Регулирующий клапан с перекатывающейся диафрагмой
Изобретения относятся к арматуростроению, в частности к клапанам с перекатывающейся диафрагмой, и предназначены для регулирования расхода жидкости. Диафрагменный регулирующий клапан содержит корпус с входным штуцером, выходным штуцером и седлом клапана. Седло расположено между входным и выходным штуцерами. Кожух запорного органа выступает из корпуса клапана между входным и выходным штуцерами. Часть внутреннего объема кожуха запорного органа частично образует камеру управления. Запорный орган выполнен с возможностью перемещения и, по меньшей мере, частично установлен внутри кожуха с возможностью его перемещения между закрытым и открытым положениями клапана. Упругая диафрагма герметично присоединена к запорному органу и герметизирует камеру управления относительно части выходного штуцера. Эта диафрагма имеет S-образное поперечное сечение и выполнена таким образом, что величина перемещения запорного органа клапана внутри кожуха запорного органа на каждой стороне относительно центральной плоскости соединения между диафрагмой и кожухом запорного органа составляет, по меньшей мере, около 20% от внешнего диаметра диафрагмы. При этом общая величина перемещения запорного органа внутри кожуха запорного органа составляет, по меньшей мере, около 40% величины внешнего диаметра диафрагмы. Запорный орган выполнен с возможностью продольного плавного перемещения внутри кожуха запорного органа. Для направления перемещения запорного органа, по меньшей мере, одна боковая поверхность стенки его кожуха снабжена большим количеством продольных направляющих ребер. Имеется конструктивный вариант выполнения диафрагменного регулирующего клапана. Изобретения направлены на упрощение конструкции клапана и на обеспечение высокого расхода жидкости при минимальных его гидравлических потерях. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 13 ил.
Область техники, к которой относится изобретения
Настоящее изобретение относится к диафрагменным регулирующим клапанам и, в особенности, к клапанам с перекатывающейся диафрагмой, которая деформируется одинаково в двух направлениях.
Уровень техники
Известно большое количество диафрагменных регулирующих клапанов, изготавливаемых различными фирмами-производителями, такими как Bermad, Evron, Israel. Обычно эти известные клапаны содержат выходную сторону, из которой может истекать жидкость к объекту ее использования, такому, например, как ирригационная установка. Между выходной и входной сторонами клапана расположено седло, к которому может быть герметично прижат запорный орган. Запорный орган клапана перемещается внутрь кожуха запорного органа и обратно, из кожуха, при этом к запорному органу клапана прикреплена диафрагма (мембрана), герметизирующая камеру управления (полость управления) с выходной стороны клапана. Камера управления снабжена регулирующим отверстием, с помощью которого в камере управления регулируется давление жидкости. За счет регулирования давления жидкости в камере управления запорный орган можно прижать к седлу клапана для того, чтобы перекрыть поток жидкости, поступающей со стороны входа к выходной стороне клапана, или же запорный орган клапана может быть приподнят над седлом клапана, чтобы жидкость могла протекать от входной стороны к выходной стороне клапана. Регулирование расхода жидкости достигается путем регулирования давления жидкости в полости управления таким образом, что запорный орган поддерживался в одном из положений - от положения полностью открытого клапана до положения полностью закрытого клапана.
Диапазон перемещения запорного органа клапана непосредственно связан с характеристиками перемещения диафрагмы. Т.е. запорный орган клапана может перемещаться лишь настолько, насколько это позволяет диафрагма. Чем больше диафрагма, тем большим может быть перемещение запорного органа клапана и, следовательно, больше величина проходного отверстия, через которое может протекать жидкость. В клапанах такого типа используются по существу плоские диафрагмы, деформирующиеся под действием давления так, что они могут перемещаться между положениями полного открытия и полного закрытия клапана, при этом отношение величины перемещения запорного органа к диаметру диафрагмы, который физически реализуем на практике, относительно мало, и поэтому необходимый для использования размер диафрагмы является ограничивающим фактором для трубопровода любого размера и становится, в частности, нереализуемым, например, для труб большого диаметра.
Для решения указанной проблемы физически реализуемого диаметра диафрагмы специалисты обращаются к использованию диафрагм, называемых перекатывающимися (чулочными). Диафрагмы такого типа более компактны так, что они образуют вокруг запорного органа клапана по существу коаксиальную оболочку. Проблема, с которой сталкиваются при использовании такого типа диафрагм, заключается в том, что они особенно эффективны для перемещения запорного органа клапана лишь в одном направлении. Когда же прикладывают давление с тем, чтобы изменить направление движения запорного органа на противоположное, то в соответствии с количеством материала, используемого для формирования диафрагмы в виде оболочки (вокруг запорного органа), форма, которую может принимать перекатывающаяся диафрагма при возвращении в исходное состояние, непредсказуема и может препятствовать движению других элементов регулирующего клапана. В результате запорный орган клапана в одном из направлений (обычно в положение закрытия) необходимо сместить механически. Следовательно, необходимы такие диафрагменные регулирующие клапаны с неплоской мембраной, которые обеспечивает перемещение запорного органа клапана в обоих направлениях за счет давления жидкости.
Раскрытие изобретения
Объектом настоящего изобретения является устройство - диафрагменный регулирующий клапан с перекатывающейся диафрагмой, которая деформируется одинаковым образом в двух направлениях.
В соответствии с идеями настоящего изобретения обеспечивается мембранный регулирующий клапан, содержащий: (а) корпус клапана с входным (расположенным выше по потоку) штуцером, выходным (расположенным ниже по потоку) штуцером и седлом, выполненным между входным и выходным штуцерами; (b) кожух запорного органа, выступающий из корпуса клапана между входным и выходным штуцерами, при этом, по меньшей мере, часть внутреннего объема кожуха запорного органа, по меньшей мере, частично ограничивает камеру управления;
(с) запорный орган клапана, выполненный с возможностью перемещения между закрытым положением клапана, при котором уплотнительная часть запорного органа опирается на седло клапана, и открытым положением клапана, при котором уплотнительная часть запорного органа клапана отделена от седла; (е) упругую диафрагму, герметично присоединенную к запорному органу, причем диафрагма герметизирует камеру управления относительно, по меньшей мере, части выходного штуцера, при этом диафрагма выполнена таким образом, что запорный орган клапана может перемещаться внутри кожуха запорного органа на расстояние, составляющее, по меньшей мере, около 40% величины диаметра кожуха запорного органа.
В соответствии с еще одной идеей настоящего изобретения, кроме того, обеспечивается держатель диафрагмы (опорный элемент), проходящий от запорного органа клапана внутрь рабочей камеры, при этом держатель диафрагмы выполнен таким, чтобы по мере деформации диафрагмы в направлении камеры управления держатель диафрагмы ограничивал величину этой деформации.
Согласно другой идее настоящего изобретения запорный орган выполнен с возможностью продольного плавного перемещения со скольжением внутри кожуха запорного органа.
В соответствии с еще одной идеей данного изобретения отношение толщины диафрагмы к радиальному расстоянию между запорным органом и кожухом рабочего органа по существу составляет от 1:4 до 1:7.
