Устройство штока клапана и плунжера клапана для использования в регуляторах текучей среды

Авторы патента:


Устройство штока клапана и плунжера клапана для использования в регуляторах текучей среды
Устройство штока клапана и плунжера клапана для использования в регуляторах текучей среды
Устройство штока клапана и плунжера клапана для использования в регуляторах текучей среды
Устройство штока клапана и плунжера клапана для использования в регуляторах текучей среды
Устройство штока клапана и плунжера клапана для использования в регуляторах текучей среды
Устройство штока клапана и плунжера клапана для использования в регуляторах текучей среды

 


Владельцы патента RU 2579427:

ЭМЕРСОН ПРОЦЕСС МЕНЕДЖМЕНТ РЕГЬЮЛЭЙТОР ТЕКНОЛОДЖИЗ, ИНК. (US)

В изобретении раскрыто устройство штока клапана и плунжера клапана для использования с регуляторами текучей среды. Пример регулятора текучей среды включает в себя элемент (258) регулирования потока, имеющий корпус (266), включающий в себя продольный канал (280) между первым концом (282) и вторым концом (284), и шток (226) клапана, расположенный в канале элемента регулирования потока. Соединительная муфта (286) соединяет с возможностью скольжения шток клапана и элемент регулирования потока. Соединительная муфта перемещается от элемента регулирования потока для функционального отсоединения элемента регулирования потока от нагружающего усилия, прилагаемого указанным нагруженным элементом (206) регулятора текучей среды, когда элемент регулирования потока прилегает к седлу (254) клапана регулятора текучей среды. 3 н. и 16 з.п. ф-лы, 6 ил.

 

Изобретение относится, главным образом, к регуляторам текучей среды и, в частности, к устройствам штока клапана и плунжера клапана для использования в регуляторах текучей среды.

Уровень техники

В системах управления технологическим процессом используется ряд периферийных устройств для управления параметрами технологического процесса. Регуляторы текучей среды, как правило, распределены в системах управления технологическим процессом для управления давлением различных текучих сред (например, жидкостей, газов и т.д.). Как правило, регуляторы избыточного давления текучей среды изменяют или регулируют обнаруженное давление на входе для поддержания рабочего давления системы на входе в приемлемых и/или постоянных пределах давления. Например, регулятор избыточного давления текучей среды обычно регулирует давление источника высокого давления текучей среды для предотвращения достижения текучей средой под высоким давлением приборов или устройств управления выше по потоку от регулятора избыточного давления.

Ряд известных регуляторов избыточного давления текучей среды включает в себя диафрагму, функционально связанную с плунжером клапана через шток клапана для перемещения плунжера клапана относительно седла клапана, для препятствования или способствования протеканию текучей среды между входом и выходом. Например, регуляторы избыточного давления текучей среды, как правило, регулируют давление текучей среды на входе, используя заданное управляющее усилие или нагрузку, прилагаемую к первой стороне диафрагмы для побуждения перемещения плунжера клапана в первом направлении (например, направление закрывания, в котором плунжер клапана герметично прилегает к седлу клапана). Вторая сторона диафрагмы связана по текучей среде с входящей текучей средой или давлением на входе, для приложения усилия, побуждающего диафрагму перемещаться во втором направлении, противоположном первому направлению. Следовательно, диафрагма перемещает плунжер клапана в соответствии с разностью между давлениями текучей среды на входе (т.е., усилием, приложенным ко второй стороне диафрагмы) и заданным управляющим усилием (т.е., усилием, приложенным к первой стороне диафрагмы) для изменения потока через регулятор, чтобы поддерживать или регулировать желаемое давление на входе.

Плунжер клапана и шток клапана часто жестко соединены вместе посредством крепежной детали, так что плунжер клапана всегда перемещается вместе с диафрагмой. Таким образом, плунжер клапана всегда остается функционально связанным с диафрагмой и заданным управляющим усилием или нагрузкой. В результате, когда плунжер клапана герметично прилегает к седлу клапана, на уплотнение (например, эластомерное уплотнительное кольцо) плунжера клапана воздействует заданное усилие.

Однако такое соединение между плунжером клапана и штоком клапана обладает недостатками, так как если управляющее давление отсутствует в измерительной камере, например, во время обслуживания или перевозки регулятора текучей среды, когда плунжер клапана контактирует с седлом клапана, заданная нагрузка или усилие может воздействовать со сравнительно высокой посадочной нагрузкой на плунжер клапана. Такая сравнительно высокая посадочная нагрузка может повредить уплотнение (например, эластомерное уплотнение) плунжера клапана, таким образом, вызывая течь регулятора при эксплуатации.

Раскрытие изобретения

В одном примере, регулятор текучей среды включает в себя элемент регулирования потока, имеющий корпус, включающий в себя продольный канал между первым концом и вторым концом, и шток клапана, расположенный в канале элемента регулирования потока. Соединительная муфта соединяет с возможностью скольжения шток клапана и элемент регулирования потока, так что соединительная муфта отодвигается от элемента регулирования потока, чтобы освободить элемент регулирования потока от нагружающего усилия, прилагаемого нагруженным элементом регулятора текучей среды, когда элемент регулирования потока герметично прилегает к седлу клапана регулятора текучей среды.

