Предохранительное клапанное устройство

 

ОП ИСАНИЕ изовреткния "976195

Союз Советских

Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено120581 (2i) 3282638/25-08

Р М К з

F 16 К 31/165 с присоединением заявки Йо

Государственный комитет

СССР по делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23,1182. Бюллетень М 43 (531УДК621. 646 (О 88. 8) Дата опубликования описания 231182, Ю.Н. Батурин, С.A. Обуховский, К.И. Ришес и Л.Н. Сажина (72) Авторы изобретения (7! ) Заявитель (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ KJIMIAHHOE УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к предохранительным устройствам, предназначенным для защиты от черезмерной нагрузки перепадом давления оболочек и переборок, герметично разделяющих различные полости, например для защиты обшивки приборных шклов судовых систем автоматики.

Известно предохранительное клапанное устройство, обеспечивающее соединение двух герметично разделенных полостей при достижении перепадом давления между ними определенного предельного значения содержащее мембраны, воспринимающие перепад между полостями и воздействующие на .запорный орган, открывая его при заданном предельном значении пере пада давления 1 ).

Недостатком его является то, что оно обеспечивает открытие запорного органа при повышении давления только в одной из герметичных полостей, разделяемых переборкой, т.е. обеспечивает только одностороннюю защиту переборки. Кроме того, поскольку принцип их действия основан на сравнении усилий опорного и возникающего на мембране давлений, то при некоторых значениях перепада давления, близких к предельному, усилие при-. жима запорного органа к седлу оказывается весьма малым, а то и рав.ным нулю. При этом не обеспечивается надежная герметизация разделяеьвах полостей..

Наиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее защемленную s корпусе хлопающую мембрану, воздействующую на эапорный орган клапана Е23.

При достижении давлением под saпорным органом клапана предельного значения усилия на запорном органе выравниваются, последний приподнимается над седлом, и мембрана под воздействием штока запорного органа

"охлопывается" в противоположное устойчивое положение, обеспечивая полное открытие клапана. Таким образом, недостатком известного устройства является одностороннее пропускание повышенного давления и отсутствие надежной герметизации клапана при перепаде давления, близком g предельному.

Целью изобретения является повышение надежности герметизации его внутренней полости эа счет обеспе976195 чения двухсторонней защиты оболочки объекта от перепада давления.

Поставленная цель достигается тем, что предохранительное клапанное устройство снабжено двумя симметрично расположенными продольно сжатыми и радиально нагруженными пружиной в разные стороны упругими пластинами, у каждой из которых один конец зажат неподвижно, а другой опирается на призматическую опору и завершается консолью, связанной со штоком одного из запорных органов, при этом в обеих пластинах на одинаковом расстоянии от места их защемления выполнены отверстия, а упругая мембрана снабжена связанным с ней штоком, проходящим через указанные отверстия и имеющим два буртика, на которые и одновременно на корпус установлены шайбы, противоположный торец которых выполнен выпуклым и к которому усилием пружины прижаты упругие пластины.

На фиг. 1 схематично показано устройство, общий вид, на фиг. 2 сечение по оси призматической опоры упругой пластины; на фиг. 3 — кинематическая схема работы отдельной упругой пластины с возвратной цилиндрической пружиной.

Устройство содержит корпус 1, в ЗО котором защемлена мембрана 2 со штоком 3 и выполнены седла входного 4 и выходного 5 запорных органов, штоки которых соединены с консолями б и 7 упругих. пластин 8 и 9. Пластины 35

8 и 9 расположены симметрично относительно оси штока 3. Один конец каждой иэ пластин жестко защемлен, а другой завершается консолью, имею-. щей меньшую ширину и проходящую 40 сквозь отверстие в призматической. опоре 10 (11), на которую опирается пластина (фиг. 2). Вследствие того, что расстояние между местами защемления и призматическими опорами мень- 45 ше свободной длины пластин 8 и 9, они, будучи установлены в опорах, оказываются продольно сжатыми. Длина штоков запорных органов 4 и 5 взята такой, что консоли 6 и 7 пластин .8 и 9 несколько отогнуты от своего свободного положения, в результате чего возникает некоторое постоянное усилие поджатия каждого запорного органа к седлу. В пластинах 8 и 9 на одинаковом расстоянии от мест их защемления (2 на фиг. 1 и 3) выпал» нены отверстия, сквозь которые прохо-. дит шток 3, имеющий два буртика 12 и 13. На эти буртики и одновременно на уступы корпуса 1 (что достигает- @ ся предусмотренной возможностью регулировочного смещения буртиков вдоль штока при сборке устройства) опираются плоские торцы шайб. 14 и

15, к выпуклым торцам которых прижа- 65 ты с помощью надетой на шток 3 предварительно сжатой цилиндрической пружины 16 выгнутые поверхности пластин 8 и 9.

