Дренажно-предохранительный клапан

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к устройствам, поддерживающим избыточное давление в заданных пределах внутри емкостей, в том числе криогенных, и предназначено для использования в пневмогидросистемах любой отрасли машиностроения. Дренажно-предохранительный клапан снабжен жестко и соосно закрепленным на корпусе штоком, с установленными на нем с возможностью возвратно-поступательного движения навстречу друг другу затвором и приводным органом, выполненными равными по массе и взаимодействующими друг с другом посредством перекрещивающихся рычагов с шарнирно закрепленными элементами качения на концах. Ось вращения рычагов неподвижно закреплена на направляющем штоке. Затвор снабжен направляющими, расположенными в его верхней части для взаимодействия с элементами качения, и двумя кольцевыми выступами равного диаметра, расположенными в нижней части затвора. Первый из выступов взаимодействует с седлом, смонтированным в корпусе, а второй - с дополнительно установленным седлом, закрепленным на штоке. Приводной орган включает гайку с образованием между собой резьбовой пары. Нижняя часть приводного органа содержит направляющие для контакта с элементами качения перекрещивающихся рычагов. Верхняя часть приводного органа выполнена в виде стакана. В стакане размещен неподвижный поршень с уплотнителями с образованием надпоршневой полости, сообщенной с предохраняемой емкостью каналом передачи давления, и дополнительно коаксиально штоку расположена пружина. Верхний торец пружины упирается в приводной орган, а нижний - в затвор. Во внутренней полости поршня установлен герметизированный сильфонным узлом дополнительный поршень со штоком и возвратной пружиной. Изобретение направлено на повышение чувствительности клапана, на точность поддержания давления в предохраняемой емкости и на точность регулирования настроечных параметров клапана в условиях воздействия динамических нагрузок и криогенных температур. 2 ил.

 

Изобретение относится к устройствам, поддерживающим избыточное давление в заданных пределах внутри емкостей, в том числе криогенных, путем сброса избыточного давления наддува, превышающего заданный предел, и может быть использовано в пневмогидросистемах любой отрасли машиностроения.

Известен дренажно-предохранительный клапан (патент на изобретение RU 2086844), содержащий корпус с входным и выходным каналами, подпружиненный запорный элемент, чувствительный элемент, управляющий орган и связанный с ним штуцер управляющего давления с трубопроводом.

Недостатком вышеописанной конструкции является возникновение автоколебаний подпружиненной тарели, снижающих точность регулирования давления в емкости. Пока тарель поджата к седлу на нее действует статическое давление. В момент поднятия тарели над седлом статическое давление непосредственно под тарелью падает с образованием потока, в котором давление меньше статического. Равновесие между подъемной силой тарели и пружиной нарушается, так как подъемная сила под тарелью уменьшается, а усилие пружины при ее сжатии возрастает. В результате тарель падает на седло, и процесс повторяется. Так появляются автоколебания тарели.

Кроме того, в вышеописанной конструкции нет защиты от внешних динамических нагрузок, передаваемых конструкции дренажно-предохранительного клапана через корпус. Подвижные элементы, связанные с корпусом упругими связями, по причине инерционного отставания колеблются с другой амплитудой и частотой, то есть могут находиться в противофазе или в резонансе, что непосредственно влияет на величину подъема подпружиненного запорного элемента, создавая помехи обеспечению настроечных параметров.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенному техническому решению является дренажно-предохранительный клапан (патент на изобретение RU 2142592), содержащий корпус, с входным и выходным каналами, седло, затвор, сильфонный узел, выполненный с внутренней и наружной полостями, разъемный промежуточный корпус, регулирующее устройство, управляющий штуцер.

Недостатком известного технического решения является возникновение автоколебаний затвора, снижающих точность регулирования давления в емкости, и снижение точности обеспечения настроечных параметров клапана.

Задачей заявляемого технического решения является повышение чувствительности и точности поддержания давления в емкости и повышение точности регулирования настроечных параметров клапана в условиях воздействия динамических нагрузок.

