Клапан



Клапан
Клапан

 


Владельцы патента RU 2591375:

Акционерное общество "Конструкторское бюро химавтоматики" (RU)

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела в широком диапазоне давлений. Клапан содержит корпус с входным, выходным патрубками и основное седло, затвор со штоком, привод. В выходной полости корпуса выполнена втулка с внутренним отверстием на ребрах с дренажным каналом. В полости корпуса со стороны привода выполнена ступенчатая проточка. По торцу большого диаметра ступенчатой проточки корпуса выполнено седло. Со стороны выходной полости корпуса на затворе со штоком выполнен выступ с центральным глухим отверстием. На штоке затвора выполнены проточка и резьбы. В ступенчатую проточку корпуса установлен поршень с уплотнением, проточкой по наружному диаметру, с центральной втулкой с торцом, с внутренней проточкой и резьбой. При этом наружный диаметр выступа затвора со штоком взаимодействует с диаметром внутреннего отверстия втулки на ребрах корпуса. Шток затвора по проточке и резьбе взаимодействует с центральной втулкой поршня по внутренней проточке и резьбе. Наружный диаметр центральной втулки поршня взаимодействует с меньшим диаметром ступенчатой проточки корпуса. Больший диаметр поршня взаимодействует с большим диаметром ступенчатой проточки корпуса. Уплотнение поршня контактирует с седлом корпуса. Применение указанного агрегата позволяет упростить конструкцию, снизить гидросопротивление и массу по сравнению с прототипом. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела в широком диапазоне давлений. Изобретение может быть использовано в машиностроении, например, в энергетических установках, размещенных на летательных аппаратах, на самолетах или в ракетной технике, например, в двигательных установках.

Известен регулировочный клапан с перфорированным стаканом (заявка JP 2-53661, МПК F16K 3/32, F16K 47/02), содержащий корпус, перфорированный стакан с большим числом отверстий, запорный элемент и конический фланец, контактирующий с затвором. Запорный элемент в данной конструкции выполнен разгруженным.

Недостатками указанного клапана является повышенное значение гидравлического сопротивления при больших значениях расхода рабочего тела и сложность обеспечения высокой герметичности по месту уплотнения запорного элемента по конической поверхности фланца.

Известен клапан запорно-регулирующий отсекающий (патент RU 2386880 С1, МПК F16K 3/24, F16K 39/02, F16K 47/02), содержащий корпус с входным и выходным каналами, запорный затвор, выполненный в виде штока с поршнем, с уплотнительной поверхностью и отверстиями, запорно-регулирующий затвор, выполненный в виде ступенчатой втулки-плунжера с уплотнительной поверхностью, и седло, установленное в корпусе. Запорный элемент в данной конструкции выполнен разгруженным.

Недостатками указанного клапана являются сложность изготовления и повышенное гидросопротивление.

Известен электропневмоклапан (патент RU 2267685 С2, МПК F16K 31/02) содержащий корпус с входной, выходной полостью и седлом выполненным во входной полости, основной затвор с внутренней проточкой и с торцевым уплотнением, пилотный клапан с торцовым уплотнением, дно корпуса, пружины и привод.

Недостатками электропневмоклапана являются повышенная масса электромагнита при работе электропневмоклапана при высоких давлениях и сложность изготовления.

Известен регулирующий клапан (патент RU 2394178 С2, МПК F6K 1/44, F16K 47/04), содержащий корпус с входной и выходной камерами, стакан, седла, затвор с плунжерами.

Недостатками регулирующего клапана являются сложность обеспечения герметичности по местам уплотнения плунжеров и трудоемкость изготовления клапана.

Известен клапан управления периодического действия для паровых турбин (патент US 4679769 МПК F16K 1/32), содержащий корпус с седлом, крышку, закаленную втулку, шток и запорный элемент с центральным отверстием.

К недостаткам клапана следует отнести сложность изготовления агрегата и невозможность обеспечения высокой герметичности по месту уплотнения запорного элемента в корпусе в условиях многократных срабатываний.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является клапан запорно-регулирующий (патент RU 2298128 С2, МПК F16K 3/24, F16K 47/04 - прототип), содержащий корпус с входным и выходным каналами, седло, крышку, запорно-регулирующий двуступечатый затвор с поршнем и штоком, а также привод.