Согласно следующей идее изобретения продольная ось кожуха рабочего органа и продольная ось выходного штуцера образуют между собой острый угол.
Согласно следующей идее изобретения, по меньшей мере, часть кожуха запорного органа выполнена заодно с корпусом клапана.
Согласно еще одной идее изобретения уплотнительная часть клапана выполнена в виде уплотнительного элемента из эластомера.
Согласно следующей идее изобретения диафрагма, кроме того, выполнена так, чтобы она могла быть герметично прикреплена, по меньшей мере, к одной стенке кожуха запорного органа.
Согласно следующей идее изобретения камера управления выполнена по существу цилиндрической, при этом объем камеры управления изменяется в зависимости от величины перемещения запорного органа.
В соответствии со следующей идеей изобретения запорный орган выполнен по существу в виде элемента цилиндрической формы.
Согласно следующей идее изобретения диафрагма имеет S-образное поперечное сечение и проходит между первой соединительной кромкой и второй соединительной кромкой, при этом диафрагма выполнена таким образом, что она деформируется в направлении камеры управления и в обратном направлении, когда запорный орган перемещается между открытым и закрытым положениями клапана.
Согласно следующей идее изобретения диафрагма выполнена таким образом, что в ненагруженном состоянии диафрагма является осесимметричной, и участки диафрагмы в осевом направлении не соприкасаются между собой.
Согласно следующей идее изобретения, S-образное сечение диафрагмы выполнено таким, чтобы в ненагруженном состоянии диафрагма проходила от первой соединительной кромки в радиальном первом направлении внутрь через первое скругление, продолжалась далее не радиально во втором направлении, проходя через второе скругление, далее проходила внутрь в радиальном направлении и заканчивалась второй соединительной кромкой.
Согласно следующей идее изобретения диафрагма проходит перпендикулярно от цилиндрической стенки кожуха запорного органа и проходит перпендикулярно от цилиндрической стенки запорного органа.
В соответствии со следующей идеей изобретения крепление диафрагмы к цилиндрической стенке кожуха запорного элемента выполнено путем защемления первой соединительной кромки диафрагмы между кожухом запорного органа и крышкой кожуха запорного органа так, что крышка кожуха запорного органа, диафрагма и, по меньшей мере, часть запорного органа образуют камеру управления.
В соответствии со следующей идеей изобретения крепление диафрагмы к запорному органу осуществляют путем защемления второй соединительной кромки диафрагмы между телом запорного органа и держателем диафрагмы.
В соответствии со следующей идеей изобретения перемещение запорного элемента включает в себя перемещение второй соединительной кромкой таким образом, чтобы величина максимального перемещения как в направлении вперед, так и назад, из камеры управления, была одинаковой, если ее отсчитывать от первой соединительной кромки, положение которой не меняется.
В соответствии с еще одной идеей изобретения кожух запорного органа, кроме того, снабжен большим количеством продольных направляющих ребер, выполненных, по меньшей мере, на одной боковой поверхности стенки кожуха для того, чтобы направлять перемещение запорного элемента.
В соответствии со следующей идеей изобретения запорный орган включает, кроме того, соответствующее количество направляющих элементов, выполнение которых обеспечивает контактное взаимодействие направляющих элементов с соответствующими указанными направляющими ребрами, осуществляемое со скольжением относительно этих ребер.
В соответствии со следующей идеей изобретения диафрагма выполнена заодно с запорным органом клапана, при этом диафрагма герметизирует кожух запорного органа, по меньшей мере, от части выходного штуцера (от части внутреннего объема штуцера), причем диафрагма выполнена таким образом, чтобы при перемещении запорного органа между открытым и закрытым положениями клапана диафрагма деформировалась в направлении внутрь кожуха запорного элемента и в обратном направлении - из кожуха (в зависимости от направления движения запорного органа).
В соответствии со следующей идеей данного изобретения кожух запорного органа, кроме того, снабжен регулирующим элементом, ограничивающим перемещение запорного органа клапана, выполнение которого позволяет менять величину перемещения запорного органа внутри кожуха запорного органа.
Кроме того, согласно следующей идее настоящего изобретения диафрагменный регулирующий клапан содержит: (а) корпус клапана с входным штуцером, выходным штуцером и седлом, выполненным между входным и выходным отверстиями; (b) кожух запорного органа, выступающий из корпуса клапана между входным и выходным штуцерами, при этом, по меньшей мере, часть внутреннего объема кожуха запорного органа, по меньшей мере, образует часть камеры управления; (с) жесткий запорный орган клапана, выполненный с возможностью перемещения внутри кожуха, при этом запорный орган может перемещаться между закрытым положением клапана, при котором уплотнительная часть запорного органа опирается на седло клапана, и открытым положением клапана, при котором уплотнительная часть запорного органа клапана отделена от седла клапана; (d) и упругую диафрагму, выполненную заодно с жестким запорным элементом, причем диафрагма герметизирует корпус запорного элемента, по меньшей мере, относительно части выходного штуцера, при этом диафрагма выполнена таким образом, что она деформируется в направлении внутрь кожуха запорного органа и в направлении из кожуха при перемещении запорного органа между открытым и закрытым состояниями клапана.
В соответствии со следующей идеей настоящего изобретения обеспечивается держатель диафрагмы, который проходит от запорного органа внутрь камеры управления, при этом держатель диафрагмы выполнен таким, что при деформировании диафрагмы в направлении кожуха запорного органа держатель диафрагмы ограничивает ее деформацию участком, расположенным между держателем диафрагмы и, по меньшей мере, одной стенкой кожуха запорного органа.
В соответствии со следующей идеей настоящего изобретения диафрагма выполнена таким образом, что запорный орган клапана может перемещаться внутри кожуха запорного органа на расстояние, составляющее, по меньшей мере, около 40% величины диаметра кожуха запорного органа.
В соответствии со следующей идеей настоящего изобретения отношение толщины диафрагмы к расстоянию в радиальном направлении от запорного органа до кожуха рабочего органа составляет от 1:4 до 1:7.
В соответствии со следующей идеей настоящего изобретения запорный орган выполнен таким, чтобы обеспечить его продольное перемещение со скольжением внутри кожуха запорного органа.
В соответствии со следующей идеей настоящего изобретения диафрагма, кроме того, выполнена такой, чтобы ее можно было герметично присоединить, по меньшей мере, к одной стенке кожуха запорного органа.
Согласно следующей идее изобретения продольная ось кожуха рабочего органа и продольная ось выходного штуцера образуют между собой острый угол.
Согласно следующей идее изобретения, по меньшей мере, часть кожуха, в котором размещен запорный орган, выполнена как одно целое с корпусом клапана.
Согласно следующей идее изобретения камера управления имеет по существу цилиндрическую форму, при этом объем камеры управления изменяется в зависимости от величины перемещения запорного органа.
Согласно следующей идее изобретения запорный орган выполнен по существу в виде элемента цилиндрической формы.