В другом примере, регулятор текучей среды включает в себя плунжер, снабженный сквозным каналом. Шток соединяется с возможностью скольжения с плунжером посредством канала, чтобы обеспечить возможность перемещения штока по каналу, когда плунжер прилегает к седлу регулятора текучей среды. Шток включает в себя головку для контакта с плунжером, чтобы перемещать плунжер от седла. Пружина соединена с плунжером, чтобы удерживать плунжер в герметичном прилегании к седлу, когда головка разобщена с плунжером.

Краткое описание чертежей

На Фиг.1А показан известный регулятор текучей среды.

На Фиг.1В приведена увеличенная часть известного регулятора текучей среды по Фиг.1А.

На Фиг.2А показан вариант предлагаемого здесь регулятора текучей среды.

На Фиг.2В приведена увеличенная часть варианта регулятора текучей среды по Фиг.2А.

На Фиг.3 показан вариант регулятора текучей среды по Фиг.2А и 2В в открытом положении.

На Фиг.4 показан вариант регулятора текучей среды по Фиг.2А, 2В и 3 в закрытом положении.

Осуществление изобретения

В раскрываемом примере, когда элемент регулирования потока герметично прилегает к седлу клапана, для предотвращения или ограничения потока текучей среды через регулятор текучей среды (например, закрытое положение), регулятор избыточного давления текучей среды, описанный здесь, функционально разобщает или отсоединяет нагруженный элемент от элемента регулирования потока и функционально связывает нагруженный элемент и элемент регулирования потока для перемещения элемента регулирования потока от седла клапана, позволяя текучей среде протекать через регулятор текучей среды (например, открытое положение). Точнее говоря, нагруженный элемент функционально разобщается с элементом регулирования потока, позволяя штоку клапана плавно перемещаться сквозь элемент регулирования потока, когда элемент регулирования потока герметично прилегает к седлу клапана. Обеспечение плавного перемещения штока клапана сквозь элемент регулирования потока, когда элемент регулирования потока герметично прилегает к седлу клапана, уменьшает или снимает посадочную нагрузку или усилие, прилагаемое к элементу регулирования потока нагруженным элементом (например, регулирующей пружиной) регулятора текучей среды. Такая конфигурация может заметно уменьшить повреждение элемента регулирования потока (например, уплотнения элемента регулирования потока), например, во время обслуживания или перевозки регулятора текучей среды. В частности, заданное давление или усилие нагруженного элемента может регулироваться или задаваться изготовителем перед отгрузкой клапана текучей среды заказчику, не прилагая относительно большой нагрузки на уплотнение элемента регулирования потока.

Перед обсуждением раскрываемого здесь примера регулятора избыточного давления текучей среды, представлено краткое описание известного подпружиненного регулятора 100 избыточного давления текучей среды, изображенного на Фиг.1А. На Фиг.1В приведена увеличенная часть регулятора 100 текучей среды по Фиг.1А. Как показано на Фиг.1А и 1В, регулятор 100 текучей среды включает в себя датчик или диафрагму 102, функционально связанную с клапаном 104. Первая сторона или поверхность 106 диафрагмы 102 и верхний корпус 108 очерчивают первую камеру 110, а вторая сторона или поверхность 112 диафрагмы 102 и нижний корпус 114 очерчивают вторую или измерительную камеру 116. Первый конец 118 штока 120 клапана жестко связан с диафрагмой 102 посредством диафрагменной пластины 122 и крепежной детали 124. Нагруженный элемент 126 соединен с диафрагмой 102 для обеспечения заданного усилия или нагрузки на первую сторону 106 диафрагмы 102 для смещения диафрагмы 102 к измерительной камере 116.

Как более ясно показано на Фиг.1В, второй конец 128 штока 120 клапана прочно или жестко соединен с плунжером клапана 130 клапана 104 посредством муфты 132 и крепежной детали 134. Плунжер 130 клапана, кроме того, включает уплотнение 136 (например, эластомерное уплотнительное кольцо), которое герметично прилегает к седлу 138 клапана для препятствования потоку текучей среды между входом 140 и выходом 142, когда регулятор 100 текучей среды находится в закрытом положении (как показано на Фиг.1А и 1В). Уплотнение 136 герметично прилегает к отверстию 144 (например, отверстие с заостренными кромками), ограниченному седлом 138 клапана для обеспечения по существу полной отсечки для предотвращения или ограничения потока текучей среды через регулятор 100 текучей среды.

В действии, регулятор 100 текучей среды регулирует давление текучей среды перед элементом на входе 140. Нагруженный элемент 126 обеспечивает заранее установленное или заданное усилие на первую сторону 106 диафрагмы 102. Измерительная камера 116 воспринимает давление текучей среды перед элементом на входе 140 (т.е., управляющее давление) через измерительную линию (не показана). Перепад давления на диафрагме 102, обеспечиваемый нагруженным элементом 126 и давлением текучей среды в измерительной камере 116, приводит к перемещению диафрагмы 102 и, следовательно, плунжера 130 клапана к седлу 138 клапана или от него, для ограничения или обеспечения потока текучей среды между входом 140 и выходом 142. Перемещение диафрагмы 102 приводит к перемещению плунжера 130 клапана к седлу 138 клапана или от него, так как плунжер 130 клапана жестко связан с диафрагмой 102 и нагруженным элементом 126 посредством штока 120 клапана. Следовательно, нагруженный элемент 126 всегда остается функционально связанным с плунжером 130 клапана, когда плунжер 130 клапана герметично прилегает к седлу 138 клапана. Иначе говоря, когда плунжер 130 клапана герметично прилегает к седлу 138 клапана, нагруженный элемент 126 всегда прилагает нагрузку к плунжеру 130 клапана.