К недостаткам запорно-регулирующего клапана, принятого в качестве прототипа, следует отнести сложность конструкции клапана, повышенное гидросопротивление и высокую массу агрегата для клапанов с большим проходным сечением.

Задачей предлагаемого изобретения является упрощение конструкции, снижение гидросопротивления и массы.

Поставленная задача решается следующим образом.

В известном устройстве, содержащем корпус с входным, выходным патрубками и основное седло, затвор со штоком и привод, согласно изобретению в выходной полости корпуса выполнена втулка с внутренним отверстием на ребрах с дренажным каналом, в полости корпуса со стороны привода выполнена ступенчатая проточка, по торцу большого диаметра ступенчатой проточки корпуса выполнено седло, со стороны выходной полости корпуса на затворе со штоком выполнен выступ с центральным глухим отверстием, на штоке затвора выполнены проточка и резьбы, в ступенчатую проточку корпуса установлен поршень с уплотнением, проточкой по наружному диаметру, с центральной втулкой с торцом, с внутренней проточкой и резьбой, при этом наружный диаметр выступа затвора со штоком взаимодействует с диаметром внутреннего отверстия втулки на ребрах корпуса, шток затвора по проточке и резьбе взаимодействует с центральной втулкой поршня по внутренней проточке и резьбе, наружный диаметр центральной втулки поршня взаимодействует с меньшим диаметром ступенчатой проточки корпуса, больший диаметр поршня взаимодействует с большим диаметром ступенчатой проточки корпуса, уплотнение поршня контактирует с седлом корпуса.

На наружном диаметре выступа затвора со штоком установлено уплотнение.

В проточку штока затвора установлено уплотнение, взаимодействующие с внутренней проточкой центральной втулки поршня, и манжета Г-образного сечения с выступом по торцу, взаимодействующая наружным диаметром с меньшим диаметром ступенчатой проточки корпуса, а торцевым выступом по торцу центральной втулки поршня.

В проточку поршня установлена манжета Г-образного сечения с выступом по торцу, взаимодействующая наружным диаметром с внутренним диаметром большей ступенчатой проточки корпуса, а торцевым выступом по торцу проточки поршня.

На меньшую резьбу штока затвора установлена стопорная гайка с тонкостенным буртиком, взаимодействующая с поршнем.

Предлагаемый клапан представлен на Фиг 1,

где: 1 - корпус;

2 - втулка на ребрах в корпусе;

3 - ступенчатая проточка корпуса со стороны привода;

4 - затвор со штоком;

5 - выступ на затворе со штоком;

6, 7 - уплотнение (резиновое кольцо);

8, 9- защитная шайба;

10 - поршень;

11 - центральная втулка поршня;

12, 13 - манжета;

14, 15, 16 - опора;

17, 18 - прорезная пружина;

19 - крышка;

20 - шпилька;

21 - гайка;

22 - стопорная гайка;

23 - пружина;

24 - винт;

25 - шайба;

26 - П-образное уплотнение.

Клапан содержит корпус 1 с входным, выходным патрубками, втулку на ребрах 2 и ступенчатую проточку со стороны привода 3, в корпус 1 установлен затвор со штоком 4, контактирующий с основным седлом, выполненным в корпусе, затвор со штоком 4 выполнен с проточкой и резьбами на штоке и выступом 5 на затворе с кольцевыми проточками на наружном диаметре, в которые установлены уплотнения 6 и защитные шайбы 8, наружный диаметр выступа 5 затвора со штоком 4, уплотнения 6 и защитные шайбы 8 взаимодействуют с диаметром внутреннего отверстия втулки на ребрах 2 корпуса 1, в проточку со стороны привода 3 корпуса 1 установлен поршень 10 с центральной втулкой 11, проточкой на наружном диаметре, внутренней проточкой и резьбой в центральной втулке поршня 10, шток затвора 4 по проточке и резьбе взаимодействует с центральной втулкой поршня 11, в проточки штока затвора 4 установлено уплотнение 7, защитная шайба 9 и манжета 12 Г-образного сечения, предназначенные для герметичного разделения входной и управляющей полостей клапана, при этом наружный диаметр центральной втулки 11 поршня 10, взаимодействует с меньшим диаметром ступенчатой проточки 3 корпуса 1, больший диаметр поршня 10 взаимодействует с большим диаметром ступенчатой проточки 3 корпуса 1, в проточку большого диаметра поршня установлена манжета 13, а уплотнение поршня контактирует с седлом, выполненным в корпусе 1.