Согласно следующей идее изобретения диафрагма проходит по существу перпендикулярно от цилиндрической стенки кожуха запорного органа и проходит также от цилиндрической стенки запорного органа.
В соответствии со следующей идеей изобретения присоединение диафрагмы к цилиндрической стенке кожуха запорного элемента выполнено путем защемления соединительной кромки диафрагмы между кожухом запорного органа и крышкой кожуха запорного органа так, что указанная камера управления формируется крышкой кожуха запорного органа, диафрагмой и, по меньшей мере, частью запорного органа.
Согласно следующей идее изобретения диафрагма имеет такую конфигурацию, что в ненагруженном состоянии она является осесимметричной, и участки диафрагмы в осевом направлении не соприкасаются между собой.
Согласно следующей идее изобретения диафрагма выполнена с S-образным сечением так, что в ненагруженном состоянии диафрагма проходит от первой соединительной кромки радиально внутрь в первом направлении, искривляется в первом скруглении, далее продолжается не радиально во втором направлении, искривляется во втором скруглении, затем продолжается внутрь в радиальном направлении и заканчивается запрессованной в запорный орган.
В соответствии со следующее идеей настоящего изобретения перемещение запорного органа осуществляется так, что длина его максимального перемещения как в направлении вниз, к седлу клапана, так и в обратном направлении, от седла клапана, одинакова, если отсчитывать эту длину от первой соединительной кромки, положение которой не меняется.
В соответствии со следующей идеей изобретения выполнение диафрагмы заодно с запорным органом включает, помимо того, выполнение большого количества отделенных друг от друга отверстий, проходящих в продольном направлении в стенке запорного органа.
В соответствии со следующей идеей изобретения указанные отверстия проходят в стенке запорного органа в продольном направлении до местоположения, прилежащего к уплотнительной части запорного органа, а уплотнительная часть представляет собой элемент из эластомерного материала, выполненный заодно с запорным органом.
В соответствии со следующей идеей изобретения кожух запорного органа, кроме того, снабжен большим количеством продольных направляющих ребер, выполненных, по меньшей мере, на боковой стенке кожуха для того, чтобы направлять перемещение запорного органа.
В соответствии со следующей идеей изобретения запорный орган, кроме того, снабжен соответствующим количеством направляющих элементов, выполненных такими, чтобы обеспечить их контактное взаимодействие со скольжением с соответствующими направляющими ребрами.
В соответствии с еще одной идеей изобретения кожух запорного органа, кроме того, содержит регулирующий элемент, ограничивающий перемещение запорного органа, при этом выполнение регулирующего элемента позволяет менять величину перемещения запорного органа внутри кожуха.
Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением диафрагменный регулирующий клапан содержит: (а) корпус клапана с входным штуцером и выходным штуцером, (b) кожух запорного органа, выходящий из указанного корпуса клапана между входным и выходным штуцерами, (с) запорный орган, установленный с возможностью перемещения внутри кожуха, (d) диафрагму, герметично присоединенную к запорному органу, (е) по меньшей мере, одну соединительную поверхность, выполненную, по меньшей мере, на одном из указанных штуцеров, (f) переходник, присоединенный, по меньшей мере, к указанной соединительной поверхности, и (g) фланец, установленный вокруг переходника для соединения клапана с трубопроводом для потока жидкости, при этом стык фланца и переходника выполнен таким, что в месте стыка фланец и переходник обычно имеют соответствующие сферические поверхности с тем, чтобы обеспечить, как правило, свободное движение фланца относительно переходника по контактной сферической поверхности.
В соответствии со следующей идеей изобретения одна соединительная поверхность включает в себя, по меньшей мере, две соединительные поверхности так, что, по меньшей мере, один из штуцеров, входной или выходной, выполнен с резьбой на части как внешней, так и внутренней поверхностей для присоединения штуцера к какому-либо элементу, выбранному из группы, включающей: резьба на трубопроводе под внутренний диаметр, фланцевое соединение, фланцевый переходник, переходник для трубопровода из поливинилхорида.
Кроме того, в соответствии с идеей настоящего изобретения соединительный фланец содержит: (а) плоское круговое кольцо, выполненное с большим количеством удлиненных в радиальном направлении болтовых отверстий, расположенных по периметру окружности кольца на определенном расстоянии друг от друга, причем кольцо выполнено таким, чтобы его можно было соединить с контактной поверхностью, расположенной с одного конца соединительного фланца; и (b) соединительный переходник, размещенный внутри кольца, выполненный так, чтобы его можно было присоединить к контактной поверхности, находящейся у другого конца соединительного фланца; при этом стык кольца и переходника выполнен таким, что соответствующие соединяемые поверхности кольца и переходника имеют сферическую форму, что обеспечивает свободное движение кольца относительно переходника по сферической контактной поверхности.
Краткое описание чертежей
Настоящее изобретение описано ниже с помощью примера со ссылкой на приложенные фигуры чертежей, на которых:
Фиг.1 - покомпонентное изображение первого предпочтительного примера воплощения диафрагменного регулирующего клапана, выполненного и функционирующего в соответствии с идеями настоящего изобретения, вид в перспективе.
Фиг.2 - покомпонентное представление изображенного на фиг.1 предпочтительного примера выполнения, для ясности показанного без диафрагмы и пружины, вид в перспективе.
Фиг.3 - вид сбоку изображения, показанного на фиг.2, для случая использования трехдюймового фланцевого переходника и четырехдюймового фланцевого переходника.
Фиг.4 - диафрагменный регулирующий клапан в сборе в соответствии с примером воплощения, показанным на фиг.1, вид сбоку.
Фиг.5 - покомпонентное представление элементов конструкции запорного органа, выполненного и функционирующего согласно идеям, реализованным в примере воплощения, показанном на фиг.1, вид в перспективе.
Фиг.6 - продольное поперечное сечение примера воплощения, показанного на фиг.1.
Фиг.6а-6g - детальные изображения зоны А на фиг.6, которые для первого примера воплощения настоящего изобретения последовательно иллюстрируют процесс деформации диафрагмы по мере перемещения запорного органа от закрытого положения клапана до открытого положения и обратно, к закрытому положению клапана.
Фиг.7 - продольное сечение второго предпочтительного примера воплощения диафрагменного регулирующего клапана, выполненного и функционирующего в соответствии с идеями данного изобретения, показанного в закрытом положении.
Фиг.8 - продольное сечение примера воплощения, представленного на фиг.6, показанного с маховиком для регулирования расхода жидкости, выполненного и функционирующего в соответствии с идеям настоящего изобретения.
Фиг.9 - продольное сечение примера воплощения, представленного на фиг.6, показанного с четырехдюймовыми фланцевыми переходниками, выполненного и функционирующего в соответствии с данным изобретением.
Фиг.10 - детальное изображение четырехдюймового фланцевого переходника, показанного на фиг.9.
Фиг.11 - металлический фланцевый переходник с уменьшенным весом, выполненный и используемый согласно настоящему изобретению.
Фиг.12 - поперечное сечение диафрагмы для примера воплощения, показанного на фиг.1.