Заданное усилие может быть регулируемым или увеличиваемым с помощью регулятора 146. Таким образом, в некоторых вариантах применения, заданное усилие может регулироваться для приложения сравнительно высокого усилия. При отсутствии управляющего давления в измерительной камере 116, если плунжер 130 клапана прилегает к седлу 138 клапана, усилие, прилагаемое нагруженным элементом 126, воздействует со сравнительно высокой нагрузкой седла или усилием на плунжер 130 клапана. В результате, уплотнение 136 плунжера 130 клапана герметично прилегает к отверстию 144 седла 138 клапана при сравнительно высокой посадочной нагрузке, прилагаемой нагруженным элементом 126, поскольку плунжер 130 клапана и шток 120 клапана жестко связаны (т.е., седло 138 клапана также функционирует для обеспечения механического упора).

Такие сравнительно высокие посадочные нагрузки, воздействующие на уплотнение 136, могут привести к повреждению (например, растрескиванию) уплотнения 136, таким образом, вызывая нежелательную утечку через седло 138 клапана в процессе эксплуатации, когда регулятор 100 текучей среды находится в закрытом положении. Следовательно, например, при обслуживании или перевозке регулятора 100 текучей среды, в котором управляющее давление из измерительной камеры 116 сброшено, нагруженный элемент 126 может воздействовать со сравнительно большой посадочной нагрузкой на плунжер 130 клапана, что может вызвать повреждение уплотнения 136.

На Фиг.2 показан пример регулятора 200 текучей среды, воплощенный с вариантом штока клапана и соединением элемента регулирования потока, раскрываемым в настоящем документе. Как показано на Фиг.2, регулятор 200 текучей среды включает в себя сенсорное устройство и узел 202 привода, функционально связанный с регулирующим устройством потока текучей среды или клапаном 204 текучей среды (например, клапан с поступательным движением штока). Нагруженный элемент 206 функционально связан с узлом 202 привода для обеспечения заданного усилия или нагрузки. Как показано, регулятор 200 текучей среды представляет собой регулятор избыточного давления, который регулирует давление источника давления на входе (не показан) до заданной нагрузки, создаваемой нагруженным элементом 206. Например, вариант регулятора 200 текучей среды может использоваться для поддержания управляющего давления системы рециркуляционного давления, системы сброса избыточного давления для защиты чувствительных к давлению устройств (например, на входе нагнетающей системы) и т.д. Таким образом, регулятор 200 избыточного давления создан для сброса или уменьшения избыточного давления текучей среды, если нагнетаемая текучая среда имеет давление, большее, чем требуемое эксплуатационное давление, подходящее для использования в различных приборах или устройствах управления, принимающих нагнетаемую текучую среду.

Привод 202 включает в себя датчик или диафрагму 208, расположенную между нижним корпусом 210 и верхним корпусом или корпусом 212 пружины. В данном варианте, привод 202 включает в себя распорную гильзу 211 для увеличения оболочки привода 202 для вмещения нагруженного элемента 206. Однако, в других вариантах, нижний корпус 210 может быть соединен непосредственно с верхним корпусом 212. Как показано, диафрагма 208 зафиксирована между распорной гильзой 211 и нижним корпусом 210. Первая сторона 214 диафрагмы 208 и верхний корпус 212 ограничивают верхнюю или нагрузочную камеру 216, а вторая сторона 218 диафрагмы 208 и нижний корпус 210 ограничивают нижнюю или измерительную камеру 220. Измерительная камера 220 связана по текучей среде с источником давления на входе (не показан) через канал 222 и измерительную линию (не показана) в сообщении по текучей среде с давлением на входе. Первый конец 224 штока 226 клапана прочно или жестко связан с диафрагмой 208 посредством крепежной детали 228 и диафрагменной головки 230. В данном варианте, подробнее описанном далее, диафрагменная головка 230 контактирует с поверхностью 232 нижнего корпуса 210 для ограничения движения или перемещения штока 226 клапана к клапану 204 текучей среды. Таким образом, диафрагменная головка 230 ограничивает величину отклонения диафрагмы 208 за пределы заданного расстояния, для предотвращения повреждения диафрагмы 208.

В данном варианте, нагруженный элемент 206 представляет собой регулирующую пружину, расположенную в нагрузочной камере 216 верхнего корпуса 212, между верхним гнездом 234 пружины (например, перемещаемое или регулируемое гнездо пружины) и нижним гнездом 236 пружины. Нагруженный элемент 206 функционально связан с диафрагмой 208 посредством нижнего гнезда 236 пружины для создания заданной нагрузки или усилия для смещения диафрагмы 208 к нижнему корпусу 210. Величина усилия, прилагаемого нагруженным элементом 206 к диафрагме 208, может регулироваться (например, увеличиваться или уменьшаться) посредством регулятора 238 (например, рукоятки или винта). Регулятор 238 соединен с верхним гнездом 234 пружины, так что вращение регулятора 238 в первом направлении (например, по часовой стрелке), приводит к тому, что нагруженный элемент 206 прилагает большее усилие к первой стороне 214 диафрагмы 208, а вращение регулятора 238 во втором направлении (например, против часовой стрелки) приводит к тому, что величина усилия, прилагаемого нагруженным элементом 206 к первой стороне 214 диафрагмы 208, уменьшается. Таким образом, нагруженный элемент 206 противодействует усилию в измерительной камере 220, создаваемому давлением текучей среды на входе.

