Клапан

 

Изобретение м.б. использовано а клапанах для гидравлических систем упргпления потоками жидкости. Цель изобретения - повышение герметичности клапана во время закрытия при любом направлении подачи рабочей среди , Корпус 1 имеет надклапанную 2 и подклапанную 3 полости, запорный элемент 4 с полым штоком 5. Подпружиненная втулка 8 расположена в осевой расточке 9 седла 6. Наружная стенка расточки 9 и контактирующая с корпусом 1 часть штока 5 выполнены податливыми в радиальном направлении. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

ЕЕСПУЬЛИК

„„SU„„1707382

А1 (g1)g Г 16 К 1/42

ОПИСАНИЕ NBGEPETEHNR

Я АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (2 1) 4706299/29 (22) 16.06 ° 89 (46) 23.01 ° 92. Бюл. К 3 (7 1) Каунасский политехнический институт им. А.Снечкуса (72) С.Ц.Жедялис, П.В.Жилюкас, В.А.Григас и Й.Й,Дулявичюс (53) 62 1.646 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

1451388, кл. F 16 К 1/42, 1987.

Авторское свидетельство СССР

У 573652, кл. F 16 К 1/42, 1976. (54) КЛАПАН (57) Изобретение м.б. использовано з клапанах для гндрапли ескик систем .пр пленив потоками жидкости. Цель изобретен;ы †;.овышение герметичности клапана во время закрытия при л бом направлении подачи рабочей сред». Корпус 1 имеет надклапанную ? и п дклапанную 3 полости, запорный элемент 4 с полым штоком 5. цадпружинеHная втулка 8 расположена в осевой расточке 9 седла 6. Наружная стенка расточ,H 9 и контактирующая с корпусом 1 чаcòü штока 5 выполнены податливыми в радиальном направлении.

4 ил.!

707382

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в гидравлических системах для управления потоками жидкостей.

Известны клапаны с запорным элементом и упругим седлом на двух коаксиальных тонкостенных оболочках одинаковой продольной жесткости.

Недостаток этих клапанов заключается в низкой герметичности затвора, особенно проявляющейся при гидравлических ударах в случае подачи жидкости "под клапан",и обусловлен недостаточным контактным давлением между за- 15 порным элементом и седлом.

Известен также клапан, содержащий запорную пару с механизмом поджатия седла к запорному органу в виде подвижных подпружиненных втулок, установленных в расточках седла, причем полости расточек каналами соединены с магистралью входного давления. При закрытии клапана создается повышенное усилие герметизации уппотнительных элементон затвора, которое складывается из усилия воздействия рабочего тела на тарель, усилия привода, усилия сдеформированных пружин и дополнительного усилия поджатия, обусловленного воздействием от втулки давления рабочего тепла.

Основным недостатком прототипа является низкая герметичность уплотнения его затвора. Особенно резко этот

35 недостаток проявляется при быстром закрытии клапана и возникающих при этом гидравлических ударах. Причина этого недостатка заключается в особенности плавающей конструкции седла 40 в виде подпружиненных податливых втулок. Такая конструкция седла создает ограниченное контактное усилие, недостаточное для герметизации клапанного уплотнения затвора, поскольку 45

11 tt при подаче рабочей среды на клапан уплотнительные элементы поджимаются к тарели лишь усилием пружин и давлением рабочей среды через подпружиненные втулки. При этом во время закрытия

50 клапана возникает гидравлический удар, а подпружиненные втулки седла еще имеют возможность проседать в расточках. Моменты достижения втулками или тарелью жесткого упора и воз55 йикновения максимального давления гидравлического удара не совмещены во времени, что и приводит к разгерметизации уплотнения затвора. Прн подаче рабочей среды "под клапан давление гидравлического удара воздействует на тарель в направлении, противоположном усилию герметизации, создаваемому приводом тарели, и при— водит к частичной или полной разгерметизации уплотнения затвора, обусловленной отрывом от уплотнительных элементов седла. Ненадежная герметизация уплотнения затвора сужает сферу применения клапана при подаче рабочей среды на клапан" и исключает его применение при подаче рабочей среды

"под клапан".

Целью изобретения является повышение герметичности во время закрытия при любом направлении пода и рабочей среды путем увеличения контактного давления между запорным органом и уплотнителем давлением гидранлического удара.

Поставленная цель достигается тем, что в клапане,содержащем корпус с надклапанной и подклапанной полостями, запорный орган с полым штоком и седло с уплотнителем на подпружиненной втулке, расположенной в осевой расточке седла, наружная стенка расточки седла и контактирующая с корпусом стенка полого штока выполнены податливыми н радиальном направлении.

Это позволяет автоматически изменять сопротивление перемещению втулки и жесткость подпружиненного седла и зависимости от давления рабочей среды.

