Распределительное устройство



Распределительное устройство
Распределительное устройство
Распределительное устройство
Распределительное устройство

 


Владельцы патента RU 2635004:

Акционерное общество "Опытное Конструкторское Бюро Машиностроения имени И.И. Африкантова" (АО "ОКБМ Африкантов") (RU)

Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано для предохранения первого контура ядерных энергетических установок от повышения в них давления рабочей среды выше допустимого. Технический результат, заключающийся в защите первого контура атомных энергетических установок от повышения в нем давления рабочей среды выше допустимого, а следовательно, в повышении надежности реакторной установки, достигается за счет того, что известное распределительное устройство снабжено установленным на крышке пневмораспределителем, в корпусе которого размещены два золотника, поджатые силовыми пружинами и через вкладыши взаимодействующие с толкателем, контактирующим с упором, закрепленным на одном конце штока, а на другом конце штока закреплена опорно-направляющая втулка, взаимодействующая с корпусом распределительного устройста со стороны канала для входа рабочей среды. 6 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано для предохранения первого контура ядерных энергетических установок от повышения давления рабочей среды выше допустимого.

Известен распределитель (Ru №2480659 от 05.05.2009, F16K 11/07), содержащий два выпускных канала и один подводящий канал и корпус распределителя, расположенный с возможностью вращения вокруг оси с подводящим концом, помещенным вдоль оси, и выпускным концом, помещенным по радиусу на расстоянии от него. Последний путем поворота корпуса распределителя, избирательно приводится в сообщение по текучей среде с соответствующими выпускными каналами. Подводящий среду канал проходит вдоль выпускных каналов. Корпус распределителя содержит U-образный соединительный канал и может быть помещен вместе с концом подводящего канала с возможность поворота в качестве продолжения подводящего канала в соединении по текучей среде с соответствующими выпускными каналами. U-образный соединительный канал имеет в непосредственной близости от верхней стороны вентиляционный канал. Канал проходит через образующую периметр стенку канала в направлении протекания потока до U-образного канала.

К недостаткам данного устройства можно отнести то, что оно распределяет поток по указанию управляющего привода только на две составляющие, при этом герметичность как самого распределителя, так и распределяемых полостей не может быть обеспечена исходя из требований для оборудования, используемого в атомных энергетических установках, кроме того, он не обеспечивает срабатывание исполнительных механизмов.

Также известен предохранительный клапан (SU №1356631 от 11.03.1986, F16K 17/14), корпус которого имеет входной и выходной каналы для рабочей среды и в нем размещены сильфон, передающий усилие рабочей среды через шток на разрывной стержень с головкой, и фиксирующий механизм, состоящий из опоры в виде стакана, закрепленного на штоке, и нагруженного пружиной кольцового сепаратора, в котором заключены подвижные в радиальном направлении фиксирующие элементы с наклонными торцами, контактирующими с внешней стороны со стенкой расточки корпуса, а с внутренней - буртом стакана.

Недостатком данной конструкции клапана является невозможность переключения исполнительных механизмов, например трубопроводной арматуры, необходимого для ввода в действие системы аварийного расхолаживания первого контура.

Технической задачей данного технического решения является создание распределительного устройства, позволяющего защитить первый контур ядерных энергетических установок от повышения в нем давления рабочей среды выше допустимого и, следовательно, повысить надежность реакторной установки.

Технический результат, полученный от решения поставленной задачи, заключается в защите первого контура атомных энергетических установок от повышения в нем давления рабочей среды выше допустимого и, следовательно, в повышении надежности самой реакторной установки.

Задача решается тем, что распределительное устройство, содержащее корпус с каналом для входа рабочей среды, крышку, шток с закрепленной на нем опорой в виде стакана, соединенный с корпусом посредством сильфона, фиксирующий механизм, выполненный в виде нагруженного пружиной сепаратора, в котором заключены фиксирующие элементы, установленные с возможностью совершения возвратно-поступательных движений, снабжено установленным на крышке пневмораспределителем, в корпусе которого размещены два золотника, поджатые силовыми пружинами и через вкладыши взаимодействующие с толкателем, контактирующим с упором, закрепленным на одном конце штока, а на другом конце штока закреплена опорно-направляющая втулка, взаимодействующая с корпусом распределительного устройства со стороны канала для входа рабочей среды.

Толкатель пневмораспределителя имеет коническую поверхность, взаимодействующую с коническими поясками вкладышей, причем ось толкателя и оси вкладышей перпендикулярны между собой.

Опорно-направляющая втулка выполнена Т-образной формы и имеет направляющий поясок со сферической поверхностью и опорный торец, опирающийся от усилия пружины сепаратора на торцевую поверхность корпуса.