Как показано, нижний корпус 210 соединен с клапаном 204 текучей среды посредством фланца 240 и переходника 242. Клапан 204 текучей среды включает в себя корпус 244 регулятора, ограничивающий канал 246 для потока текучей среды между входом 248 и выходом 250. Вход 248 связан по текучей среде с источником или системой давления на входе (например, выход насосной установки), а выход 250 может быть соединен по текучей среде с системой низкого давления (например, резервуар, распределительная система и т.д.). Клапан 204 текучей среды включает в себя узел 252 затвора клапана, расположенный в корпусе 244 регулятора, для регулирования или ограничения потока текучей среды между входом 248 и выходом 250. В данном варианте, узел 252 затвора клапана включает в себя седло 254 клапана (например, седло с мягким уплотнением), стакан 256 и элемент регулирования потока или плунжер 258 клапана. Когда стакан 256 соединен с клапаном 204 текучей среды, стакан 256 удерживает седло 254 клапана в корпусе 244 регулятора. Седло 254 клапана ограничивает отверстие 260, через которое текучая среда может протекать между входом 248 и выходом 250. В данном варианте, корпус 244 регулятора, кроме того, включает в себя люк 262, принимающий разборный плунжер 264.

Как ясно показано на Фиг.2В, элемент 258 регулирования потока изображен как плунжер клапана, снабженный цилиндрическим корпусом 266, включающим в себя приемную площадку 268 уплотнения. Уплотнение 270 (например, уплотнительное кольцо), состоящее из эластомерного материала, расположено в приемной площадке 268 седла, и, когда регулятор 200 текучей среды находится в закрытом положении, герметично прилегает к седлу 254 клапана для предотвращения или ограничения потока текучей среды между входом 248 и выходом 250.

В данном варианте, элемент 258 регулирования потока включает в себя каналы или протоки 272 для практического балансирования или выравнивания усилий, воздействующих на элемент 258 регулирования потока, посредством давлений рабочей жидкости вверх по течению на входе 248, действующих на элемент 258 регулирования потока. В результате может создаваться меньшее нагружающее усилие для перемещения элемента 258 регулирования потока между закрытым и открытым положениями. Однако, в других вариантах может применяться несбалансированный элемент регулирования потока. Корпус 266, кроме того, включает в себя утопленную часть 274 для приема узла 276 уплотнения плунжера. Узел 276 уплотнения плунжера прилегает к внутренней поверхности 278 стакана 256 для предотвращения утечки текучей среды между стаканом 256 и корпусом 244 регулятора.

Корпус 266 элемента 258 регулирования потока включает в себя продольный канал или отверстие 280 между первой стороной или поверхностью 282 и второй стороной или поверхностью 284. Как более подробно описано далее, шток 226 клапана соединен с возможностью скольжения с элементом 258 регулирования потока посредством канала 280, для обеспечения перемещения штока 226 клапана по каналу 280, когда элемент 258 регулирования потока прилегает к седлу 254 клапана. Шток 226 клапана включает в себя головку или муфту 286, расположенную по соседству с первой стороной 282 или уплотнением 270 элемента 258 регулирования потока. Головка 286 включает в себя увеличенную часть или поверхность 288, которая имеет размеры, большие, чем канал или отверстие 280 элемента 258 регулирования потока для предотвращения скольжения головки 286 по каналу 280 ко второй стороне 284 элемента 258 регулирования потока. Таким образом, головка 286 соединена с возможностью скольжения со штоком 226 клапана и элементом 258 регулирования потока.

В данном варианте, головка 286 представляет собой крепежную деталь, которая соединена резьбовым соединением со вторым концом 290 штока 226 клапана. Хотя это не показано, в других вариантах головка 286 может быть сформирована заодно со вторым концом 290 штока 226 клапана. Например, шток 226 клапана и головка 286 могут быть сформированы из заготовки с помощью механической обработки или других подходящих процессов обработки. В варианте, в котором головка 286 сформирована заодно со штоком 226 клапана, первый конец 224 штока 226 клапана вставлен в канал 280 для соединения с возможностью скольжения штока 226 клапана с элементом 258 регулирования потока. В других вариантах, головка 286 может иметь любой подходящий профиль или геометрические размеры, большие, чем канал 280 элемента 258 регулирования потока.

Кроме того, в данном варианте, смещающий элемент или возвратная пружина 292 соединена с элементом 258 регулирования потока для смещения элемента 258 регулирования потока к седлу 254 клапана. Возвратная пружина 292 расположена между первым гнездом пружины или переходником 242 и второй стороной или полостью 294 элемента 258 регулирования потока, противоположной уплотнению 270. Когда элемент 258 регулирования потока прилегает к седлу 254 клапана, возвратная пружина 292 удерживает элемент 258 регулирования потока в герметичном прилегании к седлу 254 клапана. Усилие, прилагаемое к элементу 258 регулирования потока возвратной пружиной 292, меньше, чем усилие, которое может повредить уплотнение 270. Таким образом, возвратная пружина 292 прилагает неразрушающую заданную посадочную нагрузку или закрывающее усилие к элементу 258 регулирования потока.

