Предохранительный клапан

 

Союз Советскнк

Социалистических

Республик описдние

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ()974005 (61) Дополнительное к авт. свил-ну (22) Заявлено 26. 1) .80 (21) 3008081/25-08 (51) М. Кл. с присоединением заявки РЙ = 16 К 17/14

Государственный комитет (23) Прнорнтет— ио делам изобретений и открытий

Опубликовано .15 1 1 82. Бюллетень № 42 (53) УДК.I;21,6 16 (OR8.8) Дата опубликования описания ) 5,1 1.822

:т

А. В. Жилкин, Г. А. Морозов, А. М. Бабушкин-Листратов, B. Е. Евсиков и Д. П, Разумов (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛБНЫЙ КЛАПАН

Изобретение относится к предохранительной арматуре одноразового действия.

Известны предохранительные клапаны одноразового действия, содержащие разрывной стержень и поршень, воспринимающий давление рабочей среды (1) .

Недостатками этого клапана являются малая надежность и низкое быстродействие.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является предохра1О нительный клапан, содержащий корпус, разрушаемый элемент в виде штока с ослабленным наружной проточкой сечением и устройство для принудительного разру15 шения штока, внутри которого выполнен несквозной канал, связанный с предохраняемой системой 2,1 .

Недостатком известного клапана явля» ется то, что его конструкция не позволяет получить максимальной скорости падения дагления рабоч".é среды.

Бель изобретения — увеличение скорос ти падения давления в предохраняемой системе без увеличения габаритов клапана.

Бель достигается тем, что длина нссквозного канала в разрушаемом элементе выполнена меньше дтптны штока до начала ослабленного сечения и диаметром меньше диаметра упомянутой наружной проточки, у основания которой в теле разрушаемого элемента выполнена галтель с минимальным радиусом.

Кроме того, в предохранительном клапане диаметр у основания засверловочного конуса при вершине несквозного канала, также заканчивающегося минимальной галтелью, выполнен не более 1/3 величины номинального значения упомянутого канала, который в свою очередь вьптапнен с диаметром мсньше диаметра наружной проточки на величину, равную 0,250,6 разницы длины канала и штока до начала ослабленного сечетптя, а наружная проточка разрушаемого элемента выполнена с односторонним конусом < 90, вер9740 шина которого распсложеня со стороны несквозного канала.

Такое конструктивное выполнение разрушаемого элемента обеспечивает воэможность создания в зоне ослабленного сече ния сложной деформации сдвига-растяже ния-cMaTIm, воздействие которой ня разрушаемый злемент дополняется воздейст вием концентраторов напряже гия, и потому в предлагаемом предохранитгльном клапане при тех же усилиях пакета тярыгг.— чатых пружин, что и в известном клапане, обеспечив а ется разрыв разруща ем ого элемента со значитсльно большей плоi0 щадью поперечного сече щя, что в свою очередь позволяет без увеличения габаритов клапана значительно повысить скорость сброса давления в предохраняемой системе.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый предохранительный клапан, продольный разрез; ня фиг. 2 — узел 1 на фггг. 1, сечение.

Предохранительный клапан состоит иэ корпуса 1, в котором вьгполнены полость

2 и полость 3, разделенные между собой перегородкой 4. В полости 2 расположен сильфон-сигнализатор 5 устройства для принудительного разрушения разрушаемого элемента, который выполнен в виде штока 6, соединенного с сердечником 7 и диском 8, и расположен в полости 3 совместно с силовой частью разрушающего устройства.

Разрушающее. устройство представляет собой пакет тяр цьчятых пружин 9, размещенных между диском 8 и корпусом 1 и настроенных на определенное усилие.

Пакет тарельчатых пружин 9 до срабатываши удерживается в сжатом состоянии посредством пластинчатых вставок 10, которые с одной стороны замкнуты на ограгпгчитель 1 1, жестко связанный непо. движной перегородкой корпуса 1, а с друrofi — на скользящий упор 12, удерживаемый подвижной скобой 13 посредством ее пальца 14. Шток 15, жестко связанный со скобой 13, подпружинен пружиной

l6 относительно корпуса 1 через кольцо

17, по которому он загерметизирован

50 сильфоном-сигнализатором 5, образующим рабочую полость 1ф, связанную с несквоэным каналом 19 и с предохранительной системой 20.