Толкатель снабжен опорной втулкой, взаимодействующей через пружину с опорной гайкой, установленной внутри выступа корпуса пневмораспределителя.

Корпус пневмораспределителя снабжен штуцерами для подвода и отвода управляющей среды к пневмораспределителю, расположенными попарно для каждого золотника, причем для одного из золотников выполнен дополнительный штуцер для сброса давления управляющей среды.

Между упором штока и торцом толкателя выполнен зазор, по величине меньший, чем рабочий ход фиксирующего механизма.

Упор штока выполнен в виде винта.

Техническое решение поясняется фигурами:

на фиг. 1 изображен общий вид распределительного устройства;

на фиг. 2 изображена схема подключения распределительного устройства - исходное положение;

на фиг. 3 изображена схема подключения распределительного устройства - рабочее положение.

Распределительное устройство состоит из корпуса 1, крышки 2 сильфонной сборки, включающей сильфон 3 и шток 4 с закрепленной на нем опорой 5 в виде стакана, фиксирующего механизма, выполненного в виде сепаратора 6 с фиксирующими элементами 7, втулки 8, ввернутой в корпус 1, пружины 9 и опорной гайки 10, и пневмораспределителя 11. Корпус 1 имеет один канал 12 для входа рабочей среды.

Шток 4 с одного конца снабжен опорно-направляющей втулкой 13, а с другого конца - упором 14, выполненным в виде винта.

Опорно-направляющая втулка 13 жестко закреплена на штоке 4, выполнена Т-образной формы и имеет направляющий поясок 15 со сферической поверхностью и опорный торец 16, опирающийся от усилия пружины 9 на торцевую поверхность корпуса 1.

Направляющий поясок 15 втулки 13 обеспечивает центрирование штока 4 относительно корпуса 1 при передаче усилия на толкатель 17 пневмораспределителя 11 с сохранением работоспособности фиксирующего механизма, а опорный торец 16 ограничивает перемещение штока 4 от действия усилия пружины 9 до и после срабатывания фиксирующего механизма.

Опора 5 в виде стакана жестко закреплена на штоке 4 и предназначена для передачи усилия, возникающего от действия давления управляющей среды на эффективную площадь сильфона 3, через фиксирующие элементы 7 и сепаратор 6 на пружину 9.

Сепаратор 6 выполнен в виде цилиндрической детали с радиальными отверстиями под фиксирующие элементы 7.

Фиксирующие элементы 7 предназначены для передачи усилия от предварительно поджатой пружины 9 через опору 5 на шток 4 и удерживают его от перемещения до повышения давления рабочей среды до давления срабатывания. Фиксирующие элементы 7, выполненные в виде цилиндрических стержней, установленных с возможностью возвратно-поступательного перемещения в радиальных отверстиях сепаратора 6, одним наклонным торцом упираются в коническую поверхность опоры 5, а другим наклонным торцом - во внутреннюю цилиндрическую поверхность втулки 8.

Пружина 9 предназначена для настройки устройства на определенную величину давления срабатывания.

Настройка пружины выполняется опорной гайкой 10.

Втулка 8 установлена в корпусе 1 в определенный размер по отношению к сепаратору 6 с фиксирующими элементами 7 для обеспечения необходимого рабочего хода фиксирующего механизма.

Пневмораспределитель 11 прикреплен к верхнему торцу крышки 2 с помощью шпилечного соединения. Относительно внешней среды отверстие в крышке 2 для установки пневмораспределителя 11 герметизировано резиновыми кольцами.

Для взаимодействия пневмораспределителя 11 с фиксирующим механизмом в его корпусе 18 установлен толкатель 17 и два вкладыша 19.

Толкатель 17 поджат своей конической поверхностью к коническим пояскам вкладышей 19 с помощью пружины 20. Пружина 20 установлена между опорной втулкой 21 толкателя 17 и опорной гайкой 22, установленной внутри выступа корпуса 18 пневмораспределителя 11.

Между упором 14 штока 4 и торцом толкателя 17 выполнен зазор 23 по величине меньший, чем рабочий ход фиксирующего механизма.

Принципиальная конструктивная схема подключения распределительного устройства показана на фигурах 2 и 3.

В корпусе 17 расположены два золотника 24 и 25, перекрывающие соответствующие каналы пневмораспределителя 11 и взаимодействующие с вкладышами 19, и две силовые пружины 26.

Золотники 24 и 25 предназначены для перекрытия соответствующих каналов пневмораспределителя 11.

В процессе работы пружины 26 обеспечивают поджатие золотников 24 и 25 своими уплотнительными резиновыми кольцами к уплотнительным поверхностям седел 27 и 28 соответственно.