На Фиг.3 показан регулятор 200 текучей среды в открытом положении 300 для обеспечения потока текучей среды через регулятор 200. На Фиг.4 показан регулятор 200 текучей среды в закрытом положении 400, когда головка 286 разобщена с элементом 258 регулирования потока. Согласно Фиг.2А, 2В, 3 и 4, в действии, вход 248 получает нагнетаемую текучую среду, например, от источника нагнетаемой текучей среды на входе. Измерительная камера 220 воспринимает или определяет давление нагнетаемой текучей среды на входе 140 посредством измерительной линии (не показана), соединенной с каналом 222. Перепад давления на диафрагме 208, создаваемый давлением текучей среды в измерительной камере 220 и давлением усилия, прилагаемого нагруженным элементом 206, приводит к перемещению диафрагмы 208 и, следовательно, штока 226 клапана, к седлу 254 клапана или от него. Иначе говоря, когда давление нагнетаемой текучей среды на входе 248 больше, чем заданная нагрузка или давление, создаваемое нагруженным элементом 206, диафрагма 208 перемещает элемент 258 регулирования потока от седла 254 клапана в открытое положение 300, обеспечивая поток текучей среды через корпус 244 регулятора.

Например, если давление нагнетаемой текучей среды на входе 248 прилагает усилие ко второй стороне 218 диафрагмы 208, которое больше, чем усилие, прилагаемое к первой стороне 214 диафрагмы 208 нагруженным элементом 206, диафрагма 208 и шток 226 клапана перемещаются к верхнему корпусу 212 для сжатия нагруженного элемента 206. В свою очередь, головка 286 на втором конце 290 штока 226 клапана взаимодействует с первой стороной 282 элемента 258 регулирования потока, таким образом приводя к перемещению элемента 258 регулирования потока от седла 254 клапана, для обеспечения потока текучей среды между входом 248 и выходом 250 (например, открытое положение 300). Иначе говоря, когда регулятор 200 текучей среды находится в открытом положении 300, головка 286 функционально связывает элемент 258 регулирования потока и нагруженный элемент 206 и/или диафрагму 208. Когда текучая среда протекает между входом 248 и выходом 250, давление текучей среды уменьшается. Увеличение усилия, прилагаемого нагруженным элементом 206 на первую сторону 214 диафрагмы 208 (например, с помощью регулятора 238), требует увеличения усилия, воздействующего на вторую сторону 218 диафрагмы 208, посредством давления нагнетаемой текучей среды на входе 248, для перемещения элемента 258 регулирования потока в открытое положение 300.

Когда давление нагнетаемой текучей среды на входе 248 практически равно или меньше, чем заданная нагрузка или предварительно установленное давление, создаваемое нагруженным элементом 206 на первую сторону 214 диафрагмы 208, нагруженный элемент 206 расширяется, приводя к перемещению диафрагмы 208 и штока 226 клапана в направлении нижней камеры 220. В свою очередь, как показано в положении 400 по Фиг.4, когда шток 226 клапана плавно перемещается в канале 280 элемента 258 регулирования потока, головка 286 разобщается или перемещается от первой стороны 282 элемента 258 регулирования потока. Иначе говоря, скользящий шток 226 клапана функционально разобщает или отсоединяет нагруженный элемент 206 и/или диафрагму 208 от элемента 258 регулирования потока.

Когда головка 286 разобщается или отодвигается от первой стороны 282 элемента 258 регулирования потока, возвратная пружина 292 продолжает смещать элемент 258 регулирования потока к седлу 254 клапана. Когда головка 286 разобщается с элементом 258 регулирования потока, возвратная пружина 292 удерживает элемент 258 регулирования потока в герметичном прилегании к седлу 254 клапана. Иначе говоря, возвратная пружина 292 создает посадочную нагрузку на элемент 258 регулирования потока, так что уплотнение 270 герметично прилегает к седлу 254 клапана для предотвращения или ограничения потока текучей среды между входом 248 и выходом 250.

Кроме того, когда элемент 258 регулирования потока прилегает к седлу 254 клапана, головка 286 разобщается или перемещается от элемента 258 регулирования потока для освобождения элемента 258 регулирования потока от нагружающего усилия или заданного усилия, прилагаемого нагруженным элементом 206. Следовательно, уплотнение 270 элемента 258 регулирования потока герметично прилегает к седлу 254 клапана под нагрузкой, прилагаемой возвратной пружиной 292, вместо нагрузки, прилагаемой нагруженным элементом 206. Это имеет преимущество, поскольку возвратная пружина 292 создает меньшую посадочную нагрузку (хотя и достаточную для обеспечения полной отсечки), чем в противном случае прилагалась бы к элементу 258 регулирования потока нагруженным элементом 206, если бы шток 226 клапана был неподвижно соединен с элементом 258 регулирования потока (например, как показано на Фиг.1). Таким образом, в отличие от известного регулятора 100 текучей среды по Фиг.1, посадочная нагрузка, воздействующая на уплотнение 270 варианта исполнения регулятора 200 текучей среды, может быть регулируемой или задаваемой посредством усилия возвратной пружины 292, будучи значительно меньшей, чем посадочная нагрузка, прилагаемая нагруженным элементом 126 к уплотнению 136 по Фиг.1А и 1В.