Для надежной работы манжет 12 и 13 они установлены с опорами 14, 15, подпружиненными прорезными пружинами 17, 18.

Клапан выполнен с возможностью проведения многократных переборок с разъемным корпусом 1 и крышкой 19 на шпильках 20 и гайках 21, стопорение поршня 10 с затвором со штоком 4 осуществлено с помощью стопорной гайки 22, тонкостенный усик которой загибается в паз затвора со штоком 4.

Клапан работает следующим образом. По команде на открытие клапана подается управляющее давление через штуцер "Рупр.", давление попадет в управляющую полость корпуса 1 и воздействуя на эффективную площадь поршня 10, преодолевая усилие пружины 23 перемещает затвор со штоком 4 до посадки поршня 10 на седло проточки корпуса 3, при этом открывается проходное сечение клапана.

Для обеспечения открытия клапана при высоких давлениях затвор со штоком 4 выполнен уравновешенным, максимальный диаметр манжеты Г-образного сечения 12, установленной в шток затвора, равен среднему диаметру уплотнения затвора 4 по основному седлу.

Такое положение клапана сохраняется в течение всего времени подачи компонента. При закрытии клапана управляющее давление сбрасывается из штуцера "Рупр." и затвор со штоком 4 перемещается под действием усилия пружины 18, прекращая подачу компонента со входа на выход, при этом закрытию клапана способствует уплотнение манжетой 12, установленной в проточку штока затвора со штоком 4, разгружающее затвор от действия высокого рабочего давления компонента со стороны входа.

При открытии клапана при наличии высокого давления со стороны выхода открытию клапана способствуют уплотнения 6, установленные в выступе 5 затвора со штоком 4, разгружающие затвор от действия высокого рабочего давления компонента.

Так как использование клапана планируется в энергетических установках, размещенных на летательных аппаратах, например самолетах или в ракетной технике, его детали выполнены из материалов: сталь 07Х16Н6 для корпуса 1; затвора со штоком 4; поршня 10; крышки 19; прорезных пружин 17, 18; опор 14-16; винта 24; шпилек 20; гаек 21; П-образного уплотнения 26; фторопласт - 4 для защитных шайб 8, 9 и манжет 12, 13; сталь 12Х18Н10Т для стопорной гайки 22; пружины 23 и шайбы 25.

Таким образом, применение указанного клапана позволяет упростить конструкцию, снизить гидросопротивление и массу.

1. Клапан, содержащий корпус с входным, выходным патрубками и основное седло, затвор со штоком, привод, отличающийся тем, что в выходной полости корпуса выполнена втулка с внутренним отверстием на ребрах с дренажным каналом, в полости корпуса со стороны привода выполнена ступенчатая проточка, по торцу большого диаметра ступенчатой проточки корпуса выполнено седло, со стороны выходной полости корпуса на затворе со штоком выполнен выступ с центральным глухим отверстием, на штоке затвора выполнены проточка и резьбы, в ступенчатую проточку корпуса установлен поршень с уплотнением, проточкой по наружному диаметру, с центральной втулкой с торцом, с внутренней проточкой и резьбой, при этом наружный диаметр выступа затвора со штоком взаимодействует с диаметром внутреннего отверстия втулки на ребрах корпуса, шток затвора по проточке и резьбе взаимодействует с центральной втулкой поршня по внутренней проточке и резьбе, наружный диаметр центральной втулки поршня взаимодействует с меньшим диаметром ступенчатой проточки корпуса, больший диаметр поршня взаимодействует с большим диаметром ступенчатой проточки корпуса, уплотнение поршня контактирует с седлом корпуса.