Максимальная жесткость седла получается при максимальном давлении ра-.. бочей среды в момент гидравлического удара при закрытии клапана. Тем самым достигается максимальное контактное давление между запорным лементом н уплотнителем подпружиненного ссохла, совмещенное по времени максимальной амплитудой гидравлического удара. В результате исключается нозможность отскока запорного элемента от седла, повышается герметичность при любом напранлении подачи рабочей жидкости.

На фиг.1 показана к онструктивная схема предлагаемого клапана н осевом разрезе, в закрытом положении; на фиг.2 — то же, в открытом положении; на фиг.3 — узел I на фиг.2; на фиг.4. узел II на фиг.2.

Клапан содержит корпус 1 с надклапанной и подклапанной полостями 2 н

3, запорный элемент 4 с полым пш оком, 5 и седло 6 с уплотнителем 7 на под-

1707382 пружиненной втулке 8. Втулка 8 установлена подвижно в осевой расточке 9 седла 6 и взаимодействует с пружиной

10. Внутренняя полость расточки 9 . соединена с подклапанной полостью 3 каналом 1!, Наружная стенка расточки

9 и контактирующая с корпусом 1 часть . полого штока 5 выполнены в виде податливых в радиальном направлении уп10 ругих цилиндрических оболочек 12 и

13.

Клапан работает следующим образом.

При закрытии клапана запорный эле мент 4 вместе со штоком 5 перемещает15 ся вниз, входит в контакт с уплотнителем 7, установленным в подпружиненной втулке 8, и вместе с ней опускается в расточке 9 седла 6, преодолевая усилие сжатия пружины 10. Прп этом контактное усилие в стыке уп20 лотнителя 7 и запорного элемента 4 постепенно растет.

В случае подачи рабочей среды "на клапан" (в направлении А-А) в надкла25 панной полости 2 возникает гидравлический удар, давление рабочей среды в ней стремительно возрастает и деформирует податливую цилиндрическую оболочку 12, прогибая ее вовнутрь расточки 9. При достижении максималь- 30 ного давления гидравлического удара весь зазор между стенками расточки 9 и втулки 8 выбирается деформацией оболочки 12, и втулка 8 с уплотнителем 7 защемпяется в седле 6 неподвиж- 5 но. Тем самым запорный элемент 4 в момент максимальной интенсивности гидравлического удара поджимается к уплотнителю 7 с максимальным контактным усилием, и герметичность их сfbl ка обеспечивается.

В случае подачи рабочей жидкости

"под клапан" (в направлении В-В) закрытие клапана сопровождается гидравлическим ударом в подклапанной полос- 45 ти 3. Давление рабочей среды воздеи- .. ствует на стенки внутренней полости

l, штока 5, прогибая податливую в радиальном направлении упругую цилиндрическую оболочку 13 наружу. При дости- 50 жении максимального давления гидравлического удара весь зазор между поверхностями стенок полого штока 5 и корпуса 1 выбирается деформацией упругой цилиндрической оболочки 13, и шток 5 с запорным элементом 4 защемляется неподвижно относительно корпуса 1. Этим предотвращается возможность отскока запорного элемента 4 от уплотнительного элемента 7, который в момент максимальной интенсивности гидравлического удара с максимальным контактным усилием поджимается давлением рабочей среды, поступающей из подклапанной полости 3 через канал 11 в расточку 9 и воздействующей снизу на втулку 8.

Эффективность предлагаемого изобретения состоит в том, что по сравнению с известными устройствами аналогичного назначения повьппается герметичность затвора во время закрытия при любом направлении подачи рабочей среды. Это позволяет существенно расширить сферу применения клапанов данного типа, повысить скорости закрытия. Наружная стенка расточкн седла и контактирующая с корпусом стенка . полого штока выполнены податливыми в радиальном направлении. Это обуславливает регулирование жесткости стыка запорного элемента с седлом в зависимости от давления рабочей среды, причем максимум давления в мому пг гид.равлического удара совмещен по времени с максимумом жесткости стыка и контактного ус.rëèÿ.

Формула изобретения

Клапан, содержащий корпус с надклапанной и подклапанной подлостями, запорный элемент с полым штоком и ( седло на подпружиненной втулке, расположенной з осевой расточке седла, отличающийся тем, что, с целью повьппения герметичности во время закрытия при любом направлении подачи рабочей средь, наружная стенка расточки седла и контактирующая с корпусом часть полого штока выполнены податливыми в радиальном направлении.

1707382

Редактор Н.Гунько

Заказ 25Cj Тираж Подписное

ВНИИПИ Государстве. ного комитета по изобретениям и открытиям прн ГКНТ ГССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул. Гагарина, 101

12 гп в б 10

Фиг. 2

Составитель Jl.Семенов

Техред И.Моргентал Корректор A,0бруч jp

1l