Обратный клапан

 

Использование: в машиностроении. Сущность изобретения: на торцовые поверхности расширенной полости корпуса выходят входные и выходные отверстия, Образующие выходных отверстий сопряжены с образующей расширенной полости. Запорный орган выполнен в виде эластичной пластины. На стенке расширенной полости образованы выступы в виде зубьев храпового колеса. Во входном отверстии выполнен параллельно его оси трапециевидный паз, одна из боковых стенок которого касательна к цилиндрической образующей входного отверстия , другая, выходящая на торцовую поверхность расширенной полости, наклонена к ней под острым углом. 4 ил.

СОЮЗ СОВ ЕТСКИХ

СОЦИАЛ ИСТИЧЕ С К ИХ

РЕСПУБЛИК (5))5 F 16 К 15/14

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4861978/29 (22) 23.08;90 (46) 23.01.93. Бюл. % 3 (75) Г,Я.Каганцев и А.М;Шадхин (56) Патент США М 3550616, кл. F 16 К 15/02, 1970, Патент ФРГ М 116477, кл. 47 g 8, 1964. (54) ОБРАТН61Й КЛАПАН (57) Использование: в машиностроении.

Сущность изобретения: на торцовые поверхности расширенной полости корпуса выходят входные и выходные отверстия, Изобретение относится к машиностроению, в частности к конструкциям обратных клапанов в пневматических и гидравлических системах.

Известен обратный клапан переносного автомобильного компрессора (ТЕМП-1", выпускаемого на Ленинградском ПО "3-д им. M.È.Êàëèíèíà" (1), содержащий полый корпус, имеющий впускной и выпускной каналы, с размещенным между ними подпружиненным клапаном. выполненным в виде полусферы, опирающейся на кромки клапанного седла, являющегося внутренним конусом, переходящим в цилиндрическое отверстие — впускной канал.

Известен обратный клапан, содержащий корпус с расширенной полостью и выходящими на ее торцевые поверхности входным и выходным отверстиями, причем образующие выходных отверстий сопряжены с образующей расширенной полости и запорный орган в виде шарика между торцовыми поверхностями расширенной полости корпуса.. Ы„„17898 I5 А1

Образующие выходных отверстий сопряжены с образующей расширенной полости. Запорный орган выполнен в виде эластичной пластины. На стенке расширенной полости образованы выступы в виде зубьев храпового колеса, Во входном отверстии выполнен параллельно его оси трапециевидный паз, одна из боковых стенок которого касательна к цилиндрической образующей входного отверстияя, другая, выходящая на торцовую поверхность расширенной полости, наклонена к ней под острым углом. 4 ил.

Недостатком такого обратного клапана является то, что в процессе работы при ударах шарика с большой частотой о клапанное седло происходит повреждение его поверхности и в результате снижается герметич ность запирания впускного канала и, как следствие, снижается производительность а при нагнетании газа через обратный клапан.

Целью изобретения является повышение надежности работы обратного клапана.

Указанная цель достигнута тем, что запорный орган выполнен в виде эластичной пластины, на стенке расширенной полости Ql образованы выступы в виде зубьев храпового колеса, а во входном отверстии выполнен параллельно его оси трапециевидный паэ, д одна из боковых стенок которого касательна к цилиндрической образующей входного отверстия. а другая, выходящая на торцевую поверхность расширенной полости, наклонена к ней под острым углом, при этом размеры пластины должны удовлетворять выражению:

1789815 (Л б2 бз 1 д

d1+ бг + d1 бз — 2 3 из эластичного материала, например иэ резины. Размеры пластины, входного и выходного отверстий зазора между пластиной и корпусом, определяются соотношением:

df df — бз д

4 4 б d1+d2 + б1 бз гг б1

S1=—

Яд =аб1д, (2) d1+d2 „б1 з— (3) (4) где d1 — диаметр впускного канала; бг — диаметр расширенной части корпуса; бз — диаметр пластины; д — величина зазора межу пластиной и торцом впускного канала.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что существенными отличиями заявляемого технического решения от прототипа является то, что размеры пластины выбраны так, что на такте всасывания она полностью перекрывает впускной канал, а на такте нагнетания часть площади выпускного канала остается открытой, на стенках расширенной части корпуса выполнены выступы в виде зубьев храпового колеса, а во входном отверстии выполнен параллельно его оси трапециевидный паэ, одна из боковых стенок которого касательна к цилиндрической образующей входного отверстия, а другая, выходящая на торцовую поверхность расширенной полости, наклонена к ней под острым углом.

Таким образом заявленное техническое решение соответствует критерию "новизна".

