Вентиль, в особенности терморегулирующий расширительный вентиль

 

Вентиль, в особенности терморегулирующий расширительный вентиль, относится к области арматуростроения. Вентиль содержит установочную пружину, которая опирается на тарелку, имеющую наклонную поверхность. В прикрепленном к корпусу патрубке размещен узел для корректировки заданного значения регулируемой величины. Узел содержит нажимной элемент с наклонной поверхностью, взаимодействующей с наклонной поверхностью тарелки. Нажимной элемент зафиксирован от поворота и выполнен с резьбовым отверстием. Регулировочный винт узла для корректировки установлен своим стержнем в резьбовом отверстии нажимного элемента и зафиксирован от смещения. Изобретение позволяет уменьшить или полностью исключить механическую обработку в зоне приспособления для корректировки заданного значения регулируемой величины. 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к арматуростроению, в особенности к терморегулирующему расширительному вентилю.

Известен вентиль по патенту US, 5186207, кл. F 16 K 31/126, 1993, в котором впускной и выпускной патрубки выполнены из отрезков трубы, вставленных в остальную часть корпуса. Для осуществления регулирования нажимная деталь опирается своей наклонной поверхностью на наклонную поверхность тарелки, поддерживающей установочную пружину, и удерживается на месте благодаря выступам на стенке выпускного патрубка.

Недостатком известного устройства является невозможность производить последующую корректировку заданного значения регулируемой величины.

Задачей изобретения является создание вентиля упомянутого выше типа, в котором механическая обработка в зоне приспособления для корректировки заданного значения регулируемой величины уменьшена или полностью исключена.

Технический результат достигается тем, что в вентиле, содержащем корпус с седлом, запорный элемент, установленный с возможностью перемещения под действием усилия рабочего элемента, направленного против усилия установочной пружины, и узел для корректировки заданного значения регулируемой величины, размещенный в патрубке и содержащий нажимной элемент, взаимодействующий своей наклонной поверхностью с наклонной поверхностью тарелки, установленной с возможностью направленного осевого перемещения и поддерживающей установочную пружину, согласно изобретению нажимной элемент установлен с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно оси тарелки, зафиксирован от поворота и выполнен с резьбовым отверстием, при этом узел для корректировки снабжен регулировочным винтом, установленным своим стержнем в резьбовом отверстии нажимного элемента с фиксацией от смещения благодаря упору в патрубок.

При разъединении контактной поверхности и регулирующего винта резьбовое соединение может быть смещено от корпуса вентиля в сторону нажимной детали. В корпусе требуется только создать средства предотвращения поворота нажимной детали и осевого смещения регулирующего винта. Это может быть осуществлено без механической обработки корпуса. Другим преимуществом изобретения является то, что наклонная контактная поверхность не поворачивается вместе с регулирующим винтом. Таким образом, контактная поверхность может иметь большую площадь и может быть расположена напротив наклонной поверхности тарелки, поддерживающей установочную пружину.

Особенно предпочтительным является выполнение патрубка в виде формованной детали из листового металла. Листовой металл легко поддается формованию для выполнения оставшихся функций (защита от поворота и стопорение).

Предпочтительным также является выполнение патрубка, по существу, цилиндрическим, прикрепленным к основному корпусу. Патрубок и узел для корректировки могут быть заранее собраны, а затем присоединены к основному корпусу.

Наиболее простым средством защиты от поворота является выполнение на нажимной детали по меньшей мере одной продольной канавки, которая расположена на ее окружности и в которую входит выступ на стенке патрубка.

В другом варианте выполнения вокруг головки регулирующего винта расположена уплотнительная прокладка, удерживаемая на месте с одной стороны заплечиком головки винта, а с другой стороны - кольцевой ограничительной шайбой, расположенной у головки и удерживаемой на месте выступом на стенке патрубка. Этот выступ может быть идентичен выступу, предохраняющему от поворота. Уплотнительная прокладка, жестко закрепленная указанным образом между заплечиком и кольцевой шайбой, обеспечивает хорошее уплотнение находящейся в корпусе среды, в особенности хладагента.

Кроме того, в предпочтительном варианте выполнения у наружного конца патрубка установлена втулка, в которую упирается головка регулирующего винта. Эта втулка служит стопором, защищающим регулирующий винт от осевого смещения.

В предпочтительном варианте выполнения втулка зафиксирована выступами на стенке патрубка.

В головке регулирующего винта имеется шестигранное углубление, размеры которого меньше внутреннего диаметра втулки, что обеспечивает удобство перемещения винта.

В предпочтительном варианте выполнения во втулке имеется внутренняя резьба, на которой установлен стержень уплотнительного винта, головка которого прижимает кольцевую уплотнительную прокладку к поверхности наружного торца патрубка. Этот винт служит дополнительным средством защиты, надежно предотвращающим утечку среды из корпуса вентиля.

