Затвор клапана

 

ЗАТВОР КЛАПАНА, в корпусе которого размещен взаимодействующий с седлом запорный орган, содержащий концентрично расположенные подвижные втулки с размещенным .между ними уплотнительным элементом, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности при высоких и сверхвысоких давлениях, втулки установлены с возможностью упругого перемещения и снабжены расположенными наклонно к поверхности седла упругодеформируемыми ластами, образованными двумя коническими поверхностями с верщиной, обращенной к поверхности седла. (Л оо 05 ьо 4:

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

9(5g F 16 К 25/00//F 16 К 1/36

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ

К А BTOPGKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3331715/25-08 (22) 14.08.81 (46) 15.04.84. Бюл. № 14 (72) А. С. Зверев и А. А. Мещеряков (71) Специальное конструкторское бюро гидроимпульсной техники СО АН СССР (53) 621.646 (088.8) (56) 1. Капоревский Б. М. Конструкции резиновых и резинометаллических клапанов.

Тематический обзор. Сер. «Производство резинотехнических и асбестотехнических изделий», ЦНИИТЭнефтехим, М., 1977, с. 33-38, рис. 26.

2. Авторское свидетельство СССР № 956882, кл. F 16 К 1/46, 1981 (прототип).

ÄÄSUÄÄ 1086274 А (54) (57) ЗАТВОР КЛАПАНА, в корпусе которого размещен взаимодействующий с седлом запорный орган, содержащий концентрично расположенные подвижные втулки с размещенным между ними уплотнительным элементом, ог гичающийся тем, что, с целью повышения надежности при высоких и сверхвысоких давлениях, втулки установлены с возможностью упругого перемещения и снабжены расположенными наклонно к поверхности седла упругодеформируемыми ластами, образованными двумя коническими поверхностями с вершиной, обращенной к поверхности седла.

1086274

Изобретение относится к технике высоких давлений, в частности к запорной арматуре, используемой в установках и устройствах высокого и сверхвысокого давления.

Известен затвор клапана, содержащий взаимодействующий с седлом запорный орган, содержащий уплотнительный элемент, установленный в кольцевой полости между запорным органом и подвижной в осевом направлении втулкой, выступающей над уплотнительным элементом (1).

Недостатком устройства является низкая надежность его работы в условиях высоких и сверхвысоких давлений.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является затвор клапана, в корпусе которого размещен взаимодействующий с седлом запорный орган, содсржащ!!й концентрично расположенные !!oдви,кныс втулки с раз!!е!ценным между ними уплотнительным элементом (2). 20

Однако это устройство характеризуется недостаточной надежностью работы в условиях высоких и сверхвысоких давлений.

Цель изобретения — повышение надеж25 ности при высоких и сверхвысоких давлениях.

Указанная цель достигается тем, что в затворе клапана, в корпусе которого размещен взаимодействующий с седлом запорный орган, содержащий концентрично расположенные подвижные втулки с размещенным между ними уплотнительным элементом, втулки установлены с возможностью упругого перемещения и снабжены расположенными наклонно к поверхности седла упругодеформируемыми ластами, образованными двумя коническими поверхностями с верн!иной, обращенной к поверхности сед„!! а.

На чертеже изображен затвор клапана, разрез (слева от оси — — в момент касания втулок с седлом, справа - в закрытом по- 40 ложе!!ии) .

Затвор клапана содержит корпус 1, в котором размещены седло 2 и запорный орган 3, содержащий концентрично расположенные подвижные втулки 4, которые имеют возможность упру!что осевого и углового перемещения благодаря установке упругих элементов — пружин 5, размещенных между запорным органом 3 и втулками 4.

Между втулками 4 установлен уплотнительный элемент 6, который прн работе на высокотемпературных средах может быть выполнен в виде объемного пластично-передеформируемого элемента, напри vlcð, из мягкого металла. Втулки 4 выполнены с расположенными наклонно к поверхности седла 2 упругодеформируемыми ластами 55

7, образованными двумя коническими поверхностями 8 с вершиной, обращенной к поверхности седла 2.

С целью предотвра щения выда вл ивания уплотнительного элемента 6 в зазор между запорным органом 3 и втулками 4 уплотнительный элемент 6 снабжен антиэкструзионными кольцами 9.

Затвор клапана работает следующим образом.

