Клапан (варианты)

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела, может быть использовано в машиностроении, например в ракетной технике. В клапане, содержащем корпус 1 с втулкой на ребрах и седлом, корпус входа 2 с обтекателем 7 на ребрах, подпружиненный затвор 3 с уплотнением 5, контактирующим с седлом корпуса 1 и выполненным в виде грибка, с центральной ступенчатой проточкой, поршень 8 с уплотнением 9, контактирующим с седлом затвора 3, установленный на концевую часть втулки корпуса 1, крышку 11, герметизирующую центральную ступенчатую проточку затвора 3, согласно изобретению в корпусе входа 2 обтекатель 7 выполнен в виде глухого стакана, на внутреннем диаметре со стороны торца обтекателя 7 корпуса входа 2 выполнена канавка, в которую установлено комбинированное уплотнение 13, на затворе 3 по торцу выполнен цилиндр 4, наружный диаметр которого взаимодействует с комбинированным уплотнением 13, при этом на поверхности затвора 3 со стороны выходной полости клапана выполнены отверстия 6, а наружный диаметр цилиндра меньше среднего диаметра седла корпуса 1. Также предложен вариант клапана. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

 

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела, может быть использовано в машиностроении, например в ракетной технике.

Известен клапан (патент RU 2374539 МПК F16K 3/24), содержащий корпус с патрубками входа и выхода, седло, цилиндрический вкладыш с отверстиями и затвор, связанный со штоком.

Недостатками указанного клапана является повышенное усилие на привод клапана при больших входных давлениях, угловое расположение патрубков входа и выхода и вынесение штока из проточной полости клапана, что приводит к некоторому усложнению конструкции клапана, увеличивает его гидросопротивление, габариты и массу.

Известен шаровой клапан (патент US 4678161 МПК F16K 5/06, F16K25/00), содержащий корпус, сферический затвор, кольцевые прокладки, держатели, поворотный вал, уплотнение вала, опорный вал.

К недостаткам шарового клапана следует отнести повышенный момент поворота затвора при больших входных давлениях, усложнение конструкции клапана, сложность изготовления качественной шаровой поверхности и относительно большое время срабатывания шарового клапана.

Известен клапан (патент US 4844411 МПК F16K 41/04) содержащий корпус, седло клапана, запорный диск, крышку и шток.

Недостатками указанного клапана является повышенное усилие на запорный диск при больших входных давлениях, сложная конструкция проточной полости корпуса клапана и вынесение штока из проточной полости клапана, что усложняет конструкцию клапана, увеличивает его гидросопротивление, габариты и массу.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является клапан (патент RU 2489626 МПК F16K 1/12, F16K 15/02 - прототип), содержащий корпус входа и корпус с втулкой на ребрах и седлом, установленный в корпус, подпружиненный затвор с уплотнением, контактирующим с седлом корпуса и выполненным в виде грибка с центральной ступенчатой проточкой, поршень, установленный на концевую часть втулки корпуса, крышку, герметизирующую центральную ступенчатую проточку затвора.

К недостаткам клапана, принятого в качестве прототипа, относится увеличение величины, действующего на поршень клапана, управляющего давления, необходимого для открытия клапана или увеличение диаметра поршня, при больших значениях давления на входе в клапан, действующего на затвор, что усложняет конструкцию клапана и увеличивает его габариты и массу.

Целью предлагаемого изобретения является расширение применения конструктивной схемы клапана в различных изделиях машиностроения, при больших входных давлениях компонента, что позволяет уменьшить управляющее давление, габариты и массу клапана.

Поставленная задача решается следующим образом.

В клапане, содержащем корпус входа с обтекателем на ребрах, корпус с втулкой на ребрах и седлом, подпружиненный затвор с уплотнением, контактирующим с седлом корпуса и выполненным в виде грибка, с центральной ступенчатой проточкой, поршень с уплотнением, контактирующим с седлом затвора, установленный на концевую часть втулки корпуса, крышку, герметизирующую центральную ступенчатую проточку затвора, в корпусе входа обтекатель выполнен в виде глухого стакана, на внутреннем диаметре со стороны торца обтекателя корпуса входа выполнена канавка, в которую установлено комбинированное уплотнение, на затворе по торцу выполнен цилиндр, наружный диаметр которого взаимодействует с комбинированным уплотнением, при этом на поверхности затвора со стороны выходной полости клапана выполнены отверстия, а наружный диаметр цилиндра меньше среднего диаметра седла корпуса.

