Клапанный узел поршневой машины

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройству органов распределения машин объемного вытеснения. Клапанный узел поршневой машины состоит из смонтированных в корпусе (1) гильзы (2) с поршнем (3), взаимодействующего с торцевой поверхностью (4), подпружиненного нагнетательного клапана (5) и размещенного в нем подпружиненного всасывающего клапана (6). Всасывающий клапан (6) снабжен радиальными отверстиями (13) для пропуска рабочей среды из впускного канала (14) в рабочую камеру (15). Технический результат заключается в повышении удобства монтажа и обслуживания, надежности и долговечности за счет применения технологичной модульной конструкции клапанного узла. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройству органов распределения машин объемного вытеснения, обеспечивающих управление потоками рабочей среды. Предлагаемое техническое решение может найти применение при проектировании и производстве насосов, компрессоров детандеров и двигателей.

Представленная ниже конструкция клапанного узла поршневой машины может рассматриваться как дальнейшее развитие технического решения, раскрытого автором в роторно-поршневой машине Арутюняна (Патент RU 2601821, F01B 1/06, 2016 г.). Машина имеет корпус с множеством полостей, с размещенными в них цилиндрами, установленными в цилиндрах поршнями, впускными и выпускными клапанами, соединенными с впускными и выпускными каналами. Впускной и выпускной клапаны известной машины снабжены подпружиненными шариками, используемыми в качестве запорных элементов, что является причиной низкой пропускной способности клапанов. Кроме того, известная конструкция клапанов имеет значительные мертвые зоны, что снижает производительность машины, особенно при работе с газожидкостными смесями.

В качестве прототипа выбран самодействующий комбинированный клапан поршневого компрессора (Патент RU 2505706, F04B 39/10, 2012 г.). Известный комбинированный клапан содержит всасывающую и нагнетательную пластины с упруго деформируемыми лепестками. Указанные лепестки расположены по кольцу с образованием между лепестками пружинных участков с возможностью перекрытия всасывающих отверстий. Комбинированный клапан попеременно соединяет рабочую камеру с всасывающими и нагнетательными каналами. Всасывающая часть клапана открывается на этапе прямого хода поршня. Наполнение рабочей камеры происходит при срабатывании упруго деформируемых лепестков всасывающей пластины. Недостатками известной конструкции является сложность изготовления и монтажа, недостаточная надежность и долговечность, обусловленная применением в качестве запорных элементов упруго деформируемых лепестков.

Задачей настоящего изобретения является создание надежного в работе, высокоэффективного клапанного узла поршневой машины, которому не присущи вышеперечисленные недостатки.

Технический результат, обеспечиваемый при решении указанной задачи, состоит в повышении удобства монтажа и обслуживания, надежности и долговечности за счет применения технологичной модульной конструкции клапанного узла.

Названный технический результат достигнут в изобретении благодаря тому, что клапанный узел поршневой машины содержит смонтированные в корпусе гильзу с поршнем, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения и взаимодействия с торцевой поверхностью гильзы нагнетательный клапан и размещенный с возможностью возвратно-поступательного движения внутри нагнетательного клапана всасывающий клапан. Нагнетательный клапан представляет собой втулку, один край которой снаружи снабжен опорным выступом для взаимодействия с торцевой поверхностью гильзы и наружной возвратной пружиной, а изнутри - седлом для взаимодействия со всасывающим клапаном. На внутренней поверхности нагнетательного клапана выполнен центрирующий выступ, для взаимодействия с наружной поверхностью всасывающего клапана и внутренней возвратной пружиной. Всасывающий клапан выполнен в виде стакана с наружным кольцевым выступом для взаимодействия с седлом нагнетательного клапана. Под указанным выступом всасывающий клапан имеет множество радиальных отверстий для пропуска рабочей среды из впускного канала в рабочую камеру, а в нижней части снабжен средствами фиксации внутренней возвратной пружины.

Кроме того, седло нагнетательного клапана имеет коническую поверхность с углом наклона 45 градусов, а кольцевой выступ на наружной поверхности всасывающего клапана выполнен в виде ответного конуса.

При этом средства фиксации внутренней возвратной пружины всасывающего клапана выполнены в виде стопорного кольца и взаимодействующего с внутренней поверхностью нагнетательного клапана центрирующего кольца.

При этом, нагнетательный клапан дополнительно снабжен кольцевой канавкой и расположенным в ней кольцевым уплотнением.

Далее изобретение, его признаки, детали и преимущества можно понять из описания, приведенного со ссылкой на прилагаемые чертежи, иллюстрирующие пример выполнения изобретения, на которых показано:

фиг. 1 - клапанный узел поршневой машины согласно настоящему изобретению,

фиг. 2 - клапанный узел поршневой машины согласно настоящему изобретению, заполнение рабочей камеры,

фиг. 3 - клапанный узел поршневой машины согласно настоящему изобретению, перемещение рабочей среды в выпускной канал.