Таким образом, соединение с возможностью скольжения штока 226 клапана и элемента 258 регулирования потока, раскрываемое здесь, имеет преимущество, поскольку оно значительно уменьшает или предотвращает повреждение уплотнения 270, например, при обслуживании или перевозке регулятора 200 текучей среды. Например, когда нагруженный элемент 206 регулируется до желаемого заданного значения, и давление в измерительной камере 220 меньше, чем усилие, создаваемое нагруженным элементом 206 (например, атмосферное давление), соединение с возможностью скольжения между элементом 258 регулирования потока и штоком 226 клапана снимает заданную нагрузку или усилие, прилагаемое нагруженным элементом 206, с уплотнения 270 элемента 258 регулирования потока, посредством функционального разобщения или отсоединения нагруженного элемента 206 и элемента 258 регулирования потока. Обеспечение плавного перемещения штока 226 клапана через элемент 258 регулирования потока, когда элемент 258 регулирования потока взаимодействует с седлом 254 клапана, как показано на Фиг.4, функционально разобщает или отсоединяет нагруженный элемент 206 и элемент 258 регулирования потока.

Хотя в настоящем документе раскрыты определенные устройства, объем защиты данного патента не ограничивается ими. Наоборот, данный патент охватывает все устройства, явно подпадающие под объем защиты прилагаемой формулы изобретения, буквально или согласно доктрине эквивалентов.

1. Регулятор текучей среды, содержащий:
нагруженный элемент;
элемент регулирования потока, имеющий корпус, который включает в себя продольный канал между первым концом и вторым концом;
шток клапана, расположенный в канале элемента регулирования потока; и
муфту для соединения с возможностью скольжения штока клапана и элемента регулирования потока, выполненную с возможностью перемещения от элемента регулирования потока для функционального отсоединения элемента регулирования потока от нагружающего усилия, прилагаемого указанным нагруженным элементом регулятора текучей среды, когда элемент регулирования потока прилегает к седлу клапана регулятора текучей среды.

2. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что он содержит смещающий элемент для смещения элемента регулирования потока к седлу клапана и для создания посадочной нагрузки на элемент регулирования потока при перемещении муфты от элемента регулирования потока.

3. Регулятор по п. 2, отличающийся тем, что смещающий элемент прилагает усилие к первой стороне элемента регулирования потока для смещения элемента регулирования потока к седлу клапана.

4. Регулятор по п. 3, отличающийся тем, что муфта взаимодействует со второй стороной элемента регулирования потока, противоположной первой стороне, для перемещения элемента регулирования потока от седла клапана для обеспечения потока текучей среды через регулятор текучей среды.

5. Регулятор по п. 4, отличающийся тем, что вторая сторона элемента регулирования потока включает в себя уплотнение.

6. Регулятор по п. 5, отличающийся тем, что уплотнение включает в себя эластомерный материал.

7. Регулятор по п. 5, отличающийся тем, что уплотнение герметично прилегает к седлу клапана, когда регулятор текучей среды находится в закрытом положении.

8. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что муфта содержит крепежную деталь, соединенную резьбовым соединением с концом штока клапана.

9. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что перепад давления в датчике регулятора текучей среды, создаваемый нагруженным элементом и давлением нагнетаемой текучей среды на входе, приводит к перемещению штока клапана к седлу клапана или от него.

10. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что нагруженный элемент содержит регулирующую пружину, смещающую датчик и шток клапана к седлу клапана регулятора текучей среды.

11. Регулятор по п. 1, отличающийся тем, что дополнительно содержит диафрагменную головку, расположенную в нижнем корпусе сенсорного устройства для создания ограничителя перемещения, когда перепад давления в датчике приводит к перемещению штока клапана к седлу клапана.

12. Регулятор текучей среды, содержащий:
нагруженный элемент;
плунжер, снабженный сквозным каналом;
шток, соединенный с возможностью скольжения с плунжером посредством канала для обеспечения перемещения штока по каналу, когда плунжер взаимодействует с седлом регулятора текучей среды, и включающий головку, выполненную с возможностью разобщения с плунжером, когда указанный плунжер прилегает к седлу, для функционального отсоединения плунжера от нагружающего усилия, прилагаемого нагруженным элементом, и с возможностью взаимодействия с плунжером для перемещения плунжера от седла; и
пружину, соединенную с плунжером для удерживания плунжера в герметичном прилегании к седлу при расцеплении головки от плунжера.

13. Регулятор по п. 12, отличающийся тем, что первый конец штока включает в себя головку, а второй конец штока неподвижно соединен с датчиком давления регулятора текучей среды.

14. Регулятор по п. 12, отличающийся тем, что головка содержит крепежную деталь, соединенную резьбовым соединением с первым концом штока.

15. Регулятор по п. 12, отличающийся тем, что плунжер включает в себя уплотнение, которое, при закрытом положении регулятора текучей среды, герметично прилегает к седлу регулятора текучей среды для предотвращения или ограничения ее потока между входом и выходом.

