Предохранительный клапан

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советскик

Социалистических

Республик

«»976185 (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 200281 (21) 3249704/25-08

151) М. Кд.з

F 16 К 17/02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий

Опубликовано 23,1182. Бюллетень Мо43

Дата опубликования описания 23,11.82

{53) УДК 621.646 (088. 8) 1

4 ф

t (72) Авторы изобретения

Л.К.. Иельников и A Â. Качанов (71) Заявитель (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПЛН

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в различных отраслях народного хозяйства для предохранения пневмогидросистем машин и механизмов от превышения давления рабочей среды выше допустимого.

Известен предохранительный кла пан, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, внутри которого размещена контактирующая с седлом подпружиненная тарель, установленная на штоке со шлицевым каналом и соединенная с корпусом посредством сильфона (1).

Ъ

Недостатком известного устройства является низкая надежность ввиду высокой чувствительности тарели к вибрационным колебаниям, передаваемым от корпуса клапана.

Целью изобретения является повышение надежности работы за счет уменьшения внешних вибрационных воздействий, передаваемых на тарель через корпус.

Поставленная цель достигается тем, что в предохранительном клапане соосно штоку тарели установлены резьбовой стержень, жестко закрепленный в корпусе и секторообразный торовый поршень с поводком, входящим в шлицевой канал, причем шток выполнен полым с реэьбовой нарезкой на внутренней поверхности, образующей реэьбовую пару со стержнем, секторообраэный поршень нагружен контролируемым давлением, а пружина тарели одним концом закреплена на поводке торового секторообраэного поршня, а другим — на резьбовом стержне.

На фиг. 1 приведен предохранительный клапан в разрезе, общий вид; на фиг. 2 - разрез A-A на фиг. 1;. на фиг. 3 — разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез B-В на фиг. 2; на фиг. 5 - узел шлицевого канала.

Предохранительный клапан содержит корпус 1 с фланцем 2, входным 3 и выходным 4 отверстиями, внутри которого размещена контактирующая с седлом 5 и нагруженная пружиной 6 тарель 7. Тарель 7 установлена на штоке 8 с продольным шлицевым каналом 9 и соединена с корпусом 1 посредством сильфонов 10 и 11. В клапане соосно штоку тарели 8 установлен размещенный в торовом кожухе 12 секторообразный торовый поршень 13, связанный посредством закрепленного на нем

976185 поводка 14 с шлицевым каналом 9 штока 8. Шток тарели 8 выполнен полым с правой резьбовой нарезкой 15 на внутренней поверхности, контактирующей с ответной правой резьбовой нарезкой 16 реэьбового стержня 17, 5 жестко установленного в корпусе 1.

Внутри тарового кожуха 12 размещена перегородка 18, образующая с внутренними стенками 19 торового кожуха 12 и секторообразным торовым поршнем 13 две замкнутые полости 20 и 21. Одна полость 20 сообщается с источником контролируемого давления через отверстие 22 в кожухе 12 и вспомогательный трубопровод 23. Другая полость 21 сообщается с окружающей средой через отверстие 24 и трубопровод 25. Пружина б тарели 7 выполнена в виде пружины кручения и закреплена одним концом 26 на резьбовой втулке 27 с левой резьбой, навинченной на ответной левой резьбе 28 резьбового стержня 17 и законтренной гайкой 29. Другим концом 30 пружина кручения б закреплена на поводке 14 торового секторообразнага поршня.

Предохранительный клапан работает следующим образам.

Устанавливается предохранительный 30 .клапан на емкость, где необходимо поддерживать определенное давление рабочей среды с помощью крепе><ного фланца 2 так, чтобы входные отверстия 3 находились внутри емкости, а выходные отверстия 4 снаружи емкости. Рабочая среда из емкости (не показана) поступает в полость под тарелью 7 клапана .через ,входные отверстия 3 . Площадь тарели 7 снизу, ограниченная седлом

5 и сильфоном 10, равна эффективной площади сильфона 10, поэтому усилия, создаваемые давлением рабочей среды за счет этих площадей взаимно компенсируются. Кроме того, рабочая среда проникает через вспомогательный трубопровод 23 и отверстие 22 в торовом кожухе 12 в замкнутую полость 20, образованную перегородкой 18, внутренними стенками 19 кожуха 12 и секторообразным торовым поршнем 13, и воздействует на секторообразный торовий поршень 13.