Несквозной канал. 19 выполнен в теле штока 6 с расчетным недоходом К до начала няружной ослабляющей проточки 21, у основагпгя которой выполнен концентратор напряжений в виде галтели 22 с мп05-, 4 нимальным радиусом, а с противоположной стороны — односторонний конус 90 О с вершиной внутри несквозного канала, диаметр которого меньше диаметра наружной проточки 21 на величину 0,25-0,6 разницы длины несквозного канала и штока 6 до начала проточки 21 (или величины недохода К ). Кроме того, канал 19 имеет при вершине зясверловочный конус

23, диаметр 3, основания которого не более 1/3 диаметра В несквозного канала.

Предохранительный клапан работает следующим образом.

Разрушающее устройство вкгпочяется в работу тогда, когда контролируемая величина давления в предохраняемой системе 20 достигает величины давления срабатывания и начинает сжимать сильфонсигналиэятор 5. В результате шток 15, сжав пружину 16, передвинется в верхнее положение вместе со скобой 13 и пальцем 14, который тем самым выхолит из зацепления со скользяипгм упором 12.

Под действием составляющих сил от пякгTQ тарельчатых пружин Г7, осгободившийся скользящий упор 7.2, выходит из зацепления с плястинчатыми вставками 7 0 и поэвсляет последним развернуться В0 круг оси, после чего усилие от пакета

9 действует на диск 8, но уже находящийся в свободном состоягпп1 (т.е. не упер— тым в корпус 1), и через сердечник 7 нагружает шток 6. Под воздействием этой нагрузки в райоче ослаблеггного сечения 21 возникает сложная деформация сдвига-растяжения-сжатия дополняемая деформациями в местах расположения кон— центратов напряжения и шток 6 разрывается, Причем, выигрыш в потребной разрушающеч силе составляетпри этом 30 — 10" по сравнению с известным устройством.

Это дает возможность значительно увели— чить диаметр несквозного канала 19 в штоке 6 беэ соответствующего увеличения числа пружин в пакете 9, а, следовательно, и беэ увеличения габаритов клапана в целом.

Технико-экономический эффект от внедрения изобретения обеспечивается тем, что с повышением важного расходного параметра габариты и вес его остаются неизменными, т.е. снижается удельная металлоемкость изделия.

Формула изобретения

1. Прсдохранительный клапан, содержащий корпус, разрушаемый элемент в

Г3 7..1(5

«иде штока с ослабле1п(ым наружной про точкой сечением и устройство для принудительлого разрушения штока, внутри которого выполнен неск«озной кянал, связаннь1й с предохраняемой системой, о тл и ч я ю ш и и с я тем, что, с цель1о увеличения скорости падения давления в предохраняемой системе без увеличе1п1я габаритов клапана, длина несквозного канала в разрушаемом элементе выполне- 10 на меньше длины шток 1 до начала ослабленного сечения и диаметром меньше диаметра упомянутой наружной проточки, у основания которой в теле разрушаемого

I элемента выполнена галтель с минималь- 1 ным радиусом.

2. Клапан по п. 1, о т л и ч а ю— ш и и с я тем, что засверловочный конус при вершине несквозного канала выполнен 2О с гантелью м11нимальнэго радиуса и

q(1г, имеет лиям тр у о<.новя1п(я не бол(r 1/;1

«Е(П(ЧИ111.1 1(ОМ1111жП,НОГО ЗНЯЧ(НИЯ Дпаг,(- КРЯ

1I«CK«O.111огО Кя11яла.

3. Клапан по 1п1. 1 и 2, о т л и и я— ю шийся TLM, что диаметр несквозн(го

КЯНаЛЯ М«НЬШЕ ДИЯМЕтРЯ НЯРУжНОй IIPOTO×ки ня в1личнну равную 0,2; >-0,6 ряз1пп1ы

ДтПП(1,1 I!t гк11ОЗ11ОГО КаНЯЛа Ц Шт«Ка ДО IIO1«Ла ОСЛ(16(1(1П1ОГО С ЕЧЕНИЯ.

4. Ела!«IIIIoп, 1, отличаю— ш и и с я тем, что наружная проточка разрушаемого элемента выполнена с односторонним конусом < . 10о, вершина которого распг лож(ня со сторонъ1 н.ск«озного канала.

1 1 ст О ч1 и (ки и(1 форм а деп1, принят1,1е Bo «1п1ма1ис при экспертизе

1. Л«торское свид1-т1льство СССР

N= 20403!1, кл. 16 к lË/04, 1 г168.

Л«торскос с«идет(льство СССР lUo 75078. 1, кл. Г 1(i l< 17/14, 1080.

974005

Составитель Ф, Емельянов

Редактор A. Химчук Texpeg И.Гайду Корректор В. Прохненко

Заказ 8660/49 Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4