Фиг.13 - скомбинированное изображение двух наложенных друг на друга сечений диафрагмы, изображенной на фиг.12, показанной с выполнением из двух слоев, иллюстрирующее полную деформацию диафрагмы в двух противоположных направлениях.
Осуществление изобретения
Объектом настоящего изобретения является диафрагменный регулирующий клапан с перекатывающейся диафрагмой, которая деформируется одинаково в двух направлениях.
Сущность и функционирование диафрагменного регулирующего клапана в соответствии с изобретением можно лучше понять из описания изобретения и приложенных фигур чертежей.
В качестве вступительного замечания следует отметить, что в данном описании раскрыто два предпочтительных примера воплощения настоящего изобретения. Несмотря на то, что эти два примера отличаются друг от друга конструктивным выполнением, принципы действия, соответствующие идеям настоящего изобретения, в обоих случаях одинаковы.
Настоящее изобретение обеспечивает улучшенную конструкцию диафрагменного регулирующего клапана при упрощении его конструкции, что имеет значительные преимущества над диафрагменными клапанами, известными из уровня техники. Кроме того, в соответствии с настоящим изобретением достигается по существу прямоточное течение жидкости через клапан, что позволяет обеспечить высокие расходы жидкости при минимальных гидравлических потерях давления. Несмотря на то, что описанные здесь предпочтительные примеры воплощения ориентированы на изготовление клапана литьем из полимеров, настоящее изобретение с равной выгодой применимо к клапанам, выполненным из любого подходящего материала.
Клапаны в соответствии с данным изобретением снабжены диафрагмой, которая деформируется под действием разности давления, приложенной между стороной диафрагмы, обращенной в камеру управления, и стороной диафрагмы, сообщающейся с выходной частью клапана. Диафрагма вспучивается, перекатывается и меняет форму в обоих направлениях. Иными словами, диафрагма деформируется как в направлении камеры управления, так и в направлении выходной части клапана. Неплоская форма поверхности диафрагмы обеспечивает большой интервал ее перемещения как в направлении внутрь камеры управления, так и в направлении из камеры, обеспечивая тем самым большой ход запорного органа внутри кожуха клапана.
В отличие от известных из уровня техники перекатывающихся (чулочных) диафрагм, которые характеризуются малым радиусом кривизны при деформации, а также тем, что при возвращении диафрагм в исходное состояние отдельные их части контактируют друг с другом, перекатывающаяся диафрагма, выполненная согласно настоящему изобретению, находящаяся в ненагруженном состоянии, по существу представляет собой кольцо, имеющее S-образное поперечное сечение, причем такая диафрагма не сгибается с прижатием ее частей друг к другу. С этой целью именно поэтому диафрагма 200 выполнена осесимметричной и так, что ее участки не соприкасаются между собой. Как показано на фиг.12, по существу S-образное сечение диафрагмы выполнено с первым криволинейным участком 210 и вторым криволинейньм участком 212, причем первый и второй соединительные участки соединены. При этом диафрагма проходит от первой соединительной кромки 220 по существу радиально 222 в первом направлении через первый криволинейный участок 210, продолжается по существу не радиально во втором направлении 224, искривляется, проходя через второй криволинейный участок 212, продолжается далее по существу в радиальном направлении 226, заканчиваясь второй соединительной кромкой 228.
Взаимное расположение двух криволинейных участков может быть таким, что они находятся на определенном расстоянии друг от друга, как показано позицией 224 на фиг.12. Или же два указанных криволинейных участка могут прилегать друг к другу, т.е. переходный участок 224 может быть выполнен в виде точки сопряжения двух криволинейных участков. При указанном выполнении продольное расстояние 230 между центральной плоскостью первой соединительной кромки и центральной плоскостью второй соединительной кромки составляет, по меньшей мере, 20% от величины диаметра 232 диафрагмы. В этом случае общая длина 240 перемещения диафрагмы в обоих направлениях (фиг.13) составляет, по меньшей мере, 40% от диаметра диафрагмы. Отношение толщины 220 диафрагмы 200 к радиальному расстоянию 242 между параллельными (коаксиальными) цилиндрическими поверхностями, в пределах которых расположены соединительные кромки, составляет от 1:4 до 1:7, предпочтительно около 1:5. За счет такой толщины диафрагмы радиус скругления каждого из ее криволинейных участков больше кривизны обычных перекатывающихся диафрагм, упомянутых выше. Как показано на фиг.13, когда диафрагма, выполненная согласно настоящему изобретению, перемещается до конца в каждом из противоположных направлений, ее форма сечения (при одном крайнем положении) имеет вид зеркального отображения (другого крайнего положения). При описанном выполнении диафрагмы она под действием приложенного давления будет равномерно деформироваться в обоих направлении таким образом, что ни одна из частей диафрагмы не контактирует своей поверхностью с другой ее частью. В результате площадь поверхности диафрагмы, на которую действует приложенное давление, увеличивается по сравнению с перекатывающимися диафрагмами известных из уровня техники решений. Кроме того, в предпочтительном случае выполнения, в котором диафрагма содержит армирующий слой (обычно из арматурной сетки), толщина эластомера по обе стороны армирующего слоя предпочтительно распределена по существу одинаковым образом, при этом перемещение диафрагмы по существу одинаково в каждом направлении при одинаковой величине давления. Вследствие этого обеспечивается диафрагма, способная выдерживать давление, приложенное к ней с каждой стороны, в отличие от известных перекатывающихся диафрагм, которые имеют асимметричную конфигурацию эластомерного материала на армирующем слое.
Фиг.6a-6g последовательно иллюстрируют деформацию диафрагмы 200 по мере того, как запорный орган 30 передвигается от закрытого положения (6а) клапана, при отсутствии приложенного давления, до открытого положения (6d) и от открытого положения (6е) до закрытого положения (6g).
Как показано на фиг.6 и 6а, уплотнительная поверхность 134 запорного органа клапана опирается на седло 110 клапана, и в этом случае клапан закрыт, т.е. жидкость не протекает от входного штуцера 18 к выходному штуцеру 16. Диаметр запорного органа 30 по его нижней поверхности 132, т.е. той его части, которая опирается на седло 100, меньше диаметра камеры управления 60, расположенной над диафрагмой 200, т.е. внутреннего диаметра крышки 70. Различие величины этих диаметров означает, что давление приложено к поверхностям, имеющим различную площадь поверхности. Следовательно, если внутри камеры управления 60 давление равно давлению жидкости во входном штуцере 18, то в этом случае результирующая сила, действующая со стороны камеры управления (эта сила прижимает запорный орган 30 к седлу 110 клапана), которая имеет большую площадь поверхности, превышает величину силы, действующей со стороны входа запорного органа 30 (т.е. силы, стремящейся отжать запорный орган 30 от седла 110 клапана). Следует понимать, что сила, прижимающая запорный орган 30 к седлу 110 клапана, может быть больше силы, отжимающей запорный орган 30 от седла 110, даже в том случае, если давление на стороне входа слегка больше, чем давление внутри камеры управления 60, в зависимости, конечно, от разности площадей поверхностей, к которым приложено давление, и от величины давления на входной стороне клапана. Следует отметить, что к силе, прижимающей запорный орган 30 к седлу 110, кроме того, добавляется сила упругости пружины 160. Давление в выходном штуцере 16 может быть, например, равным атмосферному.