Целесообразно выполнение головки уплотнительного винта с шестигранным углублением, аналогичным углублению регулирующего винта, и придание самой головке формы шестигранника. В случае обледенения шестигранного углубления уплотнительного винта, установленного в расширительном вентиле холодильной установки, винт все же может быть перемещен с помощью наружной шестигранной головки. Не следует опасаться обледенения шестигранного углубления регулирующего винта, так как внутри холодильного контура влага отсутствует.

В предпочтительном варианте выполнения патрубок имеет фланец с выдавленными сварочными выступами, посредством которых трубка приварена к основному корпусу, причем промежуток между фланцем и корпусом заполнен припоем. Таким образом, соединительная трубка выполнена с возможностью размещения в ней узла для корректировки с последующим прикреплением ее к основному корпусу посредством сварки так, что при последующей пайке усилие установочной пружины не влияет на положение патрубка.

В предпочтительном варианте выполнения соединительная трубка выполнена методом глубокой вытяжки. Производство таких деталей является недорогим, особенно если вентили производятся крупными партиями.

В предпочтительном варианте выполнения нажимная деталь может быть выполнена из металлокерамики. При спекании без затруднения можно придать детали любую желаемую форму, включая выполнение резьбового отверстия, тем более при сравнительно небольших размерах нажимной детали.

Регулирующий винт и втулка могут быть выполнены, в частности, методом пластической деформации. Это также способствует удешевлению конструкции.

Кольцевая ограничительная шайба и кольцевая уплотнительная прокладка могут быть выполнены методом штамповки.

Таким образом, все вышеперечисленные детали могут быть изготовлены без механической обработки, так что при изготовлении патрубка и узла для корректировки в целом обеспечена экономия материала.

Более подробно изобретение в предпочтительном варианте выполнения описано ниже со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых: фиг. 1 изображает вид сбоку вентиля с частичными разрезами; фиг. 2 изображает вид сбоку патрубка для установки в ней узла для корректировки заданного значения регулируемой величины; фиг. 3 изображает вид слева патрубка, показанного на фиг. 2; и фиг. 4 изображает аксонометрический вид в разрезе патрубка с вставленными в него узлом для корректировки заданного значения регулируемой величины.

Регулирующий вентиль, изображенный на фиг. 1, содержит основной корпус 1 с впускным патрубком 2, выпускным патрубком 3 и патрубком 4 для размещения узла 5 для корректировки заданного значения регулируемой величины. Патрубки 2, 3 и 4 припаяны к корпусу соответственно фланцами 6, 7 и 8. Основной корпус и патрубки представляют собой формованные металлические детали, выполненные из листа методом глубокой вытяжки. Между закрывающим кольцом 9 и крышкой 10 зажата диафрагма 11 рабочего элемента 12. Пространство над диафрагмой капиллярной трубкой 13 соединено с датчиком давления или создающим давление датчиком температуры, напор которого воздействует сверху на диафрагму 11. Давление хладагента, существующее внтури вентиля, и упирающаяся в тарелку 14 установочная пружина 15 воздействуют на диафрагму 11 в противоположных направлениях. Диафрагма перемещает запорный элемент (не показан) вентиля так, чтобы давление на выходе из вентиля было выше давления, подаваемого по капиллярной трубке 13, на заданную величину, что желательно, например, для поддержания заданной степени перегрева на выходе из испарителя.

Тарелка 14 установлена с возможностью направленного перемещения в осевом направлении по стержню 16, встроенному в корпус, в направлении, указанном стрелкой 17, а через осевое отверстие 18 в стержне между диафрагмой 11 и запорным элементом обычным образом проходит соединительный шток. Кроме того, тарелка 14 имеет наклонную поверхность 19, на которую воздействует наклонная контактная поверхность 20 узла 5. Узел 5 содержит имеющую наклонную поверхность 20 нажимную деталь 21, в которой выполнено резьбовое отверстие 22. Для предотвращения поворота в детали 21 имеются продольные канавки 23 и 24, которые лежат друг напротив друга и в которые входят выступы 25 и 26 в стенке патрубка с каждой его стороны. Кроме того, узел 5 содержит регулирующий винт 27, установленный своим резьбовым стержнем 28 в резьбовом отверстии 22 и упирающийся своей головкой 29 в корпус в области втулки 30, жестко прикрепленной к патрубку 4 посредством выступов 31 в его стенке. Головка 29 имеет шестигранное углубление 32, размеры которого меньше внутреннего диаметра втулки 30. При завинчивании или отвинчивании винта 27 деталь 21 перемещается в направлении, указанном стрелкой 33. Благодаря взаимодействию контактной поверхности 20 и наклонной поверхности 19 это перемещение преобразуется в осевое перемещение тарелки 14 по стрелке 17, вследствие чего изменяется отклонение установочной пружины 15.

