Предохранительное запорное устройство

 

(i» 980635

Союз Советских

Социалистических

Республик (6! ) Допол нител ьн ы и к патенту (22) Заявлено 28. 04. 79 (21) 2762949/25-08

02. 05. 78 по и. 1 (23) Приоритет — (32) 07.12.78 по пп.2 и 3 (31) 4742/78 12514/78 (33) швейцария (51) М. Кл.

F 16 К 21/04;

Государственный комитет

Опубликовано 07. 12. 82. Бюллетень МЬ 45 (53) УДК621.646 (088.8). ео делам иэобретеиий. и открытий

Дата опубликования описания 07 . 12 . 82

Иностранец

Жакки Стампфли (Швейцария) . (72) Автор онзобретения

Иностранная фирма

"Тюльсеа СА" (Лихтенштейн) (il) Заявитель (54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО

Изобретение относится к арматуростроению.

Известно предохранительное запорное устройство, в корпусе которого установлен поршень, имеющий сквозное дросселирующее отверстие, сообщающее вход устройства через проходное сечение с его выходом, перекрывающий проходное сечение при нарушении установленного перепада давлений между входом и выходом, и снабженный управляющим элементом, посредством которого он возвращается в исходное положение (1 3.

Недостатком известного устройства является то, что в нем отсутствует возможность регулировки значения перепада давления между входом и выходом, соответствующего заданным нормальным условиям протекания среды.

Цель изобретения — расширение эксплуатационных возможностей.

Поставленная цель обеспечивается тем, что поршень выполнен из двух дисков установленных с возможностью поворота один относительно другого и регулировки сечения сквозного дросселирующего отверстия.

Причем между дисками установлена зубчатая редукционная передача, одна из шестерен которой соединена с управляющим элементом, а другая - с одним из дисков.

Кроме того, корпус выполнен с цилиндрической внешней поверхностью,. прямоточным каналом и боковыми отверстиями, а управляющий элемент в виде герметично охватывающей корпус втулки, причем один из дисков поршня снабжен двумя рычагами, проходящими через боковые отверстия корпуса и соединенными с управляющим элементом.

На фиг. 1 показано сечение устройства .вдоль плоскости симметрии, проходящее через ось поршня; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 первая модификация устройства с сечением Б-Б на фиг. 4; на фиг. 4 — сече ние В-В на фиг. 3; на фиг. 5 - сечение

Г-Г на фиг. 3; на фиг. 6 — вторая мо3 98063 дификация устройства; на фиг. 7 — третья модификация устройства; на фиг.8, четвертая модификация устройстза; на фиг. 9 - пятая модификация устройства на фиг. 10 - шестая модификация уст ройства; на фиг. 11 - сечение Д-Д на фиг. 10; на фиг. 12 - сечение Е-Е на фиг, 10.

8 корпусе 1 устройства (фиг. 1 и 2) между входом 2 и выходом 3 размещен поршень, выполненный из двух дисков 4 и 5. В каждом диске выполнено сквозное дросселирующее отверстие соответственно б и 7. Эти отверстия сообщают вход 2 устройства через проходное сечение 8 с его выходом 3. Форма отверстий 6 и 7 показана на фиг. 2 и выбрана с таким расчетом, чтобы обеспечить регулировку скорости потока среды через устройство посредством относительного вращения дисков поршня.

Поршень снабжен управляющим элементом 9, жестко связанным с одним из дисков (на фиг. 1 — с диском 5). На управляющем элементе 9 имеется бурт

10, препятствующий относительному осевому смещению дисков. Поршень установлен в корпусе 1 в гильзе 11.

Диск 4 связан с гильзой 11 шлицевым соединением 12, препятствующим его повороту. Управляющий элемент 9 пропущен сквозь крышку 13, в которой установлена манжета 14. Эта манжета, кроме уплотнительных фун кций, создает на управляющем элементе, а значит и на поршне, дополнительное фрикционное усилие.

В модификации устройства (фиг. 35 ) корпус составлен из двух расположенных на одной оси частей 15 и

16 с цилиндрической внешней поверхностью, прямоточным каналом 17.

Часть 15 корпуса заканчивается двумя боковинами 18, расположенными в диаметрально противоположных местах и

45 образующими боковые отверстия 19.