Фиг.6b соответствует стадии понижения давления в камере управления 60 посредством какого-либо устройства регулирования давления, известного в данной области техники, которое сообщается по жидкости с регулирующим отверстием 62. Фиг.6с иллюстрирует ситуацию, когда давление в камере управления 60 снижается до такой величины, что давление во входной части клапана, действующее на нижнюю поверхность 132 запорного органа 30, преодолевает силу, прижимающую запорный орган 30 клапана к седлу 110, в результате чего запорный орган 30 отходит от седла 110 клапана. Как только запорный орган 30 отходит от седла 110, жидкость протекает от входного штуцера 18 к выходному штуцеру 16. Это приводит к повышению давления, действующего на диафрагму 200 с выходной стороны клапана, обуславливает дальнейшее увеличение силы, которая еще больше отжимает запорный орган 30 клапана от седла 110, увеличивая таким образом проход для жидкости, протекающей от входного штуцера 18 к выходному штуцеру 16. Давление в полости выходного штуцера 16 действует на диафрагму 200 таким образом, что она деформируется в направлении внутрь камеры управления 60 (см. фиг.6с). Как видно, держатель диафрагмы 150 предотвращает чрезмерное вздутие диафрагмы 200 в направлении внутрь камеры управления. Следует иметь в виду, что расход жидкости можно регулировать путем регулирования давления жидкости в камере управления 60 с тем, чтобы установить запорный орган 30 в определенном положении между положениями полностью открытого и полностью закрытого клапана.
На фиг.6d клапан 10 показан в полностью открытом положении. Сопоставление фиг.6е-6g иллюстрирует деформацию диафрагмы 200 по мере перемещения запорного органа 30 от открытого до закрытого положения клапана. В целом функционирование двух воплощений изобретения, раскрытых в описании, в обоих случаях по существу одинаково.
Клапан согласно данному изобретению, кроме того, имеет, по меньшей мере, один элемент конструкции, выполненный на запорном органе и предназначенный для контроля деформационного вспучивания и перекатывания диафрагмы. Эти элементы конструкции включают в себя конструкцию цилиндрического держателя диафрагмы 150, проходящего от верхнего торца запорного органа в камеру управления. В раскрытом в данном описании предпочтительном примере воплощения держатель в качестве удлинения запорного органа направлен параллельно оси запорного органа. В результате такого выполнения держатель диафрагмы перемещается вместе с запорным органом, в отличие от известных решений, в которых элементы конструкции, контролирующие положение диафрагмы, неподвижно установлены в кожухе запорного органа.
Помимо этого, клапан в соответствии с настоящим изобретением содержит фланец с переходником, выполненные со сферической контактной поверхностью, которая уменьшает или исключает напряжение, действующее на фланец, переходник или торцевые соединения клапана при присоединении входной и выходной частей клапана к трубопроводу.
На фиг.2 наглядно отображены элементы конструкции первого предпочтительного примера воплощения диафрагменного регулирующего клапана 10, соответствующего настоящему изобретению. Как показано на этой фигуре, кожух 50 запорного органа выходит из корпуса 12 клапана так, что между продольной осью кожуха 50 запорного органа и продольной осью выходного штуцера 16 образуется острый угол. По периметру внешней поверхности запорного органа 30 на определенном расстоянии друг от друга расположены направляющие элементы 32 и 34, которые выполнены с возможностью контактного взаимодействия, со скольжением, с направляющими выступами 52, расположенными по периметру окружности на цилиндрической стенке кожуха запорного органа 50. Крышка 70 кожуха запорного органа присоединяется к кожуху с помощью накидного кольцеобразного элемента 80. Этот кольцеобразный элемент 80, кроме того, обеспечивает упрочнение и жесткость кожуха 50 запорного органа. Корпус 12 клапана предпочтительно включает скобу 20 для крепления, при необходимости, корпуса клапана к какой-либо поверхности по месту использования клапана (не показана).
Представленный на фиг.3 вид сбоку идентичен изображению на фиг.2 и имеет соответствующие номера позиций. Кроме того, в качестве примера, которым данное изобретение не ограничивается, на этой фигуре показаны трехдюймовые 90 и четырехдюймовые 100 фланцы и переходники, выполненные для присоединения к внешним резьбовым поверхностям 92 и 92' входного 18 и выходного 16 штуцеров соответственно. Здесь следует отметить, что настоящее изобретение касается фланцев и переходников, предназначенных для присоединения к трубам любого размера.
Диафрагменный регулирующий клапан, показанный на фиг.4 в сборе, иллюстрирует относительную компактность конструкции клапана, выполненного согласно данному изобретению.
Фиг.5 иллюстрирует основные элементы конструкции запорного органа для первого примера воплощения настоящего изобретения. На этой фигуре более наглядно отображены направляющие элементы запорного органа 32 и 34. Направляющие элементы размещены один над другим по одной линии парами, образованными верхним 32 и нижним 34 направляющими элементами. Когда запорный орган 30 вставляют в кожух 50, направляющие элементы 32 и 34 входят в контакт с направляющими ребрами-выступами 52, выполненными на цилиндрической стенке кожуха запорного органа 50. Такая конструкция ограничивает вращательное движение запорного органа 30. Кроме того, торцевые поверхности 46 направляющих элементов 32 и 34 запорного органа прилегают с возможностью скольжения к цилиндрической стенке корпуса 50 запорного органа, что позволяет ограничивать перемещение запорного органа 50 поперек его продольной оси.
На фиг.6 представлена общая конструкция диафрагменного регулирующего клапана 10 в соответствии с первым примером воплощения данного изобретения. Корпус 12 клапана содержит цилиндрической входной штуцер 18 и цилиндрический выходной штуцер 16, каждый из которых снабжен резьбой на внешней цилиндрической поверхности 92 и 94 соответственно, для того, чтобы клапан можно было присоединить к фланцевым переходникам, например к трехдюймовому 90 и четырехдюймовому 100 фланцам трубопровода (данными примерами фланцев объем изобретения не ограничен). Как входной 18, так и выходной 16 штуцеры, кроме того, снабжены резьбой 94 на внутренней цилиндрической поверхности с тем, чтобы их можно было присоединить, например, к резьбовой трубе (не показана) и переходникам, предназначенным для использования клапана с нерезьбовой трубой из поливинилхлорида (PVC) (не показана). Конструктивное выполнение клапана 10 поясняется на фиг.6 для случая использования трехдюймовых фланцевых переходников 90 и 90'. Между входным 18 и выходным 16 штуцерами в корпусе клапана расположено седло 110. Из корпуса 12 клапана выступает кожух 50 запорного органа, ориентированный по существу перпендикулярно плоскости седла 110. Концевая соединительная часть 54 кожуха 50 запорного органа предпочтительно имеет конфигурацию внутренней поверхности, обеспечивающую присоединение к кожуху крышки 70, и снабжена резьбой на внешней поверхности для соединения с накидным кольцом 80.