16. Регулятор по п. 15, отличающийся тем, что уплотнение включает в себя эластомерное уплотнение, причем пружина прилагает посадочную нагрузку на уплотнение, когда плунжер герметично прилегает к седлу.

17. Регулятор п. 12, отличающийся тем, что дополнительно содержит ограничитель перемещения для ограничения перемещения штока к седлу, когда перепад давления в датчике регулятора текучей среды приводит к перемещению штока к седлу.

18. Регулятор текучей среды, содержащий:
механизм регулирования давления текучей среды на входе регулятора текучей среды относительно заданного давления, создаваемого нагруженным элементом регулятора текучей среды;
механизм для привода механизма регулирования, содержащий измерительный механизм, ограничивающий нагрузочную камеру, принимающую нагруженный элемент, и измерительную камеру для измерения давления текучей среды на входе регулятора текучей среды;
механизм функционального отсоединения усилия, прилагаемого к механизму регулирования, посредством нагруженного элемента, когда давление текучей среды на входе ниже заданного давления, создаваемого нагруженным элементом, а механизм регулирования находится в закрытом положении для предотвращения или ограничения потока текучей среды через регулятор текучей среды; и
механизм создания посадочной нагрузки на механизм регулирования, когда механизм регулирования находится в закрытом положении.

19. Регулятор по п. 18, отличающийся тем, что механизм функционального отсоединения содержит механизм соединения с возможностью скольжения штока клапана и элемента регулирования потока, соединяющийся с элементом регулирования потока для перемещения элемента регулирования потока от седла клапана, когда давление текучей среды на входе больше, чем заданное давление, и перемещения механизма соединения от элемента регулирования потока, когда давление текучей среды на входе меньше, чем заданное давление.



 

Похожие патенты:

Двунаправленный самобалансирующийся запорный клапан давления содержит корпус клапана, тарелку клапана, нажимное кольцо, крышку клапана, шток клапана и балансировочное отверстие, в котором тарелка клапана размещена в камере корпуса клапана.

Описаны гидравлические клапаны, имеющие динамические соединения клапанного затвора. Представлен фиксатор клетки, предназначенный для использования с гидравлическим клапаном.

Описаны уплотнительные комплекты для применения с гидравлическими клапанами. Предлагаемый вариант клапанного затвора, предназначенный для применения с гидравлическими клапанами, включает клетку (328) и уплотнительный комплект (330), который следует поместить, по меньшей мере, либо в клетке, либо в фиксаторе клетки (326), либо в плунжере (322).

Изобретение относится к устройству управления потоком текучей среды. Регулятор (100), содержит корпус клапана (102), определяющий путь прохождения потока текучей среды (108), корпус силового привода (106), подсоединенный к корпусу клапана, трубчатый управляющий элемент (130), расположенный, по меньшей мере, частично в пределах оболочки силового привода и приспособленный к перемещению относительно корпуса клапана для регулирования движения потока текучей среды через путь прохождения потока текучей среды, центральный стержень(186), расположенный, по меньшей мере, частично в пределах трубчатого управляющего элемента и прикрепленный к оболочке силового привода, первое гнездо пружины (188), расположенное в пределах трубчатого управляющего элемента и прикрепленное к центральному стержню, второе гнездо пружины (190), расположенное, по меньшей мере, частично в пределах трубчатого управляющего элемента и определяющее положение отверстия, через которое протянут центральный стержень, и пружину(193), расположенную между первым и вторым гнездом пружины, пружину, приспособленную к отклонению трубчатого управляющего элемента в предопределенное положение относительно корпуса регулятора, при этом второе гнездо пружины содержит соединительную деталь гнезда пружины (200), прикрепленную к управляющему элементу, и кольцо гнезда клапана, входящее в сцепление с пружиной и приспособленное к смещению относительно соединительной детали гнезда пружины для самовыравнивания пружины в пределах трубчатого управляющего элемента подобным образом.

Предлагается устройство седла клапана для применения в гидравлических клапанах. Вариант седла клапана содержит уплотнение, расположенное между стаканом (316) и корпусом клапана (306), так что, когда клапан находится в положении закрытия, наружная посадочная поверхность запорного элемента (344), соединенная с возможностью скольжения со стаканом, прилегает с возможностью скольжения к упругой прокладке, прерывая поток текучей среды через корпус клапана, а торец запорного элемента (344) не вводится в соединение впритык с другой посадочной поверхностью.

Поршневая задвижка относится к трубопроводной арматуре и может быть использована в нефтяной, химической и других отраслях промышленности. Поршневая задвижка содержит корпус с уплотняющей втулкой, два поршня-шибера, два штока, две крышки, две опорные вогнутые площадки.

Уплотнительный узел для использования с клапанами. Представленный здесь вариант уплотнительного узла содержит первое уплотнение (412) и второе уплотнение (414), расположенное напротив первого уплотнения.

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к четырехходовым распределителям, и предназначено для управления работой пневмодвигателя. Управляющий клапан (20), используемый для управления четырехходовым распределителем (10) пневмодвигателя (12), снабжен исполнительным штоком (32), тарельчатым клапаном (28), впускным отверстием (30), воздушно/сигнальным впускным отверстием (22), аккумулирующей пружиной (40) и верхней пружиной (34).