Анализ известных технических решений (аналогов) в исследуемой области, Т,е. пневматических и гидравлических системах позволяет сделать вывод об отсутствии в них совокупности признаков, схожих с существенными отличительными признаками в заявляемом обратном клапане и признать заявляемое решение соответствующим критерию "существенные отличия", На фиг, 1 показан обратный клапан в разрезе; на фиг, 2 — разрез пластины на такте всасывания; на фиг. 3 — разрез Б-Б на „ фиг, 1; на фиг. 4 — разрез А — А на фиг. 2.

Обратный клапан состоит из разъемного корпуса 1 с входным отверстием. 2 и выходным отверстием 3, В выходном отверстии выполнен П его оси трапециевидный паэ 6, одна из боковых стенок ,которого касательна к цилиндрической образующей входного отверстия, а другая, выходящая на торцовую поверхность расширенной полости, наклона к ней под острым углом.

На стенках расширенной полости корпуса выполнены выступы 9 в виде зубьев храпового колеса. В полости 4 корпуса 1 . свободно лежит пластина 5, изготовленная где d1 — диаметр входного отверстия; бг — диаметр расширенной части корпуса; бз — диаметр пластины; д — величина зазора между пластиной и торцом входного отверстия.

Приведенное выше выражение выведено из условия равенства площадей всех проходных сечений. где 51 — площадь сечения входного отверстия. где д — величина зазора между пластиной и торцом входного отверстия, где бз — диаметр пластины, S д,= — ((6 - б3) где S g- площадь зазора между диаметром пластины и стенками расширенной полости корпуса, Из условия равенства всех сечений, по которым проходит поток воздуха, записываем

Представляя выражение этих площадей записываем:

Кб1 Л б2 — Кбэ

4 4

- =лб1д

Упростив выражение (5), можно записать систему математических выражений в окончательном вид

1789815 о1 4 — 8

4 4

Ф+дг + d>

2 3

Задавшись необходимой проходной площадью входного отверстия предложенного обратного клапана подставляем эту величину последовательно в выражения Я1;

$Д, ЯД,. Из выражения 1-4 получаем геометрические параметры клапана. Площадь сечения выходных отверстий рассчитывается так, что их часть, не перекрываемая пластиной на такте всасывания, нагнетается, равна сечению входного отверстия.

Обратный клапан работает следующим образом.

При подаче газа с избыточным давлением во входном отверстии (такт нагнетания) пластина 5 приподнимается и завихрением по торцу 8 в пазу 6 потоком отбрасывается на стенку полости 4, на которой выполнены выступы в виде зубьев храпового колеса и получают при этом поворот вокруг вертикальной оси на некоторый угол. Суммирование таких микроповоротов обеспечивает планетарное перемещение пластины по торцу входного отверстия. Так обеспечивается, что одна и таже часть поверхности

Формула изобретения

Обратный клапан, содержащий корпус с расширенной полостью и выходящими на ее торцевые поверхности входным и выходными отверстиями, причем образую щие выходных отверстий сопряжены с образующей расширенной полости, и запорный орган, отличающийся тем, что запорный орган выполнен в виде элапластины не попадает подряд несколько раз на кромку входного отверстия и исключается концентрация напряжения в одной точке поверхности. В то же время поток газа об5 текает пластину и через часть сечения входного отверстия 3, оставшуюся не перекрытой пластиной, протекает в выходное отверстие, При этом газ не испытывает сопротивления со стороны пластины и бес10 препятственно протекает через обратный клапан, При подаче газа с избыточным давлением в выходное отверстие 3 (такт всасыванйя) пластина 5 смещается в полости 4 и прижимается к торцевой плоскости входно15 го отверстия 2 (клапанному седлу), перекрывая его. Избыточное давление частично изгибает пластину 5 и обеспечивает плотный контакт пластины 5 по торцу входного отверстия 2 (см.фиг,2), Это обеспечивает

20 герметичность перекрытия впускного клапана.

Использование обратного клапана с обеспечением планетарного движения пластины относительно торца впускного канала

25 исключает повреждение пластины от концентрации напряжений среза в одном и том жг месте, попадающим на кромку впускного канала и результате чередования длительное время тактов нагнетания и всасывания.

30 стичной пластины, на стенке расширенной полости образованы выступы в виде зубьев

35 храпового колеса, а во входном отверстии выполнен параллельно его оси трапециевидный паз, одна из боковых стенок которого касательна к цилиндрической образующей входного отверстия, а

40 другая, выходящая на торцовую поверхность расширенной полости, наклонена к ней под острым углом.

1789815

Составитель Г,Каганцев

Техред М,Моргентал Корректор М.Максимишинец

Редактор Т,Куркова

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

Заказ 342 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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