Вторым вариантом клапана поставленная задача решается тем, что в известном клапане, содержащем корпус входа с обтекателем на ребрах, корпус с втулкой на ребрах и седлом, подпружиненный затвор с уплотнением, контактирующим с седлом корпуса и выполненным в виде грибка, с центральной ступенчатой проточкой, поршень с уплотнением, контактирующим с седлом затвора, установленный на концевую часть втулки корпуса, крышку, герметизирующую центральную ступенчатую проточку затвора, при этом в корпусе входа обтекатель выполнен в виде глухого стакана, на внутреннем диаметре со стороны торца обтекателя корпуса входа выполнена проточка, в которую установлено уплотнение в виде манжеты, на затворе по торцу выполнен цилиндр, наружный диаметр которого взаимодействует с манжетой, при этом на поверхности затвора со стороны выходной полости клапана выполнены отверстия, а наружный диаметр цилиндра меньше среднего диаметра седла корпуса.

Предлагаемый клапан по первому варианту представлен на фиг. 1 и 2, по второму варианту на фиг. 3 и 4, где:

1 - корпус;

2 - корпус входа;

3 - затвор;

4 - цилиндр затвора;

5 - уплотнение затвора;

6 - отверстия затвора;

7 - обтекатель;

8 - поршень;

9 - уплотнение поршня;

10 - уплотнение;

11 - крышка;

12 - пружина;

13 - комбинированное уплотнение;

14 - резиновое кольцо;

15 - фторопластовая манжета;

16 - уплотнение обтекателя;

17 - манжета с усиком из фторопласта;

18 - опора;

19 - прорезная пружина;

20 - гайка.

Клапан содержит корпус, выполненный из двух частей корпуса 1 и корпуса входа 2, неподвижно соединенных между собой, в корпус 1 установлен затвор 3, по наружному диаметру затвора 3 выполнен цилиндр затвора 4, уплотнение затвора 5 контактирует с седлом, выполненным в корпусе 1. Затвор 3 выполнен в виде грибка с глухой центральной ступенчатой проточкой, в грибке затвора 3 выполнены отверстия затвора 6. В корпус входа 2 установлен обтекатель 7. В центральную проточку затвора 3 установлен поршень 8 с уплотнением поршня 9, контактирующим с седлом, выполненным на затворе 3 в центральной проточке большего диаметра, цилиндр затвора 4 контактирует в первом варианте с комбинированным уплотнением 13, содержащим резиновое кольцо 14 и фторопластовую манжету 15, установленным в обтекатель 7 корпуса входа 2. Уплотнение 10, например разрезные кольца, взаимодействует по диаметру со ступенчатой центральной проточкой затвора 3, при этом торцевая часть центральной проточки затвора 3 выполнена разъемной с установкой крышки 11. Затвор 3 поджат к седлу корпуса 1 пружиной 12. Цилиндр затвора 4 контактирует с комбинированным уплотнением 13, установленным в канавку, выполненную в обтекателе 7. Во втором варианте клапана в обтекателе 7 выполнена проточка, в которую установлено уплотнение обтекателя 16 в виде фторопластовой манжеты с усиком 17, поджатой через опору 18 прорезной пружиной 19, которая зафиксирована гайкой 20.

Клапан работает следующим образом. Входное давление воздействует на небольшую эффективную площадь затвора между средним диаметром седла корпуса и наружным диаметром цилиндра, что снижает усилие перемещения затвора 3. Утечки компонента по уплотнению 13, во втором варианте по уплотнению 16, сбрасываются в выходную полость клапана через отверстия затвора 6. По команде на открытие клапана при запуске изделия через штуцер «Рупр» подается управляющее давление, которое, воздействуя на эффективную площадь поршня 8, преодолевает силу от давления на уменьшенную эффективную площадь затвора 3 и пружины 12 и перемещает затвор 3 до посадки на уплотнение поршня 9, при этом открывается проходное сечение клапана. Компонент из внутренней полости клапана свободно переходит к полости обтекателя 7 через отверстия затвора 6, что позволяет обеспечить закрытие клапана при любом входном давлении.

Такое положение клапана сохраняется в течение всего времени работы изделия. После выключения изделия управляющее давление сбрасывается из штуцера «Рупр», и затвор 3 под действием сил от давления на эффективную площадь затвора и от пружины 12 перемещается до посадки уплотнения затвора 5 на седло, выполненное в корпусе 1, закрывая проходное сечение клапана по линии "Вход-Выход".

Так как использование клапана планируется в ракетной технике, его детали выполнены из материалов: сталь 07X16Н6 для корпуса 1 и корпуса входа 2, затвора 3, поршня 8; сталь 12Х18Н10Т для пружины 12. Для изготовления комбинированного уплотнения 13 при работе клапана при температуре от -50 до 50°C: резиновое кольцо 14 и манжета из фторопласта-4. Для изготовления уплотнений по второму варианту при работе клапана на низких температурах (например, на криогенных компонентах): бронза БрАЖ 9-4 для уплотнения 10; фторопласт-4 для уплотнений затвора 5, уплотнения стакана 13 и уплотнения поршня 9.