Внутри кожуха 50 размещен, с возможностью перемещения со скольжением, запорный орган 30. Как отмечено выше, запорный орган клапана содержит направляющие элементы 32 и 34, которые находятся в контактном взаимодействии с выступами-ребрами 52, выполненными на цилиндрической стенке кожуха 50 запорного органа. При таком выполнении перемещение запорного органа 30 клапана ограничено его продольным перемещении вдоль оси 130, перпендикулярной плоскости седла 110 клапана. Нижняя поверхность 132 запорного органа 30 включает уплотнительную поверхность 134, выполненную с возможностью совмещения с седлом клапана 110 таким образом, что при нахождении запорного органа в положении закрытия, как это показано на фиг.6, жидкость не может протекать от входного штуцера 18 к выходному штуцеру 16 через седло 110 клапана. Уплотнительная поверхность 134 согласно первому примеру воплощения предпочтительно представляет собой кольцо из эластомерного материала, зажатое между хвостовиком 140 запорного органа и телом 142 запорного органа.
Между цилиндрической стенкой кожуха 50 и запорным органом 30 клапана размещена диафрагма 200. Диафрагма 200 герметизирует камеру управления 60 относительно выходного штуцера 16 и, обладая упругими свойствами, формирует, вместе с верхней поверхностью запорного органа 30 и внутренней поверхностью крышки 70 кожуха запорного органа, переменный объем камеры управления 60 так, как это будет описано ниже.
Диафрагма 200 прикреплена к запорному органу 30 путем ее зажатия между первым рядом соединительных поверхностей 202, имеющихся на теле 142 запорного органа и на верхней части запорного органа 144. Поверхности для соединения диафрагмы и запорного органа выполнены такими, что диафрагма 200 проходит от запорного органа 30 по существу перпендикулярно цилиндрической стенке тела 142 запорного органа. Диафрагма 200, кроме того, прикреплена к цилиндрической стенке кожуха 50 запорного органа путем ее зажатия между вторым рядом соединительных поверхностей 204, выполненных на концевой соединительной части кожуха запорного органа 50, и крышкой 70 кожуха запорного органа. Здесь так же соединительные поверхности диафрагмы 200, кожух запорного органа 50 и крышка 70 кожуха выполнены таким образом, чтобы диафрагма 200 проходила от соединительных поверхностей 204 по существу перпендикулярно цилиндрической стенке кожуха 50 запорного органа. Выполненное S-образным сечение диафрагмы обеспечивает повторяющийся и предсказуемый вид профиля диафрагмы при ее деформировании от конфигурации, соответствующей открытому положению клапана, до конфигурации при закрытом положении клапана.
Верхняя часть запорного органа 144 выполнена с цилиндрической внешней поверхностью, которая проходит над диафрагмой в камеру управления, тем самым образуя держатель 150 диафрагмы, о котором было сказано выше. Торцевая поверхность 152 верхней части 150 запорного органа выполнена так, чтобы она могла контактировать с крышкой 70 кожуха запорного органа, в случае перемещения запорного органа 30 к положению открытия клапана, и устанавливать тем самым верхний предел продольного перемещения запорного органа 30. Между верхней частью запорного органа 150 и крышкой 70 кожуха размещена пружина 160, которая подпружинивает запорный орган 30 в направлении седла 110 для того, чтобы создать дополнительное усилие на запорный орган 30, находящийся в закрытом положении, улучшая тем самым уплотнение контакта между уплотнительной поверхностью 134 запорного органа и седлом 110 клапана.
Для большей легкости процесса сборки и эксплуатации диафрагма 200 и основной элемент конструкции запорного органа 30 удерживаются в сборе на месте за счет их зажима, с помощью грибовидного хвостовика 140, между контргайкой 148 и поверхностью 132 нижней части хвостовика 140 запорного органа. После сборки этой конструкции запорный орган 30 вставляют в кожух 50, и прикрепляют диафрагму 200 к кожуху 50 запорного органа при установке на кожух крышки 70.
На фиг.7 представлен второй пример воплощения объекта изобретения, обозначенного в целом позицией 300. Как показано на этой фигуре, корпус клапана 12, входной 18 и выходной 16 штуцера, седло 110 клапана, кожух запорного органа 50 и накидное кольцо 80 по существу выполнены такими же, как и в раскрытом выше первом примере воплощения изобретения, и обозначены соответствующими номерами позиций.
Основная особенность второго примера воплощения заключается в том, что запорный орган 330 и диафрагма 310 в целом выполнены как единый элемент конструкции. Это достигается за счет того, что запорный орган 330 снабжен соединительными элементами, позволяющими запрессовать эластомерный материал диафрагмы 310 непосредственно на запорный орган 330. Элементы соединения, показанные на этой фигуре лишь в качестве примера, которым данное изобретение не ограничивается, включают в себя верхнюю 312 и нижнюю 314 канавки, охватывающие запорный орган 330 по окружности, и большое количество отделенных друг от друга проходных отверстий 316, которые проходят по цилиндрической стенке 332 запорного органа 30 в продольном направлении, соединяя между собой верхнюю 312 и нижнюю 314 канавки. В данном примере воплощения эластомерный материал, запрессованный в нижний паз, образует уплотнительную поверхность 318.
Диафрагму 310 прикрепляют к цилиндрической стенке кожуха 50 запорного органа путем ее защемления между рядом соединительных поверхностей 320, выполненных на концевых соединительных частях кожуха 50 запорного органа и крышки 70 кожуха запорного органа. Как и в первом предпочтительном примере воплощения, соединительные поверхности диафрагмы 310, кожуха 50 запорного органа и крышки 70 кожуха выполнены такими, что диафрагма 310 проходит от соединительных поверхностей 320 по существу перпендикулярно цилиндрической стенке кожуха 50 запорного органа. Диафрагма 310 имеет такую конфигурацию, что длина диафрагмы 310 от места крепления 320 диафрагмы до запорного органа превышает радиальное расстояние 322 между указанным местом крепления 320 и запорным органом 330. Этот "излишек" материала диафрагмы позволяет диафрагме 310 деформироваться по мере того как запорный орган перемещается между положениями открытого и закрытого клапана, как было указано выше.
Кожух 50 запорного органа имеет направляющие ребристые выступы 350, такие же, как и в случае рассмотренного выше первого примера воплощения изобретения. Запорный орган 330 клапана содержит отдельные соответствующие направляющие элементы 352, расположенные вокруг нижней части цилиндрической стенки запорного органа 330. Дополнительно запорный орган 330 снабжен внутренними направляющими элементами 354, линия расположения которых совпадает с ориентацией цилиндрического направляющего элемента 360 крышки, проходящего в продольном направлении от крышки 70 внутрь кожуха запорного органа. Направляющий элемент 360 крышки предпочтительно содержит сквозные отверстия 362, которые позволяют выравнивать давление в процессе перемещения запорного органа 330 внутри камеры управления 400 к открытому положению клапана.