Боковины 18 на свободных концах имеют уменьшенную толщину с внешним диаметром, соответствующим диаметру муфты 20, имеющей два диаметрально противоположных паза, в которые входят указанные концы боковин. На внешней поверхности муфты 20 и указанных концов боковин 18 имеется резьба, посредством которой соединены части

15 и 16 корпуса. Здесь управляющий элемент выполнен в виде герметично охватывающей корпус втулки, составленной из двух частей 21 и 22 с уп5 4 лотнительной прокладкой 23 между ними. Диски 24 и 25 поршня зафиксированы от относительного осевого смещения винтом 26. В дисках 24 и 25 выполнены сквозные дросселирующие отверстия 27 и 28 соответственно. Диск

24 снабжен двумя рычагами 29, проходящими через боковые отверстия 19 и соединенными с управляющим элементом.

В частях 21 и 22 управляющего элемента установлены фрикционные манжеты 30, назначение которых аналогично манжете 14 (фиг. 1).

В модификации устройства (фиг. 6) проходное сечение 3 l образовано прокладкой 32. зажатой в корпусе 33 с помощью гайки 34, поршень составлен из дисков 35 и 36 и имеет управляющими элемент 37. В крышке 38 установлена фрикционная манжета 39. Диск 35 установлен в корпусе на шлицах 40. Регулировка сечения дросселирующего отверстия осуществляется зубчатой редукционной передачей, установленной между дисками поршня, причем шестерня 41 передачи соединена с управляющим элементом, а шестерня 42 - с диском 35. В этой модификации поршень подвержен действию магнитной силы, которая регулируется снаружи корпуса.

Для этой цели в диске 35 установлен кольцевой магнит 43, который намагничен в осевом направлении. Снаружи корпуса, который в данном случае изготовлен из немагнитного материала, установленй два кольцевых магнита 44, и 45, намагниченных в том же направлении и размещенных в опорах 46 и 47 соответственно, которые перемещаются по оси вдоль корпуса 33 при помощичервяка 48, установленного на двух опорах 49. Червяк 48 имеет правую резьбу на части, взаимодействующей с опорой 46; и .левую резьбу на второй части, взаимодействующей с опорой 47 так, что вращение ручки 50 обеспечивает смещение магнитов 44 и 45 в противоположных направлениях относительно корпуса 33.

S модификации устройства (фиг. 7) диск 51 поршня выполнен из магнитнопроницаемого материала, а снаружи корпуса 52, который здесь также изготовлен из немагиитного материала, установлен электромагнит, состоящий из сердечника 53 и катушки 54.

В модификации устройства (фиг. 8) аналогичные элементы (фиг, 6) имеют те же самые обозначения. Здесь уп635 6

5 980 равляющий элемент 55 неподвижно прикреплен к диску 56 поршня, в котором выполнена кольцевая канавка 57 а в ней установлена манжета 58. В управляющем элементе 55 выполнен канал

59, соединяющий канавку 57 с источником регулируемого давления. Канал

59 может быть также сообщен с входом устройства через боковое отверстие

60-. 1Î

В модификации устройства (фиг. 9) не показанная правая часть может иметь ту же самую конструкцию, что и конструкции, показанные на предыдущих фигурах. Здесь корпус 61 удлинен втулкой 62, а между ними установлена . крышка 63 с фрикционной манжетой 64.

Во втулке 62 заделана по периферии гибкая диафрагма 65, соединенная через жесткий центр 66 с управляющим элементом 67. Крышка 68 имеет уплот-нательную прокладку 69 и отверстие

70 для подвода среды. В полость 7! также может быть подведена среда через отверстие 72. 25

B модификации устройства(фиг. 10-121 в корпусе 73 установлен основной поршень с дисками 74 и 75 и дополнительный поршень, включающий наконечник 76 и втулку 77, которые соединены винтом- 78 и зафиксированы от вращения штифтами 79. Между наконечником 76 и втулкой 77 образована кольцевая канавка, в которой установлено уплотнительное кольцо 80. Начальная

35 ширина указанной канавки устанавливается винтом 76 который не препятствует ее уменьшению под действием давления среды. В дисках 74 и 75 выполнены сквозные,дросселирующие отверстия 81 и 82 соответственно, а в дополнительном поршне — сквозные отверстия 83. В диске 75 и втулке 77 выполнены граненые отверстия 84 и 85 соответственно для взаимодействия головки 86 аналогичной, формы, выполнен- ной на конце управляющего элемента 87.

Устройство работает следующим образом.