Поставленная задача решается тем, что в дренажно-предохранительном клапане, содержащем составной корпус с входным и выходным каналами, подпружиненный затвор, взаимодействующий с седлом, канал передачи давления, сильфонный узел, при этом он снабжен жестко и соосно закрепленным на корпусе штоком, с установленными на нем с возможностью возвратно-поступательного движения навстречу друг другу затвором и приводным органом, выполненными равными по массе и взаимодействующими друг с другом посредством перекрещивающихся рычагов с шарнирно закрепленными элементами качения на концах, причем ось вращения рычагов неподвижно закреплена на направляющем штоке, при этом затвор снабжен направляющими, расположенными в его верхней части, для взаимодействия с элементами качения, и двумя кольцевыми выступами равного диаметра, расположенными в нижней части затвора, первый из которых взаимодействует с седлом, смонтированным в корпусе, а второй - с дополнительно установленным седлом, закрепленным на штоке, а приводной орган включает гайку, с образованием между собой резьбовой пары, при этом нижняя часть приводного органа содержит направляющие для контакта с элементами качения перекрещивающихся рычагов, а верхняя часть выполнена в виде стакана, в котором размещен неподвижный поршень с уплотнителями с образованием надпоршневой полости, сообщенной с предохраняемой емкостью каналом передачи давления, и дополнительно коаксиально штоку расположена пружина, верхний торец которой упирается в приводной орган, а нижний - в затвор, при этом во внутренней полости поршня установлен дополнительный поршень со штоком и возвратной пружиной, герметизированный сильфонным узлом.

На Фиг.1 представлен общий вид устройства дренажно-предохранительного клапана.

На Фиг.2 - представлен вариант поршня, с лабиринтными канавками. Дренажно-предохранительный клапан содержит составной корпус 1 (Фиг.1) с входным каналом 2 и выходным каналом 3. На корпусе 1 соосно и жестко закреплен шток 4, на котором установлены равные по массе затвор 5 и приводной орган 6 с возможностью возвратно-поступательного движения навстречу друг другу. Дополнительно дренажно-предохранительный клапан снабжен пружиной 7, расположенной коаксиально штоку 4, верхний торец которой упирается в приводной орган 6, а нижний - в затвор 5. При этом затвор 5 взаимодействует с приводным органом 6 посредством перекрещивающихся рычагов 8, ось 9 вращения которых неподвижно закреплена на штоке 4. На концах каждого из рычагов 8 шарнирно закреплены элементы качения 10, например, ролики для взаимодействия с направляющими 11 затвора 5, расположенными в верхней части затвора 5, и направляющими 12 приводного органа 6. Затвор 5 выполнен полым цилиндрическим и снабжен двумя кольцевыми выступами 13, 14 равного диаметра, расположенными в нижней части затвора 5. Кольцевой выступ 13 взаимодействует с седлом 15, смонтированном в корпусе 1, а кольцевой выступ 14 взаимодействует с дополнительно установленным седлом 16, закрепленным на штоке 4. Седло 15 и седло 16 выполнены, например, из эластомера (резины). При работе с криогенными средами из-за значительного затвердевания полимерного материала, седло 15 и седло 16 теряют герметичность. В этом случае седла 15, 16 выполняют, например, в форме плоских колец из упругой металлической пластины.

Приводной орган 6 включает в себя гайку 17, образующих между собой резьбовую пару. Нижняя часть приводного органа 6 содержит направляющие 12 для контакта с ползунами 10 перекрещивающихся рычагов 8. Верхняя часть приводного органа 6 выполнена в виде стакана, в котором размещены неподвижный поршень 18, жестко связанный с корпусом 1, с уплотнителями 19 с образованием надпоршневой полости 20, сообщенной с емкостью (на фигуре условно не показана) каналом передачи давления 21.

Поршень 18 может быть выполнен с лабиринтными канавками 22 (Фиг.2), что при криогенных температурах обеспечивает постоянный обдув взаимодействующих поверхностей, исключая намерзание конденсата атмосферной влаги, и уменьшая трение, тем самым повышая чувствительность дренажно-предохранительного клапана. Во внутренней полости поршня 18 установлен дополнительный поршень 23 со штоком 24 и возвратной пружиной 25, герметизированный сильфонным узлом 26 и обеспечивающий принудительное открытие затвора 5 подачей давления от автономного источника (на фигурах условно не показан) через канал автономного управления 27.