Корпус 18 пневмораспределителя 11 имеет штуцеры 29 и 30 для подвода управляющей среды к распределительным клапанам для управления пневмоприводной арматурой и штуцеры 31 и 32 для отвода управляющей среды от распределительных клапанов. Штуцеры установлены попарно для каждого золотника: для золотника 24 - штуцеры 29 и 30, для золотника 25 - штуцеры 31 и 32. Кроме того, для золотника 24 имеется дополнительный штуцер 33 для сброса давления управляющей среды от клапанов распределительных после срабатывания арматуры.

Устройство работает следующим образом:

Принцип действия заключается в автоматическом переключении пневмораспределителя 11 при повышении давления рабочей среды в предохраняемой системе, например в системе первого контура, до величины уставки срабатывания.

При давлении рабочей среды в канале 12 ниже давления страгивания пневмораспределитель 11 находится в исходном положении (см. фиг. 2): все подвижные части находятся в неподвижном состоянии, так как усилие, создаваемое сильфоном 3 от действия движения рабочей среды, меньше усилия от предварительного сжатия пружины 9.

Толкатель 17 находится в крайнем нижнем положении.

Золотники 24 и 25 усилием пружин 26 прижаты соответственно к уплотнительным поверхностям седел 27 и 28.

Полость штуцера 29 соединена с полостью штуцера 30, полость штуцера 31 соединена с полостью штуцера 32.

В исходном положении пневмораспределитель 11 обеспечивает работоспособность распределительного устройства, к которому через штуцеры 29 и 30 постоянно подводится управляющая среда, а ее отвод обеспечивается через штуцеры 31 и 32.

При давлении рабочей среды в канале 12, превышающем давление срабатывания, усилие на штоке 4 от действия давления среды на сильфон 3 превышает усилие от предварительно сжатой пружины 9. Шток 4 со стаканом 5 перемещается вверх вместе с сепаратором 6 и фиксирующими элементами 7 вдоль втулки 8, сжимая пружину 9.

Зазор 23 между упором 14 штока 4 и толкателем 17 уменьшается. Золотники 24 и 25 находятся в исходном положении.

При достижении давления рабочей среды в канале 12 величины давления срабатывания фиксирующие элементы 7, под действием радиальной составляющей усилия, перемещаются во внутреннюю расточку втулки 8, освобождая стакан 5 и шток 4 от усилия пружины 9.

Под действием давления рабочей среды на сильфон 3 шток 4, стакан 5 и толкатель 17 перемещаются вверх. Толкатель 17 своей конической поверхностью раздвигает вкладыши 19. Вкладыши 19 передвигают золотники 24 и 25 и поджимают их к поверхности седел 33 и 34, сжимая пружины 26. Торец толкателя 17 выступает над поверхностью корпуса 18, что свидетельствует о срабатывании пневмораспределителя 11.

В рабочем положении (см. фиг. 3) пневмораспределителя 11 золотник 24 перекрывает подачу управляющей среды из штуцера 29 в штуцер 30 и соединяет между собой полость штуцера 30 с полостью дополнительного штуцера 35, обеспечивая сброс давления управляющей среды от клапанов распределительных (не показаны), а другой золотник 25 отсекает полость штуцера 32, обеспечивая подачу управляющей среды из штуцера 29 в полость штуцера 31 к клапанам распределительным (не показаны).

Распределительное устройство после срабатывания постоянно находится в рабочем положении. Из рабочего положения оно может быть выведено только путем принудительного взвода с помощью ручного съемного приспособления.

Таким образом, выполнение распределительного устройства в виде предложенной конструкции, в которой на крышке устройства установлен пневмораспределитель, в корпусе которого размещены два золотника, поджатые силовыми пружинами и через вкладыши взаимодействующие с толкателем, контактирующим с упором, закрепленным на одном конце штока, а на другом его конце закреплена опорно-направляющая втулка, взаимодействующая с корпусом со стороны канала для входа рабочей среды, позволяет защитить первый контур ядерных энергетических установок от повышения в нем давления рабочей среды выше допустимого и, следовательно, повысить надежность реакторной установки.

1. Распределительное устройство, содержащее корпус с каналом для входа рабочей среды, крышку, шток с закрепленной на нем опорой в виде стакана, соединенный с корпусом посредством сильфона, фиксирующий механизм, выполненный в виде нагруженного пружиной сепаратора, в котором заключены фиксирующие элементы, установленные с возможностью совершения возвратно-поступательных движений, отличающееся тем, что оно снабжено установленным на крышке пневмораспределителем, в корпусе которого размещены два золотника, поджатые силовыми пружинами и через вкладыши взаимодействующие с толкателем, контактирующим с упором, закрепленным на одном конце штока, а на другом конце штока закреплена опорно-направляющая втулка, взаимодействующая с корпусом распределительного устройства со стороны канала для входа рабочей среды.

2. Распределительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что толкатель пневмораспределителя имеет коническую поверхность, взаимодействующую с коническими поясками вкладышей, причем ось толкателя и оси вкладышей перпендикулярны между собой.

3. Распределительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что опорно-направляющая втулка выполнена Т-образной формы и имеет направляющий поясок со сферической поверхностью и опорный торец, опирающийся от усилия пружины сепаратора на торцевую поверхность корпуса.

4. Распределительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что толкатель снабжен опорной втулкой, взаимодействующей через пружину с опорной гайкой, установленной внутри выступа корпуса пневмораспределителя.

5. Распределительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что корпус пневмораспределителя снабжен штуцерами для подвода и отвода управляющей среды к пневмораспределителю, расположенными попарно для каждого золотника, причем для одного из золотников выполнен дополнительный штуцер для сброса давления управляющей среды.

6. Распределительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что между упором штока и торцом толкателя выполнен зазор, по величине меньший, чем рабочий ход фиксирующего механизма.

7. Распределительное устройство по п. 1, отличающееся тем, что упор штока выполнен в виде винта.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к области трубопроводной арматуры и предназначена для использования при разработке предохранительных клапанов со вспомогательным клапаном для сервоуправления и иных клапанов для систем управления.

Устройство включает нормально открытый главный предохранительный клапан, выполненный в виде прямоточного пробкового крана, пробка 3 которого соединена через передаточный механизм 5 с дифференциальным поршнем 6 сервопривода 7 двухстороннего действия.

Изобретение относится к области ракетно-космической техники, а именно к дренажно-предохранительным клапанам (ДПК) системы топливоподачи к насосам двигателей, работающим в большом диапазоне частот внешних вибровоздействий и предназначенным для поддержания в заданных пределах давления в газовых полостях топливных емкостей путем сброса избыточного давления газов, а также для дренажа газа из емкостей при заправке и сливе из них жидкостей (например, ракетного топлива).

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к предохранительным устройствам, и предназначено для автоматического выпуска газообразной среды из системы высокого давления.

Изобретение относится к области ракетно-космической техники и предназначено в качестве динамически устойчивого дренажно-предохранительного клапана (ДПК) для обеспечения сброса избыточного давления газов из емкостей и трубопроводов.

(57) Изобретение относится к области энергетики и предназначено для защиты оборудования энергетических установок и сосудов высокого давления. Устройство для проверки давления настройки предохранительного клапана содержит пневмопривод для перемещения штока предохранительного клапана, установленного на паросбросном патрубке, блок управления и отображения информации, соединенный трубопроводом с пневмоприводом.

Группа изобретений относится к устройствам регулирования давления, применяемым в системах подачи сжатого воздуха и в транспортных средствах. Устройство регулирования давления содержит регулирующий клапан и контроллер.

Изобретение относится к области арматуростроения, в частности к отсечным и запорным клапанам, и предназначено для использования в системах газоснабжения. Клапан предохранительный запорный содержит корпус с входным и выходным патрубками.

Изобретение относится к клапанам сбрасывающим трехпозиционным, предназначенным для сброса давления сжатого воздуха из тормозных цилиндров по командам системы противоюзной защиты с последующим их наполнением.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для использования в водопроводном оборудовании для смешивания в любом соотношении горячей и холодной воды и подачи ее на душ или излив в ванну.

Изобретение относится к элементам систем газотурбинных двигателей (ГТД) и может быть использовано в маслосистемах теплонапряженных авиационных ГТД для регулирования давления сжатого воздуха и горячих газов в системе суфлирования.

Клапан // 2549756
Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением и предназначено для пуска, отсечки криогенного компонента и слива криогенного компонента перед запуском, может быть использовано в машиностроении, например в ракетной технике.

Изобретение относится к области пневмоавтоматики и может быть использовано для отсечки с дренированием рабочей среды в пневмосистемах в случае превышения заданного давления.

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к запорным устройствам, и предназначено для герметизации устья фонтанных скважин. Фонтанная арматура содержит трубную головку и елку с центральной стволовой частью.

Изобретение относится к области энергетики и предназначено для использования в системах подготовки топлива к сжиганию и газификации в энергетических установках. .

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для установки на трубопроводах и оборудовании в разных областях пищевой, химической и нефтеперерабатывающей промышленности, а также в виноделии, производстве ликероводочных изделий, безалкогольных и слабоалкогольных напитков, молочной промышленности и других областях народного хозяйства.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для регулирования потока жидких текучих сред. .

Изобретение относится к оборудованию для медицинских учреждений и предназначено для использования в бытовой водоразборной арматуре, в вагонах поездов и в пассажирских самолетах, а также в смесительной производственной арматуре для смешения двух и более жидких компонентов.

Изобретение относится к многоходовому клапану для санитарной арматуры. .
Наверх