В исходном положении поршень ус5О танавливается на определенном расстоянии от проходного сечения. Минимальная скорость потока среды через устройство определяется как функция площади сечения сквозного дросселирующе/ 55 го отверстия и регулируется посредством поворота управляющего элемента, вызывающего поворот дисков поршня друг относительно друга и изменение сечения сквозного дросселирующего отверстия. Ре гули ровка осуществляется таким образом, что поршень остается в равновесии в потоке среды, несмотря на падение давления до и после поршня и возможную утечку среды на внешней части поршня, который не является обязательно герметичным. При нарушении установленного перепада давлений между входом и выходом, на" пример, в результате разрыва выходного трубопровода, поршень сместится в направлении потока и перекроет проходное сечение. После восстановления допустимой максимальной скорости потока среды, поршень осевым перемещением управляющего элемента возвращается.в исходное положение.

В предлагаемом устройстве могут быть предусмотрены различные средства, обеспечивающие создание дополнительного усилия для удержания поршня в исходном положении. В модификациях устройства (фиг. 1 и 3) эти средства выполнены механическими. Дополнительное усилие для удержания поршня в ис ходном положении обеспечивают манжеты за счет их фрикционного контакта с управляющим элементом (фиг. 1) и с корпусом (фиг. 3). Давление среды, воздействуя на манжеты, увеличивает величину дополнительного усилия, В модификации: (фиг. 6), используются магнитные средства. Изменение положения магнитов 44 и 45 относительно магнита 43 вызывает изменение величины дополнительного усилия на поршень. B модификации (фиг. 7) регулирование величины допопнительного уси лия на поршне обеспечивается измене" нием величины силы тока, проходящего через катушку электромагнита. Эта модификация наиболее пригодна для дистанционного управления дополнительного усилия.

В модификации (фиг. 8) используются гидравлические средства. Среда, подающаяся по каналу 59, обеспечивает регулировку силы трения между манжетой 58 и внутренней стенкой корпуса 33. При сообщении канала 59 со входом устройства через отверстие

60 может быть обеспечена зависимость дополнительногс усилия от давления среды на входе.

В модификации (фиг. 9) также используются гидравлические средства.

Здесь дополнительное усилие равно произведению давления среды, подве7 98063 денной через отверстие 70 (илм перепаду давлений" в случае подведения среды и в полость 71) на эффективную площадь диафрагмы 65. Это дополнительное усилие может быть направлено как на удержание поршня в исходном положении, так и íà его пе ремещение в сторону перекрытия проходного сечения. В последнем случае устройство может, таким образом, 1О служить в качестве клапана, управляемого дистанционно.

В модификации (фиг. 10) указанное дополнительное усилие обеспечивается силой трения между уплотнительным кольцом 80 и внутренней стенкой корпуса 73. Начальная сила трения определяется шириной канавки, стенки которой обжимают кольцо 00. Эта ширина может регулироваться с помощью управ-2О ляющего элемента 87. Для этого головка 86 выводится осевым перемещением управляющего элемента из отверстия 84 и вводится в отверстие 85, после чего поворотом управляющего элемента пере-25 мещают винт 78, устанавливая требуемую ширину канавки.

Таким образом предлагаемое устройство обеспечивает регулировку максимальной скорости потока среды и позволяет тем самым расширить его эксплуатационные возможности.

Формула изобретения

1. Предохранительное запорное устройство, в корпусе которого установлен поршень, имеющий сквозное дрос: селирующее отверстие, сообщающее вход устройства через проходное сечение с его выходом, перекрывающий проходное сечение при нарушении установленного перепада давлений между входом и выходом и снабженный управляющим элементом, посредством которого он возвращается в исходное положение, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью расширения эксплуатацион- ных возможностей, поршень выполнен из двух дисков, установленных с возможностью поворота один относительно другого и регулировки сечения сквозного дросселирующего отверстия.

2. Устройство по и. 1, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что между дис(ками установлена зубчатая редукционная передача, одна из шестерен которой соединена с управляющим элементом, а другая — с одним из дисков.

3. Устройство по п. 1, о т л и ч а ю щ е е с я .тем, что корпус выполнен с цилиндрической внешней поверхностью, прямоточным каналом и боковыми отверстиями, а управляющий элемент — в виде герметично охватывающей корпус втулки, причем один из дисков поршня снабжен двумя рычагами, проходящими через боковые отверстия корпуса и соединенными с управляющим элементом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство CCCP и 54486, кл. F 16 L 55/16, 1937.

980635

Тираж 990 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 9402/51

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

Составитель Л. Семенов

Редактор А. Власенко Техред С.Мигунова Корректор О. Билак,