Таким образом, применение указанного изобретения позволяет расширить возможность применения клапана в изделиях машиностроения, работающих по командам управления на открытие и закрытие, понизить величину управляющего давления и увеличить диапазон входного давления в клапан, что позволяет уменьшить габариты и массу клапана.

1. Клапан, содержащий корпус входа с обтекателем на ребрах, корпус с втулкой на ребрах и седлом, подпружиненный затвор с уплотнением, контактирующим с седлом корпуса и выполненным в виде грибка, с центральной ступенчатой проточкой, поршень с уплотнением, контактирующим с седлом затвора, установленный на концевую часть втулки корпуса, крышку, герметизирующую центральную ступенчатую проточку затвора, отличающийся тем, что в корпусе входа обтекатель выполнен в виде глухого стакана, на внутреннем диаметре со стороны торца обтекателя корпуса входа выполнена канавка, в которую установлено комбинированное уплотнение, на затворе по торцу выполнен цилиндр, наружный диаметр которого взаимодействует с комбинированным уплотнением, при этом на поверхности затвора со стороны выходной полости клапана выполнены отверстия, а наружный диаметр цилиндра меньше среднего диаметра седла корпуса.

2. Клапан, содержащий корпус входа с обтекателем на ребрах, корпус с втулкой на ребрах и седлом, подпружиненный затвор с уплотнением, контактирующим с седлом корпуса и выполненным в виде грибка, с центральной ступенчатой проточкой, поршень с уплотнением, контактирующим с седлом затвора, установленный на концевую часть втулки корпуса, крышку, герметизирующую центральную ступенчатую проточку затвора, отличающийся тем, что в корпусе входа обтекатель выполнен в виде глухого стакана, на внутреннем диаметре со стороны торца обтекателя корпуса входа выполнена проточка, в которую установлено уплотнение в виде манжеты, на затворе по торцу выполнен цилиндр, наружный диаметр которого взаимодействует с манжетой, при этом на поверхности затвора со стороны выходной полости клапана выполнены отверстия, а наружный диаметр цилиндра меньше среднего диаметра седла корпуса.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу для управления устройством турбонагнетателя двигателя внутреннего сгорания. Предусмотрены различные способы для управления регулятором давления наддува с приводом, имеющим зависящее от температуры магнитное поле.

Клапан // 2583479
Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела в широком диапазоне давлений, в том числе и в условиях низких температур.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено в качестве клапанного узла для перекрытия проходного потока среды. Клапанный узел включает корпус клапана, седло (11, 12) клапана, расположенное во внутренней камере корпуса клапана, и пробку (2) клапана, выполненную с возможностью перемещения относительно седла (11, 12) клапана.

Изобретение относится к техническим средствам автоматизации технологических процессов транспорта природного газа по газопроводам и предназначено для автоматического управления клапаном-регулятором с электроприводом.

Изобретение относится к выпускным диффузорам, обеспечивающим сброс давления текучей среды. .

Изобретение относится к двигателестроению, в частности к устройствам регулирования порционной смеси бензина, предназначенной для двигателя внутреннего сгорания, и может быть использовано для автомобилей или энергетических установок, работающих на различных видах топлива с целью получения электрической энергии.

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано для перекрытия рабочей среды в различных отраслях народного хозяйства, а также в качестве дроссельных регуляторов для установки в системах продувки парогенераторов АЭС.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано для перекрытия трубопроводов различного назначения, по которым транспортируется жидкая среда или газ.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано для перекрытия трубопроводов различного назначения, по которым транспортируется жидкая среда или газ.

Кронштейн // 2222742
Изобретение относится к области конструирования и сборки электроисполнительных регулирующих устройств, служащих для поддержания на заданном уровне давления, расхода, температуры и других параметров в процессе передачи по трубопроводам жидких веществ, например холодной и горячей воды, бензина, газа, нефти, пара и других.

Сборка клапана содержит корпус клапана, имеющий углубление, и колпак, содержащий углубление, сопряженное с поверхностью колпака, обойму клапана. Обойма частично расположена в канале и содержит часть корпуса, вытянутую вдоль продольной оси и имеющую наружную поверхность.