При опускании запорного органа 3 уплотнительный элемент 6 давлением среды поджат к кольцевой полости образуемой втулками 4 и запорным органом 3, а втулки 4 под действием пружин 5 и деформированного уплотнительного элемента 6 опускаются на контактную поверхность седла 2. После касания ластами 7 втулок 4 седла 2, когда поток рабочей среды перекрыт, при дальнейшем опускании запорного органа 3 уплотнительный элемент 6 герметизирует контактную поверхность седла 2, Ilj)! э-.ом касание поверхности седла 2 кромкой ластов

7 втулки 4 происходит раньше, чем уплотнительным элементом 6, т. е. при началь-! юм контакте ластов 7 с седлом 2 между деформируемым под действием давления уплотнительпым элементом 6 и седлом 2 имеется некоторый зазор. Этот зазор ii:èнимизируется для обеспечения почти одновременного касания седла 2 уплотнительным элементом 6. Дальнейшая деформация его на контактной поверхности седла

2 происходит по мере перемещения запорного органа 3 вниз.

Таким образом, при закрывании затвора, седла 2 первыми касаются своими ластами

7 втулки 4 и перекрывают поток. Контакт этот не является жестким, так как гибкие ласты 7 ком пенсируют неровности поверхностей илн перекос. Уплотнительный элемент 6 в это время поджа"д,авлением в кольцевой полости и не разрушается потоком рабочей среды. По достижении требуемого усилия запорный орган 3 садится на упор, находящийся B механизме иереме!цения (не показан), замыкая через него действующую на запорный орган 3 силу.

Начальное поджатие ластов 7 к седлу

2 с !ределяется величиной деформации упг!о!нительного элемента 6 и пружин 5, воздействующих на втулки 4. Давление рабочей среды приводит к дополнительному поджатию ластов к седлу 2, тем самь! предотвращая вь;давливание уч!лотнптсл:ого элемента 6 в микрозазоры. Наличгс же антиэкструзионных колец 9 препятс- иу::г выдавливанию уплотнительного эл! мен а 6 в зазор между запорным органом 3 !! в:улками 4.

При открывании затвора запорный Gpган 3 поднимается, нагрузка от него па уплотнительный элемент 6 уменьшается и последний, поджимаемый давлением среды, выходит из контакта с поверхностью седла 2.

Втулки 4 в это время еще запирают проходное отверстие седла. При да;, ьпсй.пс.;! движении запорного органа 3 поднимаю!—

1086274

Составитель М. Кольцов

Редактор H. Киштулинец Техред И. Верее Корректор Л. Ференц

Заказ 2223 38 Тираж 913 1!одписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 415

Филиал ППП «Патент», r. Ужгород, ул. Проектная, 4 ся втулки 4 и открывают путь потоку рабочей среды, т. е. при открывании затвора совместное движение втулок 4 с запорным органом 3 начинается с момента (или после) размыкания поверхностей деформируемого уплотнительного элемента и седла

2. Такой порядок взаимодействия элементов затвора обеспечивает постоянное объемное сжатие уплотнительного элемента под воздействием рабочей среды и сохра няет его тем самым от разрушения. 10

Таким образом, благодаря наличию ластов 7 втулки 4 при отходе от седла 2 способны упруго изменять свою геометрию, т. е. угол наклона ластов 7 и поверхности седла 2, что способствует отводу уплотни15 тельного элемента 6 от седла 2, при этом положение втулок 4, а следовательно ластов

7, четко стабилизировано относительно уплотнительного элемента 6, что определяет последовательность их работы, в результате чего не возникает разрушающих знакопеременных напряжений, что повышает надежность устройства.

Изобретение может работать не только на высоких и сверхвысоких давлениях, но и при больших перепадах давления, причем длительное время, поскольку обеспечена защита уплотнительного элемента.

Затвор малочувствителен к вибрации, так как его конструкция компенсирует возникающие перекосы и деформации в результате воздействия давления и температуры и неточности изготовления, обеспечивая при этом высокую степень герметичности.

Кроме того, изобретение позволяет не только применять деформируемые неметаллические материалы при сверхвысоких давлениях, но и расширить диапазон допустимых рабочих температур, используя в качестве деформируемого уплотнительного материала мягкий металл. Причем имеется возможность для работы его в системах, где требуется движение рабочей среды в прямом и обратном направлении.