Устройство работает следующим образом. Во входной канал 2 попадает рабочая среда наддува, содержащаяся в предохраняемой емкости под определенным давлением. Рабочая среда наддува под таким же давлением по каналу передачи давления 21 попадает в надпоршневую полость 20. Входной канал 2 закрыт уравновешенным от давления двухседельным затвором 5, который не реагирует на изменения давления. Давление в надпоршневой полости 20 действует на «дно стакана» (внутреннюю торцевую поверхность) приводного органа 6, который с помощью гайки 17 опирается на пружину 7. С помощью гайки 17 производится настройка дренажно-предохранительного клапана на требуемое давление. Пока давление в предохраняемой емкости не достигает предельного, пружина 7 удерживает затвор 5 и приводной орган 6 в исходном положении, то есть затвор 5 прижат к седлам 15 и 1 6, герметизируя полость предохраняемой емкости.

При достижении давления, близкого к допустимой величине (давление срабатывания клапана) в надпоршневой полости 20, на которое настроен дренажно-предохранительный клапан при помощи пружины 7 и гайки 17, приводной орган 6, преодолевая усилие пружины 7, движется в сторону оси 9, при этом рычаги 8 поворачиваются и противоположными концами поднимают затвор 5 над седлами 15 и 16, открывая выход избытку давления из предохраняемой емкости. В результате давление в предохраняемой емкости, следовательно, и в надпоршневой полости 20, понижается, пружина 7 возвращает затвор 5 и приводной орган 6 в исходное положение, давление в емкости сохраняется в допустимых пределах.

Заявленная конструкция устройства дренажно-предохранительного клапана позволит повысить чувствительность и точность поддержания давления в предохраняемой емкости и точность регулирования настроечных параметров дренажно-предохранительного клапана в условиях воздействия динамических нагрузок и криогенных температур.

Дренажно-предохранительный клапан, содержащий составной корпус с входным и выходным каналами, подпружиненный затвор, взаимодействующий с седлом, канал передачи давления, сильфонный узел, отличающийся тем, что он снабжен жестко и соосно закрепленным на корпусе штоком с установленными на нем с возможностью возвратно-поступательного движения навстречу друг другу затвором и приводным органом, выполненными равными по массе и взаимодействующими друг с другом посредством перекрещивающихся рычагов с шарнирно закрепленными элементами качения на концах, причем ось вращения рычагов неподвижно закреплена на направляющем штоке, при этом затвор снабжен направляющими, расположенными в его верхней части, для взаимодействия с элементами качения, и двумя кольцевыми выступами равного диаметра, расположенными в нижней части затвора, первый из которых взаимодействует с седлом, смонтированным в корпусе, а второй - с дополнительно установленным седлом, закрепленным на штоке, а приводной орган включает гайку с образованием между собой резьбовой пары, при этом нижняя часть приводного органа содержит направляющие для контакта с элементами качения перекрещивающихся рычагов, а верхняя часть выполнена в виде стакана, в котором размещен неподвижный поршень с уплотнителями с образованием надпоршневой полости, сообщенной с предохраняемой емкостью каналом передачи давления, и дополнительно коаксиально штоку расположена пружина, верхний торец которой упирается в приводной орган, а нижний - в затвор, при этом во внутренней полости поршня установлен дополнительный поршень со штоком и возвратной пружиной, герметизированный сильфонным узлом.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования в качестве спускного и предохранительного клапана в гидравлическом оборудовании, таком как радиаторы.

Изобретение относится к области узлов и деталей машин, обеспечивающих их нормальную эксплуатацию, а именно в области переключающих клапанов, предпочтительно обеспечивающих изменение газового или жидкостного потоков, и может быть использовано в любой области науки и техники, использующей регулируемое перемещение жидкостных и газовых потоков, а в основном используется в газовой, нефтехимической и химической отраслях промышленности.

Изобретение относится к предохранительно - запорным средствам и предназначено для использования на объектах, представляющих емкость с загрузочным люком для хранения и транспортировки опасных газовых сред, а также технологические емкости для проведения в них технологических процессов при изготовлении изделий.

Изобретение относится к предохранительным клапанам и предназначено для защиты трубопроводов от превышения давления. .

Изобретение относится к газовым предохранительным устройствам и предназначено для автоматического прекращения подачи газа в случае повышения или понижения контролируемого давления.

Изобретение относится к технике автоматического регулирования, предназначено для автоматического прекращения подачи газа в случае повышения или понижения контролируемого давления сверх заданных пределов.

Изобретение относится к узлам и деталям машин, в частности к переключающим клапанам, обеспечивающим изменение газовых или жидкостных потоков, и предназначено для использования в любой области науки и техники, использующей регулируемое перемещение жидкостных и газовых потоков, в частности, в газовой, нефтехимической и химической отраслях промышленности.