Как видно из чертежей (см. фиг. 1-3), клапанный узел содержит смонтированную в корпусе 1 гильзу 2 с поршнем 3, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения и взаимодействия с торцевой поверхностью 4 гильзы 2 нагнетательный клапан 5 и размещенный с возможностью возвратно-поступательного движения внутри нагнетательного клапана 5 всасывающий клапан 6. Нагнетательный клапан 5 выполнен в виде втулки, верхний край которой снабжен опорным выступом 7 для взаимодействия с торцевой поверхностью 4 гильзы 2 и наружной возвратной пружиной 8. Внутри нагнетательного клапана 5 выполнен центрирующий выступ 9 для взаимодействия с всасывающим клапаном 6 и внутренней возвратной пружиной 10. На верхней внутренней части нагнетательного клапана 5 под углом 45 град, выполнено седло 11, для взаимодействия с наружным кольцевым выступом 12 всасывающего клапана 6. Всасывающий клапан 6 имеет форму стакана, в верхней части снабжен радиальными отверстиями 13 для пропуска рабочей среды из впускного канала 14 в рабочую камеру 15.

Всасывающий клапан 6 в нижней части имеет стопорное кольцо 16 и центрирующее кольцо 17 для фиксации внутренней возвратной пружины 10, а нагнетательный клапан 5 дополнительно снабжен кольцевым уплотнением 18 для обеспечения герметичности между впускным каналом 14 и выпускным каналом 19.

Клапанный узел поршневой машины работает следующим образом. При движении поршня 3 вверх (см. фиг. 2), всасывающий клапан 6 открывается, преодолевая усилие внутренней возвратной пружины 10. Рабочая среда из впускного канала 14 сквозь радиальные отверстия 13 поступает в рабочую камеру 15. При движении поршня 3 вниз (см. фиг. 3) всасывающий клапан 6 закрывается. Под давлением рабочей среды открывается нагнетательный клапан 5, преодолевая усилие наружной возвратной пружины 8. Рабочая среда из камеры 15 перемещается в выпускной канал 19. Чтобы демонтировать клапан, достаточно снять гильзу 2. Установка клапанного узла производится в обратном порядке.

Заявителем спроектирован и изготовлен комплект клапанных узлов для новой роторно-поршневой машины. Испытания показали, что предложенный клапанный узел удобно монтировать и демонтировать. Герметичность узла предварительно проверяется на специальном приспособлении, а затем устанавливается на роторно-поршневую машину, что сокращает время монтажа и наладки. Чертежи и описание позволяют изготовить предлагаемый клапанный узел из известных материалов с использованием известных технологий, что характеризует изобретение как промышленно применимое.

Приведенный выше пример конкретного выполнения по изобретению не является единственно возможным. Допускаются различные модификации и улучшения, не выходящие за пределы области действия изобретения, определенной прилагаемой формулой.

1. Клапанный узел поршневой машины, содержащий смонтированные в корпусе гильзу с поршнем, установленный с возможностью возвратно-поступательного движения и взаимодействия с торцевой поверхностью гильзы нагнетательный клапан и размещенный с возможностью возвратно-поступательного движения внутри нагнетательного клапана всасывающий клапан;

нагнетательный клапан представляет собой втулку, один край которой снаружи снабжен опорным выступом для взаимодействия с торцевой поверхностью гильзы и наружной возвратной пружиной, а изнутри - седлом для взаимодействия со всасывающим клапаном;

на внутренней поверхности нагнетательного клапана выполнен центрирующий выступ, для взаимодействия с наружной поверхностью всасывающего клапана и внутренней возвратной пружиной;

всасывающий клапан выполнен в виде стакана с наружным кольцевым выступом для взаимодействия с седлом нагнетательного клапана, под указанным выступом всасывающий клапан имеет множество радиальных отверстий для пропуска рабочей среды из впускного канала в рабочую камеру, а в нижней части снабжен средствами фиксации внутренней возвратной пружины.

2. Клапанный узел по п. 1, отличающийся тем, что седло нагнетательного клапана имеет коническую поверхность с углом наклона 45 градусов, а кольцевой выступ на наружной поверхности всасывающего клапана выполнен в виде ответного конуса.

3. Клапанный узел по п. 1, отличающийся тем, что средства фиксации внутренней возвратной пружины всасывающего клапана выполнены в виде стопорного кольца и взаимодействующего с внутренней поверхностью нагнетательного клапана центрирующего кольца.

4. Клапанный узел по п. 1, отличающийся тем, что нагнетательный клапан дополнительно снабжен кольцевой канавкой и расположенным в ней кольцевым уплотнением.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к автоматическим кольцевым клапанам, предназначенным для использования в поршневых компрессорах. Клапан 10 содержит клапанное седло 12, имеющее группу проходов 14 для потока газа, расположенных по меньшей мере по одному круговому ряду, по меньшей мере один затвор, содержащий по меньшей мере один кольцеобразный участок 18 для избирательного закрытия и открытия проходов 14 для потока газа, и по меньшей мере один противодействующий элемент для противодействия открывающему перемещению кольцеобразного участка затвора.