Крышка 70 кожуха запорного органа может быть снабжена стопорными элементами 370, предназначенными для контактирования с торцевой упорной поверхностью 334 запорного органа 330, останавливая тем самым дальнейшее продольное перемещение запорного органа внутрь кожуха запорного органа. Обычный процесс функционирования клапана согласно настоящему изобретению описан далее на примере второго предпочтительного воплощения 300 изобретения. На перемещение запорного органа 330 оказывает влияние разность давлений в камере управления 400 и в выходном штуцере 16. Давление в камере управления 400 может изменяться с помощью какого-либо из регулирующих устройств, известных в данной области техники, которые чувствительны к изменению различных параметров, таких, например как давление в одной определенной зоне повышенного давления и разность давлений между двумя или более зонами повышенного давления, например давления на входе и/или давление на выходе, и/или другие параметры. Конструкции различных регулирующих устройств в деталях хорошо известны в данной области техники и не входят в объем данного изобретения. Изменение давления в камере управления может происходить за счет сообщения жидкости с камерой управления через регулировочное отверстие 402. Как показано на фиг.7 (в качестве примера, не ограничивающего изобретение), регулировочное отверстие 402 выполнено в крышке 70 кожуха запорного органа.
Фиг.8 иллюстрирует третий предпочтительный пример воплощения диафрагменного регулирующего клапана 500, выполненного согласно настоящему изобретению. Диафрагменный регулирующий клапан 500 согласно данному воплощению изобретения выполнен по существу таким же, как и второй пример воплощения клапана 300, и одинаковые элементы конструкции для третьего примера обозначены номерами позиций, которые соответствуют второму примеру. Диафрагменный регулирующий клапан 500 отличается от описанного выше диафрагменного регулирующего клапана 300 тем, что он содержит, кроме того, шпиндель 502, введенный в камеру управления 400. Шпиндель 502 предпочтительно выполнен с наружной резьбой, проходит сквозь крышку 70 кожуха запорного органа и соединен с маховиком 504. Шпиндель 502 снабжен кольцом О-образного сечения, обеспечивающим уплотнение шпинделя относительно крышки 70 кожуха. Со шпинделем 502 соединен посредством резьбы ограничитель 508 шпинделя. За счет соответствующего поворота маховика 504 ограничитель 508 шпинделя может перемещаться вверх или вниз относительно шпинделя 502. Предпочтительно ограничитель 508, установленный на шпинделе, снабжен внешними ребрами 510, которые предотвращают вращение ограничителя 508 относительно направляющего элемента 360 крышки, внутри которого он расположен. Функция ограничителя 508, соединенного со шпинделем, состоит в том, чтобы менять предельную величину перемещения запорного органа 330 и за счет этого регулировать величину максимального расхода жидкости, протекающей через клапан 500.
На фиг.10 и фиг.11 (где изображен фланец, показанный на фиг.10) представлены четырехдюймовые фланец 100 и переходник 600, которые следует рассматривать лишь в качестве примера конструктивного выполнения фланца и переходника, не ограничивающего данное изобретение, и которые могут быть использованы в совокупности с любым описанным выше диафрагменным регулирующим клапаном, выполненным в соответствии с данным изобретением. Необходимо отметить, что трех- и четырехдюймовые фланцевые соединения приведены в данном описании лишь в качестве примеров, и понятно, что настоящее изобретение может быть использовано по существу при любом необходимом диаметре трубопровода, от очень малого диаметра до очень большого. Фланец 100 и переходник 600 показаны в сборе для второго воплощения диафрагменного регулирующего клапана 300. Следует также отметить, что использование фланца и переходника, выполненных согласно изобретению, не является обязательным только для клапанов, соответствующих данному изобретению, и они могут быть в равной степени выгодны для любого случая, где необходимо использовать фланцевое соединение. Переходник 600 предпочтительно навинчивается на внешние резьбы 92 и 92,, выполненные на входном 18 или выходном 16 штуцерах корпуса 12 клапана. Соединение штуцера с переходником может быть уплотнено с помощью кольца 610 с О-образным сечением.
Фланец 100 присоединяют по внешней поверхности переходника 600. Фланец 100 выполнен с участком сферической поверхности 102, который опирается на соответствующий ответный участок сферической поверхности 602, имеющийся на переходнике 600. Стык по сферической контактной поверхности между фланцем 100 и переходником 600 обычно дает возможность фланцу 100 свободно перемещаться относительно переходника 600 в пределах участка сферической поверхности и поворачиваться относительно продольной оси 604 входного и выходного штуцеров 18 и 16 корпуса клапана. Это позволяет присоединять входной и выходной штуцера 18 или 16 к трубопроводу без создания механических напряжений во фланце 100, переходнике 600 или корпусе клапана. Кроме того, такое выполнение допускает свободный поворот фланца 100 относительно продольной оси 604 с тем, чтобы можно было легко совместить монтажные отверстия 104 фланца 100 с монтажными отверстиями или резьбовыми шпильками присоединяемого трубопровода (не показаны).
Описанные выше фланец и переходник предполагается изготавливать из полимерного материала, например из стеклосодержащего нейлона (возможно использование и других полимерных материалов) для того, чтобы обеспечить легковесность и достаточную прочность этих деталей. Однако, если особые случаи применения требуют наличия более прочного фланца, например фланца, изготовленного из металла, то, например, может быть использован фланец, показанный на фиг.11, представляющий собой альтернативный пример выполнения фланца согласно данному изобретению. Благодаря прочности материала, из которого изготовлен фланец, тело фланца 650 выполнено в виде относительно тонкого кольца, и поэтому вес фланца не увеличивается. По внешнему периметру тела фланца 650 на определенном расстоянии друг от друга выполнено большое количество щелевых отверстий 652 под болты таким образом, чтобы при соединении они совмещались с соответствующими соединительными элементами (отверстиями под болты или винтовыми шпильками), имеющимися на поверхностях деталей различного диаметра, присоединяемых к рассматриваемому фланцу. Следует отметить, что поверхность 660 фланца, предназначенная для контакта с переходником, в таком примере исполнении имеет сферическую форму для того, чтобы она прилегала к соответствующей поверхности фланцевых переходников, выполненных согласно настоящему изобретению, таким образом, как это было описано выше.
Необходимо понимать, что описанные выше воплощения изобретения служат лишь в качестве примеров, и в пределах объема и сущности настоящего изобретения возможны и многие другие примеры его воплощения.
