Предохранительный клапан

 

Изобретение относится к области арматуростроения. Целью изобретения является повышение надежности работы путем уменьшения автоколебаний сферического затвора. Под действием сил давления рабочей жидкости, преодолевая усилие силовой пружины 8, открывается сферический затвор 5. Жидкость, проходящая свободное пространство осевой расточки, попадает в выходной канал 3. При смещении затвора 5 относительно запирающей кромки 6 седла 4 в начальной стадии открытия клапана происходит основное дросселирование жидкости через относительно малые зазоры между витками дополнительной пружины 10. В результате этого повышается давление в полости 12, что приводит к появлению дополнительной подъемной силы, действующей на затвор. 1 ил.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для регулирования давления потока рабочей среды. Целью изобретения является повышение надежности работы предохранительного клапана путем уменьшения автоколебаний сферического затвора. На чертеже показан предохранительный клапан, общий вид. Предохранительный клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами, седло 4, выполненное в виде втулки, запрессованной в корпус 1. В осевой ступенчатой расточке корпуса 1 размещен сферический затвор 5, нагруженный к запирающей кромке 6 седла 4 через тарель 7 основной пружиной 8. Затвор 5 размещен с зазором относительно стенок осевой расточки. Коаксиально затвору 5 в цилиндрической части 9 осевой расточки размещена дополнительная пружина 10, жесткость которой не превышает жесткости пружины 8. Выбор малой величины жесткости пружины 10 обусловлен тем, что она не должна оказывать влияния на статическую характеристику клапана. При этом пружина 10 выполнена с внутренним диаметром, равным диаметру затвора 5, и наружным диаметром, меньшим диаметра цилиндрической части 9 осевой расточки. Таким образом, между поверхностью цилиндрической части 9 и поверхностью, образованной наружным диаметром пружины 10, имеется полость 11, а над запирающей кромкой седла 4 между нижней поверхностью затвора 5 и поверхностью, образованной внутренним диаметром пружины 10, полость 12. В закрытом положении клапана слабая пружина 10 находится в поджатом состоянии в результате действия на верхнее основание ее через тарель 7 силовой пружины 8, а нижнее основание пружины вставлено в кольцевую канавку 13 осевой расточки. Верхний конец силовой пружины 8 вставлен в стакан 14. Предохранительный клапан работает следующим образом. Под действием сил давления рабочей жидкости, преодолевая усилие силовой пружины 8, открывается затвор 5. Жидкость, проходя через свободное пространство осевой расточки, попадает в выходной канал 3. При смещении затвора 5 относительно запирающей кромки 6 седла в начальной стадии открытия клапана происходит основное дросселирование жидкости через относительно малые зазоры между витками дополнительной пружины 10. В результате этого повышается давление в полости 12, что приводит к появлению дополнительной подъемной силы, действующей на затвор 5. При увеличении степени открытия клапана, т.е. увеличении расхода жидкости, происходит большее сжатие силовой пружины 8 и увеличение зазора между витками пружины 10. В этом случае повышение давления жидкости в полости 12 обусловлено дросселированием жидкости не только через зазоры между витками пружины 10, но и через полость 11. Это приводит к возрастанию подъемной силы, действующей на затвор, и улучшению статической характеристики клапана, так как уменьшается ее крутизна за счет компенсации подъемной силой прироста усилия, действующего со стороны силовой пружины 8. Эффективность такой работы клапана объясняется многоступенчатым дросселлированием потока жидкости при обтекании витков пружины 10. Работа клапана в широком диапазоне изменения расхода жидкости происходит с минимальными колебаниями и шумом, так как пружина 10 с малой жесткостью играет роль не только гидравлического, но и механического эффективного демпфирующего устройства.

Формула изобретения

ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН, содержащий корпус с входным и выходным каналами, в осевой расточке которого с зазором относительно стенок размещен контактирующий с седлом сферический затвор, нагруженный через тарель пружиной, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, он снабжен дополнительной пружиной, установленной коаксиально затвору и контактирующей своими торцами с седлом и тарелью, при этом жесткость дополнительной пружины не превышает жесткости пружины, нагружающей затвор.

РИСУНКИ

Рисунок 1