Седельное кольцо для регулирующего клапана, имеющего корпус клапана и элемент управления, расположенный внутри корпуса клапана для управления потоком текучей среды через корпус клапана, причем корпус клапана образует вход, выход, проход, и проточный канал, проходящий от входа к выходу через проход, причем элемент управления содержит шток и плунжер клапана, соединенный со штоком, при этом седельное кольцо содержит: кольцевой корпус, приспособленный для установки в проход корпуса клапана, при этом кольцевой корпус включает фиксирующую часть и внутреннюю боковую стенку, фиксирующая часть служит для крепления в корпусе клапана, а внутренняя боковая стенка образует канал для вмещения потока текучей среды через проход, причем внутренняя боковая стенка образует посадочную поверхность, выполненную с возможностью взаимодействия с плунжером клапана, когда элемент управления находится в закрытом положении, и сепаратор потока, расположенный внутри, по меньшей мере, части канала кольцевого корпуса, содержащий выпрямляющий поток узел, образующий множество отдельных протоков, имеющих гидравлический диаметр и длину, превышающую гидравлический диаметр, таким образом разделяя поток текучей среды через канал на множество отдельных путей потока для прерывания турбулентности в канале.

Изобретение относится к арматуростроению. Регулирующий клапан осевого типа содержит корпус, входной и выходной каналы с фланцами, делитель потока, выполненный в виде полого перфорированного цилиндра.

Предлагаемое изобретение относится к арматуростроению, в частности к регулирующим клапанам прямоточного типа, применяемым в промышленной трубопроводной арматуре, и предназначено для регулирования и перекрытия рабочих сред жидкостей и газов.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено в качестве техходового клапана для смешивания потоков и разделения потоков, используемого в различных областях техники.

Устройство для снижения давления текучей среды содержит несколько вставленных друг в друга цилиндров, образующих полую конструкцию, имеющую внутреннюю поверхность и наружную поверхность, и множество каналов, проходящих между внутренней и наружной поверхностями через вставленные друг в друга цилиндры, причем по меньшей мере один цилиндр имеет первые проходы с формой поперечного сечения, по существу отличающейся от формы поперечного сечения вторых проходов во втором цилиндре, а по меньшей мере один первый проход имеет первый смоченный периметр, который больше второго смоченного периметра круглого прохода или прямоугольного прохода с такой же площадью поперечного сечения, как у указанного по меньшей мере одного первого прохода, причем указанный по меньшей мере один первый проход имеет по меньшей мере одно из следующего: прямоугольные стороны, многоугольную форму, форму полумесяца, форму звезды, треугольную форму, форму вогнутого треугольника, каплевидную форму, шестиугольную форму, двенадцатиугольную форму.

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.

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 нефтяной и газовой промышленности. Клапан регулирующий содержит корпус 1 со штифтом 2, затвор 3 в виде подвижной втулки с ходовой резьбой 4 на наружной поверхности и пазом 5, взаимодействующим со штифтом 2, седло 6 и червячный привод затвора, включающий червяк 7, находящийся в корпусе 1, и червячное колесо 8 с ходовой резьбой на внутренней поверхности, взаимодействующей с ходовой резьбой 4 подвижного затвора 3, поверхность 9 седла 6, контактирующая с затвором 3, выполнена плоской, а его противоположная поверхность 10 - сферической выпуклой и снабжена осевой расточкой 11, при этом опорная поверхность корпуса 1, взаимодействующая со сферической выпуклой поверхностью 10 седла 6, выполнена сферической вогнутой 12 и на ней установлен рассекатель 13, на оси которого размещены седло 6 и упругая втулка 14 в осевой расточке 11 седла 6, причем длина упругой втулки 14 больше глубины осевой расточки 11.

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела, может быть использовано в машиностроении, например в ракетной технике. В клапане, содержащем корпус 1 с втулкой на ребрах и седлом, корпус входа 2 с обтекателем 7 на ребрах, подпружиненный затвор 3 с уплотнением 5, контактирующим с седлом корпуса 1 и выполненным в виде грибка, с центральной ступенчатой проточкой, поршень 8 с уплотнением 9, контактирующим с седлом затвора 3, установленный на концевую часть втулки корпуса 1, крышку 11, герметизирующую центральную ступенчатую проточку затвора 3, согласно изобретению в корпусе входа 2 обтекатель 7 выполнен в виде глухого стакана, на внутреннем диаметре со стороны торца обтекателя 7 корпуса входа 2 выполнена канавка, в которую установлено комбинированное уплотнение 13, на затворе 3 по торцу выполнен цилиндр 4, наружный диаметр которого взаимодействует с комбинированным уплотнением 13, при этом на поверхности затвора 3 со стороны выходной полости клапана выполнены отверстия 6, а наружный диаметр цилиндра меньше среднего диаметра седла корпуса 1. Также предложен вариант клапана. 2 н.п. ф-лы, 4 ил.

Наверх