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может использоваться в системах газоснабжения. .

Изобретение относится к перепускным клапанам для подключения в линию и предназначено для сброса части протекающей по линии жидкости, когда давление жидкости превышает давление настройки.

Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано в системе перепуска воздуха за компрессором газотурбинного двигателя. .

Группа изобретений относится к трубопроводной арматуре и предназначена для предохранения резервуаров от избыточного давления. Предохранительный клапан содержит корпус, наконечник предохранительного клапана с отверстием и поршневой узел равновесного давления. Корпус имеет наружную резьбу для подключения резьбовым соединением к другому корпусу, имеющему камеру, находящуюся под давлением. Наконечник предохранительного клапана с отверстием подключен к корпусу резьбовым соединением с внутренней резьбой корпуса. Наконечник предохранительного клапана содержит запорную поверхность. Поршневой узел равновесного давления, по меньшей мере, частично образует герметичную камеру равновесного давления. Поршневой узел равновесного давления содержит отверстие, которое соединяет по текучей среде камеру равновесного давления с камерой, находящейся под давлением. Поршневой узел равновесного давления выполнен с возможностью скользящего перемещения внутри корпуса по отношению к наконечнику предохранительного клапана и запорной поверхности для управления прохождением текучей среды между находящейся под давлением камерой и наконечником предохранительного клапана. Имеется конструктивный вариант выполнения предохранительного клапана. Группа изобретений направлена на повышение надежности работы предохранительных клапанов. 2 н. и 17 з.п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено в качестве предохранительного клапана для использования во всех отраслях народного хозяйства, где применяется защита от превышения допустимого давления. Предохранительный клапан включает корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, седло в форме ступенчатой втулки 5, установленной во входном 2 патрубке с возможностью осевого перемещения до торцевого упора 11, запорный элемент 7 с юбочным отражателем 12 потока рабочей среды и пружину настройки 8. Седло 5 установлено упруго-подвижно относительно торцевого упора 11 и запорного элемента 7. По нижней кромке юбки отражателя 12 выполнена торцевая поверхность Б для опоры в нерабочем состоянии клапана на корпус клапана в его проточной части под действием пружины настройки 6. Изобретение направлено на повышение срока службы предохранительного клапана за счет обеспечения щадящих удельных нагрузок на уплотнительные поверхности затвора как в рабочем состоянии, так и в состоянии транспортирования, хранения и резервирования. 2 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к скважинному оборудованию и может быть применено для перепуска жидкости из нижележащего пласта в вышележащий пласт. Устройство включает полый корпус с выпускным каналом и выступом снизу, гильзу, соосно размещенную внутри полого корпуса с возможностью осевого перемещения, сменную насадку и клапан, пропускающий жидкость изнутри наружу. Полый корпус оснащен снизу внутренней кольцевой выборкой, гильза оснащена снизу наружной кольцевой проточкой, в которой установлено стопорное кольцо, гильза зафиксирована относительно полого корпуса срезным элементом. Сверху гильза снабжена посадочным седлом под сбрасываемый в колонну насосно-компрессорных труб шар. Напротив выпускного канала полого корпуса эксцентрично установлен регулируемый клапан, состоящий из подпружиненного вниз поршня со штоком и регулировочной гайки. Ниже поршня в клапане выполнена гидравлическая камера, имеющая возможность сообщения с внутренним пространством полого корпуса, причем под действием избыточного давления в гидравлической камере поршень имеет возможность осевого перемещения вверх и сообщения гидравлической камеры с пластом через выходное отверстие клапана, которое оснащено сменной насадкой, ввернутой в выходное отверстие клапана. Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства. 2 ил.

Изобретение относится к устройствам регулирования (настройки) и контроля давления срабатывания предохранительных клапанов. Устройство регулирования содержит датчик силы, соединенный с контроллером. В предохранительный клапан, состоящий из крышки, входного и выходного фланцевых соединений, седла, золотника, нижней и верхней опорных шайб, штока, пружины и регулировочной втулки, дополнительно устанавливают опорную шайбу. Датчик силы устанавливают между верхней опорной шайбой клапана и дополнительно установленной шайбой. При использовании изобретения упрощаются конструкция устройства регулирования и процедура настройки предохранительных клапанов. 1 ил.
Наверх