В промежутке, ограниченном в радиальном направлении цилиндрической поверхностью головки 29 винта и патрубком 4, а в осевом направлении - заплечиком 35 головки 29 и кольцевой ограничительной шайбой 36, размещено уплотнительное кольцо 34. Шайба 36 не может сдвинуться, так как она жестко удерживается в одном направлении головкой винта 29, а в другом направлении - выступами 25 и 26.

Втулка 30 имеет внутреннюю резьбу 37, на которой установлен уплотнительный винт 38, головка 39 которого выполнена шестигранной и снабжена шестигранным углублением 40 для размещения инструмента. При затягивании уплотнительного винта уплотнительное кольцо 41 зажимается между торцевой поверхностью патрубка 4 и внутренней стороной головки винта 38. Это уплотнение является стандартным и для достижения достаточной герметичности при небольшом крутящем моменте может иметь антифрикционное никелевое покрытие. Такое уплотнение может быть без затруднения заменено.

На фланце 8 имеются четыре сварочных выступа 42, посредством которых патрубок 4 можно временно прикрепить к основному корпусу 1 сваркой до заполнения припоем пространства между фланцем 8 и корпусом 1. Таким образом, все детали узла 5 для корректировки можно собрать внутри патрубка 4, а затем прижать его фланцем 8 к корпусу 1 до окончания сборки. Таким образом, детали узла для корректировки заданного значения регулируемой величины в сборе удерживаются в корпусе вентиля.

Формула изобретения

1. Вентиль, в особенности терморегулирующий расширительный вентиль, содержащий корпус с седлом, запорный элемент, установленный с возможностью перемещения под действием усилия рабочего элемента, направленного против усилия установочной пружины, и узел для корректировки заданного значения регулируемой величины, размещенный в патрубке и содержащий нажимной элемент, взаимодействующий своей наклонной контактной поверхностью с наклонной поверхностью тарелки, установленной с возможностью направленного осевого перемещения и поддерживающей установочную пружину, отличающийся тем, что нажимной элемент установлен с возможностью перемещения в радиальном направлении относительно оси тарелки, зафиксирован от поворота и выполнен с резьбовым отверстием, при этом узел для корректировки снабжен регулировочным винтом, установленным своим стержнем в резьбовом отверстии нажимного элемента с фиксацией от смещения благодаря упору в патрубок.

2. Вентиль по п.1, отличающийся тем, что патрубок отформован из листового металла.

3. Вентиль по п. 1 или 2, отличающийся тем, что патрубок выполнен, по существу, цилиндрическим и прикреплен к корпусу.

4. Вентиль по любому из пп. 1 - 3, отличающийся тем, что на поверхности нажимного элемента выполнена по меньшей мере одна продольная канавка, а на ответной поверхности стенки патрубка выполнен выступ, входящий в упомянутую канавку.

5. Вентиль по любому из пп. 1 - 4, отличающийся тем, что он снабжен уплотнительной прокладкой, охватывающей головку регулировочного винта и установленной между заплечиком головки, и кольцевой ограничительной шайбой, расположенной напротив головки и зафиксированной выступом на поверхности стенки патрубка.

6. Вентиль по любому из пп. 1 - 5, отличающийся тем, что в патрубке у его наружного конца установлена втулка, в которую упирается головка регулировочного винта.

7. Вентиль по п.6, отличающийся тем, что втулка зафиксирована выступами на стенке патрубка.

8. Вентиль по п.6 или 7, отличающийся тем, что в головке регулировочного винта выполнено шестигранное углубление, размеры которого меньше внутреннего диаметра втулки.

9. Вентиль по любому из пп.6 - 8, отличающийся тем, что он снабжен уплотнительным винтом, а втулка выполнена с внутренней резьбой, на которой установлен стержень упомянутого винта, причем между головкой винта и наружным торцом патрубка установлена кольцевая уплотнительная прокладка.

10. Вентиль по п.9, отличающийся тем, что в головке уплотнительного винта выполнено шестигранное углубление, аналогичное углублению в головке регулировочного винта, при этом головка выполнена шестигранной.

11. Вентиль по любому из пп. 1 - 10, отличающийся тем, что патрубок выполнен с фланцем с выдавленными сварочными выступами, с помощью которых патрубок приварен к корпусу, при этом пространство между фланцем и корпусом заполнено припоем.

12. Вентиль по любому из пп. 1 - 11, отличающийся тем, что патрубок выполнен методом глубокой вытяжки.

13. Вентиль по любому из пп. 1 - 12, отличающийся тем, что нажимной элемент выполнен из металлокерамики.

14. Вентиль по любому из пп. 1 - 13, отличающийся тем, что регулировочный винт и втулка выполнены методом пластической деформации.

15. Вентиль по п. 5 или 9, отличающийся тем, что кольцевая ограничительная шайба и кольцевая уплотнительная прокладка выполнены методом штамповки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4