2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что на наружном диаметре выступа затвора со штоком установлено уплотнение.

3. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что в проточку штока затвора установлено уплотнение, взаимодействующие с внутренней проточкой центральной втулки поршня, и манжета Г-образного сечения с выступом по торцу, взаимодействующая наружным диаметром с меньшим диаметром ступенчатой проточки корпуса, а торцевым выступом - по торцу центральной втулки поршня.

4. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что в проточку поршня установлена манжета Г-образного сечения с выступом по торцу, взаимодействующая наружным диаметром с внутренним диаметром большей ступенчатой проточки корпуса, а торцевым выступом - по торцу проточки поршня.

5. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что на меньшую резьбу штока затвора установлена стопорная гайка с тонкостенным буртиком, взаимодействующая с поршнем.



 

Похожие патенты:

Изобретение представляет собой клапан и поверхности управления потоком для продвижения ламинарного потока через клапан и предназначено для проведения испытаний труб.

Изобретение относится к микроклапану для применения в биосенсоре, к микрофлюидному устройству, к применению такого устройства, а также к микрофлюидному элементу. Нормально закрытый микроклапан для применения в микрофлюидном устройстве содержит корпусную часть, седло, впускное и выпускное отверстия и гибкую предварительно деформированную мембрану.

Изобретение относится к воздухоплаванию. Устройство автоматического газового клапана дирижабля имеет корпус с отверстием для пропуска газа, седло клапана с герметизирующим посадочным поясом, тарелку клапана, упругие возвратные элементы, упоры и механические средства регулирования начальных положений.

Изобретение относится к воздухоплаванию. Устройство комбинированного газового клапана дирижабля имеет корпус с отверстием и проточной частью для пропуска воздуха, седло клапана с герметичным посадочным поясом, элементы конструкции, создающие возможность совмещенного прямолинейного и вращательного возвратно-поступательного движения тарелки клапана, поводок управления с возможностью углового перемещения посредством присоединенной к проушине поводка тяги приводного механизма.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к уплотнительным прокладкам сопряжений нецилиндрических поверхностей трубопроводной арматуры. Уплотнительная прокладка сопряжения нецилиндрических уплотнительных поверхностей расположена в канавке, выполненной в одной из уплотнительных поверхностей трубопроводной арматуры.

Группа изобретений относится к арматуростроению и предназначена для герметичного перекрытия трубопровода. Клапан содержит корпус с наружным периметром, ограничивающим наружную поверхность клапана, и внутренним периметром, ограничивающим проточный проход через клапан.

Объемный бустер для системы привода преимущественно включает регулируемый ограничитель, так что выводящая мощность устройства может регулироваться для конкретного применения.

Группа изобретений относится к трубопроводной арматуре и предназначена для герметизации клапанов с шаровым затвором, устанавливаемых на трубопроводе. Клапан содержит узел уплотнения, снабженный монтируемой сверху крышкой, что позволяет устанавливать и снимать узел уплотнения, не демонтируя клапан из трубопровода.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для регулирования и перекрытия потока в сетях центрального топления, бытовых приборах горячего и холодного водоснабжения и т.д.

Капельный водовыпуск включает установленную в отверстии трубопровода вставку из эластичного материала, имеющую отверстие, поясок, буртик, вставка покрыта защитной оболочкой, отверстие вставки выполнено сквозным, кронштейн с установленным на нем подпружиненным клапаном с возможностью его поворота в сторону движения потока воды.

