Самоуплотняющийся дисковый клапан

 

САМОУПЛОТНЯЮЩИЙСЯ ДИСКОВЫЙ КЛАПАН, содержащий корпус, в котором расположены седло и запорно-регулирующий орган, постоянно взаимодействующий с седлом и связанный через щпиндель с разгрузочным плунжером, установленным в камере и образующим своими активными поверхностями с внутренними поверхностями камеры полости, сообщенные со сливной и напорной частями трубопровода, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и снижения мощности привода за счет создания оптимального усилия прижатия запорно-регулирующего органа к седлу, в запорно-регулирующем органе выполнена прорезь, а в седле -кольцевая канавка и проточка, посредством которой канавка в закрытом положении клапана сообщена с напорной частью трубопровода, причем канавка выполнена с расщиренным участком, посредством которого через прорезь в запорно-регулирующем органе канавка в открытом положении клапана сообщена со сливной частью трубопровода. (Л

„„SU, 1114846 А

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

3(5D F 16 39 04

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ИзБЛМ: ;:ТЕК.;

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3556564 25-08 (22) 28.02.83 (46) 23.09.84. Бюл. № 35 (72) А. И. Фельдман (71) Белорусское производственное ремонтно-наладочное предприятие «Белэнергоремналадка» (53) 62!.646(088.8) (56) 1. Авторское свидетельство СССР № 624045, кл. F 16 К 39/02, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР № 731163, кл. F 16 К 31/122, 1978 (прототип) . (54) (57) САМОУПЛОТНЯЮЩИИСЯ ДИСКОВЫЙ КЛАПАН, содержащий корпус, в котором расположены седло и запорно-регулирующий орган, постоянно взаимодействующий с седлом и связанный через шпиндель с разгрузочным плунжером, установленным в камере и образующим своими активными поверхностями с внутренними поверхностями камеры полости, сообщенные со сливной и напорной частями трубопровода, отличающийся тем, что, с целью повышения долговечности и снижения мощности привода за счет создания оптимального усилия прижатия запорно-регулирующего органа к седлу, в запорно-регулирующем органе выполнена прорезь, а в седле — кольцевая канавка и проточка, посредством которой канавка в закрытом положении клапана сообщена с напорной частью трубопровода, причем канавка выполнена с расширенным участком, посредством которого через прорезь в запорно-регулирующем органе канавка в открытом положении клапана сообщена со S сливной частью трубопровода.

1114846

Изобретение относится к общему машиностроению, а именно к регулирующей трубопроводной арматуре, и может быть использовано в клапанах для регулирования больших расходов и перепадов давлений жидкой или газообразной среды в различных технологических процессах, например, на тепловых электрических станциях для регулирования питания водой паровых котлов.

Известно запорное устройство, содержащее корпус, в котором установлены седло и запорно-регулирующий орган, постоянно

5 !

О взаимодействующий с седлом посредством поршня с толкателем, установленными в кольцевой полости, вьшолненной в седле (I ) .

Недостатками этого устройства являются сложность конструкции, ремонта и повышенный износ при открытии.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату является самоуплотняюшийся дисковый клапан, содержащий корпус, в котором расположены седло и запорно-регулирующий орган, постоянно взаимодействующий с седлом и связанный через шпиндель с разгрузочным плунжером, установленным в камере с образующим своими активными поверхностями с внутренними поверхностями камеры полости, сообщенные со сливной и напорной частями трубопровода (21.

Недостатком известного клапана является то, что в зависимости от закрытого или открытого положений клапана усилия при- О жатия запорно-регулирующего органа к седлу отличаются (при открытом положении значительно меньше, при закрытом — больше), а поскольку площадь активной поверхности плунжера для разгрузки выбирают из условия наименьшего усилия, чтобы не произошло отрыва запорно-регулирующего органа от седла, при полном закрытии клапана усилие прижатия намного больше оптимального, что создает тяжелые условия работы элементов клапана при его открытии и приводит к повышенному их износу, т.е. сни- 4О жает долговечность. Кроме того, увеличивается расход мощности на привод.

Целью изобретения является повышение долговечности и снижение мощности привода за счет создания оптимального усилия 45 прижатия запорно-регулирующего органа к седлу.

Поставленная цель достигается тем, что в самоуплотняющемся дисковом клапане, содержащем корпус, в котором расположены седло и запорно-регулирующий орган, по- 50 стоянно взаимодействующий с седлом и связанный через шпиндель с разгрузочным плунжером, установленным в камере и образующим своими активными поверхностями с внутренними поверхностями камеры полости, сообщенные со сливной и напорной частями трубопровода, в запорно-регулирующем органе выполнена прорезь, а в седле — кольцевая канавка и проточка, посредством которой канавка в закрытом положении клапана сообщена с напорной частью трубопровода, причем канавка выполнена с раширенным участком, посредством которого через прорезь в запорно-регулирующем органе канавка в открытом положении клапана сообщена со сливной частью трубопровода.

На фиг. 1 изображен предлагаемый дисковый клапан, продольный разрез; на фиг. 2 разрез А — -А на фиг. 1 (положение «Закрыто»); на фиг. 3 — разрез Б — Б на фиг. 2; на фиг. 4 — разрез  — В на фиг. 3; на фиг. 5 — разрез А — А на фиг. 1 (положение «Открыто»); на фиг. 6 — разрез à — Г на фиг. 5;на фиг. 7 — разрез Д вЂ” Д на фиг. 6; па фиг. 8 — разрез Š— Е на фиг. 2; на фиг. 9 — разрез Ж вЂ” Ж на фиг. 5.