Изобретение относится к автоматическим клапанам, например к кольцевому клапану. Автоматический клапан содержит клапанное седло, имеющее первые проходы для потока газа, проходящие через указанное седло, и клапанный ограничитель, имеющий вторые проходы для потока газа, проходящие через указанный ограничитель.

Изобретение относится к запирающим и демпфирующим дискам для клапанов газовых компрессоров. .

Клапан // 2290558
Изобретение относится к области энегомашиностроения и предназначено для организации потоков рабочего газа в проточной части объемного действия, преимущественно компрессоров.

Клапан // 2260711
Изобретение относится к области энергомашиностроения и предназначено для организации потоков рабочего газа в проточной части машин объемного действия, преимущественно компрессоров.

Изобретение относится к области компрессоростроения и предназначено для использования в качестве самодействующего клапана при конструировании компрессорных машин объемного действия.

Изобретение относится к области компрессорного и насосного машиностроения и предназначено для газораспределения в воздушных, газовых, холодильных и иных компрессорах, работающих преимущественно с перепадом давления рабочей среды не менее 2,5 МПа.

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано, в частности , в качестве клапана буровых поршневых насосов для а бразивосодержащих жидкостей . .

Изобретение относится к области возвратно-поступательных плунжерных и поршневых насосов, в частности к устройствам для упора и удержания клапана. Устройство (220) выполнено с возможностью взаимодействия с камерой (262) для сообщения каналов по текучей среде возвратно-поступательного насоса (250), включает в себя пластину (221), удерживающую пружину и множество удерживающих выступов (223), проходящих по существу от первой стороны пластины (221), удерживающей пружину.

Изобретение относится к области мотор-компрессоров для использования в холодильной технике и кондиционировании. Клапанный механизм для мотор-компрессора содержит монолитную клапанную плиту без седел с отверстиями всасывания и нагнетания цилиндрической или не цилиндрической формы.

Изобретение относится к исполнительному устройству с принудительной передачей, применяем для управления линейным клапаном поршневого компрессора, используемого в нефтегазовой промышленности, и соответствующие способы.

Насос // 2629859
Изобретение относится к устройствам для перекачивания густых и газосодержащих жидкостей с абразивами, в частности к поршневым насосам, в частности к буровым и нефтепромысловым насосам.

Изобретение относится к технике нефтепромыслового оборудования и может быть использовано в штанговых глубинных насосах, работающих в наклонных и горизонтальных скважинах.

Изобретение относится к области медицины, а именно к насосному устройству, в частности для водоструйной хирургии. Насосное устройство (10) для использования в медицинской технике содержит корпус (13) насоса, содержащий две части (14, 15); всасывающий канал (16) и напорный канал (17) в первой части (14) корпуса; по меньшей мере два цилиндра (22, 26) насоса во второй части (15) корпуса; выемки (31) клапанных камер в одной из частей (14, 15) корпуса и запоры (32) клапанных камер, которые соотнесены с выемками (31) клапанных камер для их замыкания с образованием клапанной камеры; по меньшей мере один запирающий компонент клапана, который выполнен проницаемым для стерилизующего газа.

Изобретение относится к технике нефтепромыслового оборудования и может быть использовано в штанговых глубинных насосах, работающих в вертикальных, наклонных и горизонтальных скважинах.

Изобретение касается поршневых компрессоров, используемых в нефтяной и газовой промышленности, имеющих приводные поворотные клапаны с уплотнительными профилями между ротором и статором.

Изобретение относится к элементам скольжения, которые скользят относительно друг друга и могут быть использованы в поршневых насосах и двигателях, выполненных с использованием этих элементов.

Изобретение может быть использовано в системах топливоподачи двигателей внутреннего сгорания (ДВС). Предложен топливный насос с электромагнитным перепускным клапаном, управляющим началом и концом подачи топлива, в котором полости всасывания и отсечки разделены подпружиненным коническим запорным элементом, устраняющим прохождение генерируемых при отсечке волн давления топлива в полость всасывания, что обеспечивает идентичность заполнения надплунжерных объемов и повышает стабильность цикловых подач.

Изобретение относится к области двигателестроения, в частности к паровым прямоточным двигателям, предназначенным для получения электроэнергии и привода машин и механизмов.

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к устройству органов распределения машин объемного вытеснения. Клапанный узел поршневой машины состоит из смонтированных в корпусе гильзы с поршнем, взаимодействующего с торцевой поверхностью, подпружиненного нагнетательного клапана и размещенного в нем подпружиненного всасывающего клапана. Всасывающий клапан снабжен радиальными отверстиями для пропуска рабочей среды из впускного канала в рабочую камеру. Технический результат заключается в повышении удобства монтажа и обслуживания, надежности и долговечности за счет применения технологичной модульной конструкции клапанного узла. 3 з.п. ф-лы, 3 ил.

Наверх