Описан узел уплотнения для использования с клапанами, имеющими двухсекционную клетку. Узел содержит: корпус, задающий отверстие, проходящее вдоль оси для размещения с возможностью перемещения закрывающего элемента, и содержащий первую часть, соединенную с возможностью разъема с второй частью, при этом первая часть содержит первый паз, а вторая часть содержит второй паз, причем первый и второй пазы формируют поверхность уплотнения при соединении первой и второй частей друг с другом, первая часть содержит заплечик, а вторая часть содержит ступенчатую стенку, при этом занлечик взаимодействует со ступенчатой стенкой для облегчения совмещения первой и второй частей; по меньшей мере один уплотняющий элемент, расположенный рядом с поверхностью уплотнения, для упирания с обеспечением уплотнения в закрывающий элемент и смещающий элемент для смещения уплотняющего элемента к поверхности уплотнения.

Изобретение относится к машиностроению, в частности к регулирующей трубопроводной арматуре, предназначенной для перекрытия и регулирования потока проходящей среды, и может быть использовано при разработке прямоточных регулирующих клапанов.

Описано гнездо пружины (102) для использования вместе с приводами. Образец гнезда пружины включает корпус (200), имеющий упор (202) для помещения на него конца пружины привода (120), направляющую деталь (204), выступающую от упора по направлению к первой поверхности (206) корпуса, при этом направляющая деталь сконфигурирована соответствующей внутреннему диаметру винтовой пружины для удержания конца винтовой пружины в зацеплении с упором, и отверстие (208) в поверхности (210) корпуса, находящейся с противоположной стороны от направляющей детали, при этом отверстие сконфигурировано для помещения в него конца регулятора (124; 400) пневматического привода таким образом, что отверстие приходит в зацепление с регулятором для уменьшения в значительной степени наклона корпуса и потери устойчивости пружины.

Изобретение относится к устройству управления потоком текучей среды. Регулятор (100), содержит корпус клапана (102), определяющий путь прохождения потока текучей среды (108), корпус силового привода (106), подсоединенный к корпусу клапана, трубчатый управляющий элемент (130), расположенный, по меньшей мере, частично в пределах оболочки силового привода и приспособленный к перемещению относительно корпуса клапана для регулирования движения потока текучей среды через путь прохождения потока текучей среды, центральный стержень(186), расположенный, по меньшей мере, частично в пределах трубчатого управляющего элемента и прикрепленный к оболочке силового привода, первое гнездо пружины (188), расположенное в пределах трубчатого управляющего элемента и прикрепленное к центральному стержню, второе гнездо пружины (190), расположенное, по меньшей мере, частично в пределах трубчатого управляющего элемента и определяющее положение отверстия, через которое протянут центральный стержень, и пружину(193), расположенную между первым и вторым гнездом пружины, пружину, приспособленную к отклонению трубчатого управляющего элемента в предопределенное положение относительно корпуса регулятора, при этом второе гнездо пружины содержит соединительную деталь гнезда пружины (200), прикрепленную к управляющему элементу, и кольцо гнезда клапана, входящее в сцепление с пружиной и приспособленное к смещению относительно соединительной детали гнезда пружины для самовыравнивания пружины в пределах трубчатого управляющего элемента подобным образом.

Привод устройства для регулирования технологических параметров текучих сред, содержит: корпус, содержащий первый компонент и второй компонент, диафрагму, содержащую внешнюю радиальную часть и внутреннюю радиальную часть, причем внешняя радиальная часть диафрагмы размещена между первым и вторым компонентами корпуса, а внутренняя радиальная часть имеет круглое отверстие и буртик, расположенный по окружности отверстия, шток, оперативно соединенный с диафрагмой для управления устройством для регулирования технологических параметров текучих сред, и сборку пластин, которая соединяет шток и диафрагму, содержит первую и вторую пластины, прикладывающие сжимающую нагрузку к внутренней радиальной части диафрагмы и к буртику, и образует линию контакта со штоком с обеспечением непроницаемого для текучей среды уплотнения между сборкой пластин и штоком, при этом части буртика сжаты между внешними радиальными частями пластин по существу до той же толщины, что и остальная диафрагма.

Изобретение относится к ракетно-космической технике и предназначено для управления потоком рабочей среды по внешней команде, реализуемой подачей управляющего давления в полость управления клапана.

Изобретение относится к устройству для управления текучей средой и, более конкретно, к позиционирующему устройству в составе устройства для управления текучей средой.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для отвода из гидравлических сетей скоплений газо-воздушной среды, препятствующей бесперебойной работе гидравлического оборудования.

Изобретение относится к устройству для управления подачей газа в горелку. .

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для регулирования потоков жидкостей, содержащих твердые примеси, вязкие и агрессивные среды. .

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для промышленных предприятий, использующих разветвленную воздухопроводную сеть, таких как горнодобывающие предприятия, металлообрабатывающие заводы.

Изобретение относится к области автоматизации управления запорной арматурой трубопроводов и может быть использовано на магистральных газопроводах для управления шаровыми кранами и автоматического закрытия шаровых кранов в случае разрыва магистрального газопровода.

Изобретение относится к промышленным клапанам. Заглушка в сборе включает в себя стержень заглушки, имеющий основание, головку заглушки и крепежный механизм для крепления основания стержня заглушки к головке заглушки.
Наверх