Устройство работает следующим образом.

При возрастании давления снаружи корпуса 1 до некоторого значения, зависящего от размеров предварительного сжатия пружины 16, мембрана 2 прогибается вверх. При этом шток 3 через буртик 12 и шайбу 14 воздейст- вует на пластину 8, деформируя ее..

Шайба 15 и пластина 9 остаются без движения, так как шток 3 при движении вверх свободно проходит сквозь отверстия в них.

Далее для пояснения принципа ра- боты устройства с упругими продоль-. но сжатыми пластинами следует рассмотреть кинематическую схему работы отдельно взятой упругой пластины в сочетании с возвратной цилиндрической пружиной, звеном запорного органа и штоком мембраны (фиг. 3).

Пластина 8, учитывая сближение точки ее защемления и призматической опоры 10, заняла бы положение кривой а, однако, с учетом воздействия на нее штока 3 (с усилием Р)„ пружины 16 и запорного элемента 4 (на консоль 6 пластины), исходная форма пластины будет соответствовать кривой 5. При этом вследствие деформацин консоли 6 пластины 8 возникает усилие Q поджатия запорного органа 4 к седлу. Перемещаясь, шток 3 постепенно переведет пластину 8 в форму в, которая является первой высшей формой равновесия упругой пластины, которая характеризуется неустойчивостью и неспособностью противодействия со стороны упругой пластины поперечным нагрузкам. Поэтому дальнейшее перемещение штока

3 в том же направлении вызовет мгновенное "прощелкивание" пластины 8, которая примет форму ъ, зеркальную к форме 5. При этом до момента "прощелкивания" усилие Q сохраняется неизменным, поскольку оно создается не за счет поперечных сил упругой пластины, продольно сжатой на участке между опорами. В момент

"прощелкивания" пластины 8 запорный орган 4 резко перейдет иэ положения б в положение е, полностью открыв клапан.

При снижении усилия Р возвратная пружина 16 постепенно переведет пластину 8 в положение, соответствующее кривой (не показана), зеркальной к кривой ь, после чего произойдет мгновенное "прощелкивание" пластины

8 в положение Ь, а запорный орган вернется в положение Э, создав сразу же усилие Q и закрыв входной клапан. Аналогично работает пластина 9

976195

Формула изобретения — е

ВНИИПИ Заказ 8974/63 Тираж 990 Подписное

Филиал ППП "Патент", r.Óæãoðîä, ул.Проектная,4 с запорным органом 5 выходного клапана при повьпаении давления внутри корпуса 1.

Таким образом, предлагаемое пре-. дохранительное клапанное устройство .обеспечивает. двухстороннюю защиту в случае повышения любого из них.

Кроме того повышается надежность герметизации внутренней полости объекта, поскольку усилие прижатия его обоих запорных органов обеспе,чивается постоянно, независимо от текущего изменения как внутреннего, так и наружного давлений.

Предохранительное клапанное устройство, содержащее корпус с запорными органами и защемленную по периферии упругую мембрану, воздейст.вующую на штоки запорных органов, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности эа счет обеспечения двухсторонней защиты предохранительной оболочки от перепада давлений, оно снабжено двумя симметрично расположенными продольно сжатыми и радиально нагруженными пружиной в разные стороны упругими пластинами, у каждой из которых один конец зажат неподвижно, а другой опирается на призматическую опору и завершается консолью, связанной со штоком одного из запорных органов, при этом в обеих плас10 тинах на одинаковом расстоянии от места их защемпения выполнены отверстия, а упругая мембрана снабжена связанным с ней штоком, проходящим через .указанные отверстия в

15 пластинах и имеющим два буртика, на которые и одновременно на корпус установлены шайбы, противоположный торец которых выполнен выпуклым и к которому усилием пружины прижаты упругие пластины.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции Р 2415766, кл. F 16 К 15/14, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 478155, кл. F 16 K 7/1 7, 1975.