При достижении в полости 20 давления рабочей среды, равного давлению 55 открытия клапана, секторообразный торовый поршень 13 начинает перемещаться внутри торового кожуха 12, преодолевая< усилие кручения пружины "6. При этом поводок 14, контак- 60 тирующий с шлицевым каналом 9 штока

8, вращает шток 8 относительно неподвижного резьбового стержня 17, закрепленного в корпусе 1. Полый шток 8 с правой резьбовой нарезкой

15 на внутренней поверхности, контактирующей с ответной правой резьбовой нарезкой 16 резьбовага стержня 17, вращаясь относительно стержня 17, одновременно за счет резьбы перемещается вверх, приподнимая тарель 7 над седлом 5. Пружина кручения 6 при этом закручивается. Через образовавшийся зазор между тарелью 7 и седлом 5 рабочая среда из полости под тарелью 7 истекает в полость над.тарелью 7 и далее через

|выходные отверстия 4 уходит в окружающую среду.

Площадь кольца тарели 7, ограниченная периферийной цилиндрической поверхностью тарели 7 и сильфонам 11, равна эффективной площади сильфона

11, и поэтому давление истекаг>щей рабочей среды в полости над тарелью

7 не оказывает на нее существенного влияния. При движении сектораобразного торавога поршня 13 воздух из полости 21 через отверстие 24 в ко>кухе 12 и трубопровод 25 вытесняется в окружающую среду. Трубопровод

25 выведен из емкости в окружающую среду.

Ва врегля истечения рабочей среды иэ емкости в окружающую среду через зазоР между тарелью 7 и седлом 5 в полости пад тарелью 7 резко падает давление, на эта не приводит к появлению автокалебаний тарели 7 клапана, так как усилие, поднимающее тарель 7 над седлом 5, создается давлением рабочей среды, поступающей па вспомогательному трубопроводу 23 в полость 20. Входной конец вспомогательного трубопровода 23 удален от входных отверстий 3, поэтому давление в нем не зависит от давления рабочей среды в зазоре ме><ду тарелью 7 и седлам 5 и уменьшается плавно по мере сброса излишнего количества рабочей среды из емкости.

В результате уменьшения давления рабочей среды в еглкости до номинального пружина кручения б, раскручиваясь, перемещает сектарообразный таровый поршень 13 внутри таравого кожуха 12 в исходное положение. При этом поводок 14, вращаясь вокруг резьбового стержня 17, за счет резьбы на штоке 8 опускает его вниз.

Шток 8 тянет вниз тарель 7 и прижимает ее к седлу 5. В результате чего клапан оказывается закрытым. При новом повышении давления в емкости работа клапана повторяется. Ва время всего цикла работы клапана от емкости через корпус 1 на тарель 7 передаются вибрации, но так как в осевом направлении тарель 7 может перемещаться только благодаря резьбовой паре — шток 8 резьбовой стержень 17 — то вибрации не усиливают колебания тарели 7 в осевом направ976185 лении, возникающие от колебания давления истекающей рабочей среды в зазоре между тарелью 7 и седлом 5.

Настройка пружины кручения 6 осуществляется вращением реэьбовой втулки

27 с левой резьбой, навинченной на ответной левой резьбе 28 реэьбового стержня 17. При вращении реэьбовой втулки 27 в ту или другую сторону пружина 6, закрепленная на этой втул.ке одним концом 26, а другим концом

30 на поводке 14, либо скручивается больше, либо деформация кручения уменьшается. В результате чего увеличивается или ослабляется усилие поджатия тарелки 7 к .седлу 5. Резьбо- 15 вая втулка 27 законтрена гайкой 29.

Для обеспечения сборки кожух 12 выполнен составным.

Таким образом, клапан способен длительное время надежно работать 20 с агрессивными высокотемпературными средами и сохранять герметичность при внешних вибрационных воздействиях за счет устранения автоколебаний тарели в осевом направлении под 25 действием внешних вибраций, передаваемых на тарель через корпус клапана, путем обеспечения осевого перемещения тарели со штоком при одновременном винтовом движении штока по резьбе неподвижного реэьбового стержня.

Формула изобретения

Предохранительный клапан, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями, внутри которого размещена контактирующая с седлом нагруженная пружиной тарель, усТановленная на штоке со шлицевым каналом и соединенная с корпусом посредством сильфона, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе за счет уменьшения внешних вибрационных воздействий, передаваемых на тарель через корпус, в нем соосно штоку тарели установлены резьбовой стержень, жестко закрепленный в корпусе и секторообраэный торовый поршень с поводком, входящим в шлицевый канал, причем шток выполнен полым с реэьбовой нарезкой на внутренней поверхности, образующей резьбовую пару со стержнем, секторообразный поршень нагружен контролируемым давлением, а пружина тарели одним концом закреплена на поводке секторообразного поршня, а другим — на резьбовом стержне °

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

9 500403, кл. F 16 К 17/02, .1974.

976185

А-A

72

Б-b

Фиг. 2

В-В

Составитель В. Николаев

Техред С.Мигунова Корректор Л. Бокшан

Редактор P. Циника

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

Заказ 8974/63 Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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