточных давлений, и может найти применение в пневмо-, гидрои вакуумных системах.

Известна конструкция клапана, s котором в кольцевой расточке запорного органа расположено уплотняющее кольцо между наружной и внутренней втулками, смонтированными заподлицо с рабочей поверхностью кольца (11.

Недостатками клапана являются низкая работоспособность при "минусо15 вых" температурах и увеличение герметизирующих нагрузок, обусловленное расходом примерно 2/3 осевой нагрузки на перемещение защитных шайб относительно уплотнительного элемента. Только 1/3 нагрузки расходуется на создание герметизирующих напряжений в зоне контакта седла с уплотнением.

Кроме того происходит выдавлиУ

25 вание эластичного материала уплотнения в зазор между седлом и затвором, которое вызвано воздействием потока рабочей среды избыточного давления в момент резкого закрытия затвора с последующим защемлением и разрушением уплотнения.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является уплотнительный узел клапанов, содержащий запорный орган с выступом и 35 седло с кольцевой проточкой, в которой размещены подвижные в осевом направлении защитные втулки с заплечиками и уплотнительный элемент (23.

Недостатками известного устрой- 40 ства являются недостаточная надежность вследствие снижения герметизирующих напряжений по месту уплотнения при старении уплотнительного элемента и расход части энергии при- 45 вода, предназначенной для герметизации уплотнения на перемещение защитных втулок в момент закрытия клапана. Кроме того, конструкция узла требует довольно точного изготов- 50 ления как самих втулок, так и уплотнения, размещенного между ними. Отклонение размеров сопряженных деталей приводит к смещению торцовой поверхности втулок до или ниже уров .55 ня рабочей поверхности уплотнительного кольца и выдавливанию его в за. вор между седлом и втулками с после

256 1 дующим разрушением или же обеспечивает слабое прижатие седла к резине, вызывая преждевременную разгерметизацию уплотнения.

Целью изобретения является повышение надежности клапана.

Указанная цель достигается тем, что в уплотнительном узле клапана, содержащем запорный орган с выступом и седло с кольцевой проточкой, в которой размещены подвижные в осевом направлении защитные втулки с заплечиками и уплотнительный элемент, выступ запорного органа снабжен упорами, размещенными с его внутренней и внешней стороны, втулки выполнены с упругими секционными захватами, а уплотнительный узел снабжен коаксиально установленными упругими элементами, размещенными между упорами выступа запорного органа и секционными захватами с возможностью взаимодействия с ними, причем величина хода втулки, установленной со стороны подвода рабочей среды, больше величины хода втулки, установленной со стороны отвода рабочей среды.

Кроме того, кольцевая проточка седла сообщена с рабочей средой.

На чертеже схематически изображен уплотнительный узел клапана, разрез.

Уплотнительный узел клапана содержит запорный орган 1 с выступом 2, на котором закреплены упоры — разрезные шайбы 3 и 4, шайбы 5 и 6

На упорах размещены коаксиально установленные упругие элементы 7 и 8, контактирующие верхними кромками с упругими секционными захватами 9 и 10 защитных втулок Il u

12, выполненных с заплечиками 13 и 14 на разных уровнях.

Секционные захваты 9 и 10 в процессе сборки узла отжимаются и входят в зацепление с упругими элементами 7 и 8.

Во втулках 11 и 12, установленных в кольцевую проточку 15 седла

16, выполнены торцовые поверхности

17 и 18, с которыми контактирует выступ 2 запорного органа 1, о6еспечивая совместно с седлом 16 замкнутый объем под уплотнительный элемент 19. Седло 16 содержит обойму 20 и винт 21. В седле 16 выполнен щелевой канал 22, соединяющий кольцевую проточку 15 с рабочей сре-, дой избыточного давления для урав1 141256 4!

О

1Э

Ж и уплотнительного элемента за счет

ЗНИИПИ Заказ 475/29

Еааииш НИП "Петен Р., з новешивания сил этой же среды, воздействующих в осевом направлении на втулку 11.

В закрытом положении клапана запорный орган усилием привода прижат торцовой поверхностью выступа

2 к рабочей поверхности уплотнительI ного элемента 19 и торцовым поверхностям 17 и 18 втулок ll и 12.

В процессе открытия клапана запорный орган отходит от рабочей поверхности уплотнительного элемента 19 продолжая кбнтактировать с торцовыми поверхностями 17 и 18 втулок 11 и 12 которые перемещаются одновременно с.выступом 2 запорно-. го органа !. При этом рабочая среда проходит в микрбщели между торцовой поверхностью выступа 2, торцовыми поверхностями 17 и 18 втулок и рабочей поверхностью уплотнительного элемента 19, не вызывая эрозионного разрушения уплотнения. После упора заплечиков 13 и 14 в обойму

20 и винт 21 втулки 11 и 12 останавливаются, а запорный орган 1 про- должает свое движение до полного открытия клапана, отжимая упругие элементы 7 и 8, При этом отсутствует эрозионное воздействие рабочей среды на уплотнительный элемент 19 в результате постадийного открытия . клапана, обуславливающего образование значительного зазора между плоскостью запорного органа и рабочей поверхностью уплотнения в момент прохождения-основного потока рабочей среды.

Нри закрытии клапана усилие привода полностью используется на герметизацию уплотнительного элемента

19, при этом запорный орган 1 под воздействием осевой силы и усилия сжатых упругих элементов 7 и 8 перемещается в направлении седла 16, Первоначально выступ 2 запорного органа 1 образует контакт с торцовой поверхностью 17 втулки 11, уравновешенной осевыми силами рабочей среды, уменьшая при этом силу воздействия потока среды на смежную втулку 12, которая затем также контактирует поверхностью д"с выступом2 седла, Поочередный контакт поверхностей

17 и 18 с выступом 2 запорного органа обусловлен различной величиной хода втулок ll и 12, которая определяется расположением заплечиков 13 и 14 втулок 11 и 12 на разных уровнях, При дальнейшем движении запорного органа 1 совместно с втулками

11 и 12, перемещающимися относительно запорного органа 1 и уплотнительного элемента !9, выступ 2 упирается в уплотнительный элемент 19, герметизируя клапан.

Уплотнительный узел позволяет повысить надежность работы клапана sa счет взаимосвязи защитных втулок, выполненных с пружинящими секционными захватами и заплсчиками на разной высоте с седлом через упругий элемент. Указанная взаимосвязь обеспечивает контакт торцовых поверхностей втулок и выступа седла и позволяет втулкам перемещаться относительно седла и уплотнительного элемента в осевом направлении.

Надежность рабаты клапана обеспечивается повышенной герметизирующей способностью данной конструкции, обусловленной использованием всей энергии привода на создание герметизирующих усилий между седлом и уплотнительным элементом, не изме-, няющихся в процессе длительной эксплуатации уплотнения. В результате можно использовать привод с меньшими габаритно-массовыми характеристиками, так как нет необходимости предусматривать запас мощности в приводе на преодоление сил сопротивления перемещению втулок, которые к тому же возрастают в процессе старения уплотнительного материала.

Устройство позволяет надежно защитить рабочую поверхность втулок от эрозионного потока рабочей среды и предотвратить выдавливание материала в зазоры между седлом и втулками. Кроме того, упрощается процесс изготовления защитных втулок снижения требований к точности их выполнения.

Тираж 898 Подписное

Ултород,уд.Проектная, 4