В корпусе 1 клапана установлено неподвижное седло 2 и постоянно взаимодействующий с ним запорно-регулирующий орган 3.

Седло 2 и запорно-регулирующий орган 3 разделяют трубопровод на напорную 4 и сливную 5 части и имеют, соответственно, проходные отверстия 6 и вырезы 7 для пропуска рабочей среды. Плоские уплотнительные поверхности седла 2 и запорно-регулирующего органа 3 притерты друг к другу.

Запорно-регулирующий орган 3 через шпиндель 8 связан с разгрузочным плунжером 9, установленным в камере 10. Плунжер 9 имеет две активные поверхности 11 и 12, которые с внутренними поверхностями камеры 10 образуют, соответственно, полости 13 и 14.

Послоть 13 сообщена каналом 15 со сливной частью 5 трубопровода, а полость 4— каналом 16 с напорной частью 4. В седле 2 выполнены кольцевая канавка 17, проточка

18 для сообщения канавки 17 с напорной частью 4 трубопровода и расширенный участок 19 в кольцевой канавке 17 со стороны ее внутреннего диаметра. В запорно-регулирующем органе 3 выполнена прорезь 20, соединяющая расширенный участок 19 кольцевой канавки 17 со сливной частью 5 трубопровода.

Работает клапан следующим образом.

Регулируемая рабочая среда под давлением Р, поступает в напорную часть 4 трубопровода и через каналы, образующиеся при совпадении отверстий 6 седла 2 с вырезами 7 запорно-регулирующего органа 3» поступает в сливную часть 5 трубопровода.

Поворотом запорно-регулирующего органа 3 посредством шпинделя 8 относительно своей оси изменяют площадь сечения этих каналов, тем самым осуществляют регулирование расхода рабочей среды.

Перепадом давлений йР=Р1 — Рд напорной и сливной части трубопровода запорнорегулирующий орган 3 прижимается к седлу 2, при этом усилие прижатия F зависит от величины перепада дР, площади проходных отверстий, площади соприкосновения запорно-регулирующего органа 3 с седлом 2 и усилия разгрузки Fp»Ä>

Усилие разгрузки Fpasrp определяется перепадом давлений 1,Р = Р— Р и площадями активных поверхностей 11 и 12 разгрузочного плунжера 9 и направлено в сторону, противоположную направлению действия усилия прижатия F„t) запорно-регулирующего органа 3 к седлу 2. Усилие разгрузки Fv»,p. воспринимается плунжером 9 и передается через шпиндель 8 на запорнорегулирующий орган 3, уменьшая усилие прижатия его к седлу 2.

Поскольку усилие прижатия Г„зависит от площади соприкоснования запорно-регулирующего органа 3 с седлом 2, а она в зависимости от положения клапана «Открыто» или «Закрыто» изменяется и на значительную величину, изменяется и усилие прижатия F, ïðè переходе из одного положения в другое. Выбор же площадей активных поверхностей 11 и 12 разгрузочного плунжера

9 осуществляют из условия наименьшего усилия прижатия F запорно-регулирующего органа 3 к седлу 2, т.е. усилия прижатия в момент полного открытия клапана, оптималь ного F„p в противном случае может произойти отрыв запорно-регулирующего органа

3 от седла 2. Но в этом случае в закрытом положении клапана усилие прижатия г„ запорно-регулирующего органа 3 к седлу 2 будет значительно больше оптимального, >т(1 Б,)с:,(1 )() С()()()ii li()iii>i>ii(I!I!i>lii !! )!>>), п(ихся д(та IEé и рост моццгост)! прин<

Лля устранения этого в ))ервонач;)льны; момент вывода клапана из закрытого иол;> жения при повороте запорно-регулирукпцег( органа 3 проточка 18 сообщает напорную часть 4 трубопровода с кольцевой канавкой

17. Рабочая жидкость, находясь в ней, создает дополнительное усилие разгрузки . т))3г)). действующее непосредственно на запорно-регулирующий орган 3, снижая усилие прижатия F» è приближая его к оптимальному. При дальнейшем повороте запорно-регулирующего органа 3 и открытии клапана до половины проходных отверстий 6 проточка

18 перекрывается и кольцевая канавка 17 разобщается с напорной частью 4, а посредством расширенного участка 19 и прорези

20 сообщается со сливной частью 5 трубопровода. В результате чего прекращает действие дополнительное усилие разгрузки ii в

2О момент полного открытия клапана оно равно О, т.е. в обоих крайних положениях усилие прижатия Г„р приближено к оптимальному значению.

Технико-экономическая эффективность заключается в том, что предлагаемая конструкция клапана создает одинаковые условия работы при открытии и закрытии его элементам, исключая работу их с повышенным трением, а этом, в свою очередь, значительно повышает их долговечность и сокращет мощность привода клапана.

1114846

1114846

А Д

111484б

Составитель С. Нестеренко

Редактор Н. Джуган Техред И. Верее Корректор С. Черни

Заказ 6399/25 Тираж 912 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП <Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4