1. Диафрагменный регулирующий клапан, содержащий корпус с входным штуцером, выходным штуцером и седлом клапана, выполненным в корпусе между входным и выходным штуцерами, кожух запорного органа, выступающий из корпуса клапана между входным и выходным штуцерами, при этом, по меньшей мере, часть внутреннего объема кожуха запорного органа, по меньшей мере, частично образует камеру управления, запорный орган клапана, выполненный с возможностью перемещения, по меньшей мере, частично установленный внутри кожуха так, чтобы указанный запорный орган можно было перемещать между закрытым положением клапана, при котором уплотнительная часть запорного органа опирается на седло клапана, и открытым положением клапана, при котором уплотнительная часть запорного органа клапана отделена от седла, упругую диафрагму, герметично присоединенную к запорному органу, причем диафрагма герметизирует камеру управления относительно, по меньшей мере, части выходного штуцера, при этом диафрагма, имеющая S-образное поперечное сечение, выполнена таким образом, что величина перемещения запорного органа клапана внутри кожуха запорного органа на каждой стороне относительно центральной плоскости соединения между диафрагмой и кожухом запорного органа составляет, по меньшей мере, около 20% от внешнего диаметра диафрагмы, обеспечивая общую величину перемещения запорного органа клапана внутри кожуха запорного органа, по меньшей мере, около 40% величины внешнего диаметра диафрагмы, при этом запорный орган выполнен с возможностью продольного плавного скользящего перемещения внутри кожуха запорного органа, который, кроме того, снабжен большим количеством продольных направляющих ребер, выполненных, по меньшей мере, на одной боковой поверхности стенки кожуха для того, чтобы направлять перемещение запорного органа.
2. Диафрагменный регулирующий клапан по п.1, включающий, кроме того, держатель диафрагмы, проходящий от запорного органа клапана внутрь камеры управления, при этом держатель диафрагмы выполнен таким, чтобы по мере деформации диафрагмы в направлении камеры управления держатель диафрагмы ограничивал величину этой деформации.
3. Диафрагменный регулирующий клапан по п.1, в котором отношение толщины диафрагмы к расстоянию в радиальном направлении от запорного органа до кожуха рабочего органа составляет от 1:4 до 1:7.
4. Диафрагменный регулирующий клапан по п.1, в котором продольная ось кожуха рабочего органа и продольная ось выходного штуцера образуют между собой острый угол.
5. Диафрагменный регулирующий клапан по п.4, в котором по меньшей мере часть кожуха запорного органа выполнена заодно с корпусом клапана.
6. Диафрагменный регулирующий клапан по п.1, в котором уплотнительная часть клапана выполнена в виде уплотнительного элемента, изготовленного из эластомера.
7. Диафрагменный регулирующий клапан по п.1, в котором диафрагма, кроме того, выполнена так, чтобы она могла быть герметично прикреплена по меньшей мере к одной стенке корпуса запорного органа.
8. Диафрагменный регулирующий клапан по п.1, в котором камера управления выполнена цилиндрической, при этом объем камеры управления изменяется в зависимости от величины перемещения запорного органа.
9. Диафрагменный регулирующий клапан по п.8, в котором запорный орган выполнен в виде элемента цилиндрической формы.
10. Диафрагменный регулирующий клапан по п.1, в котором диафрагма имеет S-образное поперечное сечение и проходит между первой соединительной кромкой и второй соединительной кромкой, при этом диафрагма выполнена таким образом, что она деформируется в направлении камеры управления и в обратном направлении, когда запорный орган перемещается между открытым и закрытым положениями клапана.
11. Диафрагменный регулирующий клапан по п.2, в котором диафрагма имеет такую конфигурацию, что в ненагруженном состоянии она осесимметрична, и участки диафрагмы в осевом направлении не соприкасаются между собой.
12. Диафрагменный регулирующий клапан по п.11, в котором указанное S-образное сечение диафрагмы выполнено таким, чтобы в ненагруженном состоянии диафрагма проходила от первой соединительной кромки внутрь в радиальном первом направлении, искривлялась в первом скруглении, продолжалась далее не в радиальном направлении, искривлялась во втором скруглении и проходила далее внутрь по второму радиальному направлению, заканчиваясь второй соединительной кромкой.
13. Диафрагменный регулирующий клапан по п.12, в котором диафрагма проходит перпендикулярно от цилиндрической стенки кожуха запорного органа и проходит перпендикулярно от цилиндрической стенки запорного органа.
14. Диафрагменный регулирующий клапан по п.13, в котором крепление диафрагмы к цилиндрической стенке кожуха запорного элемента выполнено путем защемления первой соединительной кромки диафрагмы между кожухом запорного органа и крышкой кожуха запорного органа так, что крышка кожуха запорного органа, диафрагма и, по меньшей мере, часть запорного элемента образуют камеру управления.
15. Диафрагменный регулирующий клапан по п.14, в котором крепление диафрагмы к запорному органу осуществляют путем защемления второй соединительной кромки диафрагмы между телом запорного органа и держателем диафрагмы.
16. Диафрагменный регулирующий клапан по п.15, в котором перемещение запорного элемента включает в себя перемещение второй соединительной кромки таким образом, чтобы величина максимального перемещения как в направлении вперед, так и назад, из камеры управления, была одинаковой, если ее отсчитывать от первой соединительной кромки, положение которой не меняется.
17. Диафрагменный регулирующий клапан по п.1, в котором запорный орган включает, кроме того, соответствующее количество направляющих элементов, выполнение которых обеспечивает контактное взаимодействие направляющих элементов с соответствующими указанными направляющими ребрами, осуществляемое со скольжением относительно этих ребер.
18. Диафрагменный регулирующий клапан по п.1, в котором кожух запорного органа, кроме того, содержит регулируемый элемент, ограничивающий перемещение запорного органа клапана, выполнение которого позволяет менять величину перемещения запорного органа внутри кожуха запорного органа.
19. Диафрагменный регулирующий клапан, содержащий корпус с входным штуцером, выходным штуцером и седлом клапана, выполненным в корпусе между входным и выходным штуцерами, кожух запорного органа, выступающий из корпуса клапана между входным и выходным штуцерами, при этом, по меньшей мере, часть внутреннего объема кожуха запорного органа, по меньшей мере, частично образует камеру управления, запорный орган клапана, выполненный с возможностью перемещения, по меньшей мере, частично установленный внутри кожуха так, чтобы указанный запорный орган можно было перемещать между закрытым положением клапана, при котором уплотнительная часть запорного органа опирается на седло клапана, и открытым положением клапана, при котором уплотнительная часть запорного органа клапана отделена от седла, упругую диафрагму, герметично присоединенную к запорному органу, причем диафрагма герметизирует камеру управления относительно, по меньшей мере, части выходного штуцера, при этом диафрагма, имеющая S-образное поперечное сечение, выполнена таким образом, что величина перемещения запорного органа клапана внутри кожуха запорного органа на каждой стороне относительно центральной плоскости соединения между диафрагмой и кожухом запорного органа составляет, по меньшей мере, около 20% от внешнего диаметра диафрагмы, обеспечивая общую величину перемещения запорного органа клапана внутри кожуха запорного органа, по меньшей мере, около 40% величины внешнего диаметра диафрагмы, при этом диафрагма выполнена заодно с запорным органом клапана, причем диафрагма герметизирует кожух запорного органа, по меньшей мере, от части выходного штуцера, и диафрагма выполнена таким образом, чтобы при перемещении запорного органа между открытым и закрытым положениями клапана диафрагма деформировалась в направлении внутрь кожуха запорного органа и в направлении из кожуха.