Изобретение касается способа и системы для автоматизированного функционального контроля установки отопления, вентиляции, кондиционирования. Установка включает в себя: канал потока жидкости и клапан потока жидкости, который имеет тело клапана, размещенное в канале, и двигатель клапана, а так же схему управления для приведения в действие двигателя, датчик, расположенный в канале, и модуль для обработки сигналов датчика. При этом задают первый сигнал на двигателе клапана, причем этот сигнал соответствует первому положению тела клапана, регистрируют сигнал датчика и определяют функциональный диагноз на основании сигнала. Это позволяет осуществлять контроль работоспособности клапана и установки в целом. 3 н. и 14 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к двухседельному поплавковому клапану и предназначено для автоматизации процесса заправки баков рабочими жидкостями в конструкции масляного либо топливного бака при предполетной подготовке летательного аппарата. Двухседельный поплавковый клапан содержит корпус с посадочными седлами, в котором на оси вращения закреплен рычаг с поплавком, соединенный с установленными на штоке с возможностью осевого перемещения двумя клапанами, взаимодействующими с посадочными седлами. Поплавок закреплен относительно рычага на оси вращения. В зоне оси вращения на примыкающих друг к другу элементах поплавка и рычага выполнено угловое делительное устройство в виде расположенных равномерно на одинаковых окружностях с разным шагом сквозных отверстий одинакового диаметра на сопрягаемых поверхностях и фиксатора взаимного углового расположения поплавка относительно рычага, устанавливаемого внутрь совпадающих при вращении поплавка относительно рычага отверстий. Изобретение упрощает регулировку уровня заправки бака рабочей жидкостью и сокращает цикл предполетной подготовки летательного аппарата. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Группа изобретений относится к арматуростроению и предназначена для герметизации труб и вентилей. Представлена конструкция уплотняющей сборки из гофрированных труб и вентиля с этой уплотняющей сборкой. Гофрированные трубы уплотняющей сборки состоят из внутреннего сильфона (3), внешнего сильфона (4), верхнего фланца (5), первого нижнего фланца (2) и второго нижнего фланца (1). Один конец внутреннего сильфона (3) фиксируется на верхнем фланце (5), а другой конец закреплен на втором нижнем фланце (1). Один конец внешнего сильфона (3) фиксируется на верхнем фланце (5), а другой конец фиксируется на первом нижнем фланце (2). Внешний сильфон (4) является рукавом, охватывающим внутренний сильфон (3). Уплотняющая сборка из гофрированных труб и вентиль с такой сборкой имеют преимущества рационального структурного размещения и экономии материальных затрат при сокращении высоты всего вентиля, что благоприятно сказывается при размещении вентиля в местах с ограничениями по высоте. 2 н. и 2 з.п. ф-лы, 4 ил.
Изобретение относится к области судового машиностроения. Распределительный клапан предназначен для использования в составе системы пожаротушения объектов морской техники и служит для подачи огнетушащего вещества по трубопроводам системы к очагу пожара. Распределительный клапан судовой системы пожаротушения, содержащий корпус, входной и выходной патрубки, запорный орган со шпинделем, управляющий поршень пневмоцилиндра, снабженного пружиной, одним концом упирающейся на силовую крышку пневмоцилиндра, а вторым - на поршень. Клапан снабжен тарелкой с проточными каналами, прилегающей к седлу выходного отверстия и соединенной с нижней частью шпинделя, соединенного верхней своей частью с управляющим поршнем. При этом шпиндель снабжен эластичным уплотнителем и установлен с возможностью его вертикального перемещения при неподвижной тарелке и открывания-закрывания ее проточных каналов. При этом нижняя часть корпуса выполнена с возможностью присоединения клапана к резервуару хранения огнетушащего вещества без дополнительных соединительных элементов, а также с возможностью присоединения аналогичных по конструкции клапанов и образования единого распределительного коллектора. Техническим результатом является сокращение массогабаритных характеристик, а также снижение ударного воздействия на элементы клапана при его открытии. 3 ил.
Изобретение относится к воздухоплаванию. Устройство управляемого газового клапана дирижабля имеет корпус с отверстием и проточной частью для пропуска воздуха, седло клапана с герметичным посадочным поясом, элементы конструкции для совмещенного прямолинейного и вращательного возвратно-поступательного движения клапана. Устройство снабжено поводком, соосно закрепленным на центральном отверстии корпуса и обеспеченным подвижностью вокруг центральной оси клапана. В профилированное отверстие поводка пропущен хвостовик штыря тарелки клапана, который сопряжен с профилем отверстия поводка, имеет способность передавать на тарелку клапана крутящий момент от поводка и имеет в профилированном отверстии свободу осевого перемещения при повороте поводка. Изобретение направлено на повышение эксплуатационной надежности. 4 ил.
Наверх