Самоуплотняющийся затвор клапана

 

Сущность изобретения: сквозное отверстие запорного органа обращено к седлу корпуса. В полости запорного органа концентрично размещены основной поршень и охватывающий его кольцевой поршень. Упоры жестко соединены с корпусом и взаимодействуют с торцовой поверхностью кольцевого поршня. Конец штока привода расположен в расточке основного поршня с гарантированным осевым зазором. На концах дополнительного штока выполнены бурты с диаметром большим диаметра сквозного отверстия запорного органа; в этом отверстии размещен шток с возможностью осевого перемещения. Дополнительный шток установлен с зазором между его нижним буртом и обращенной к седлу торцовой поверхностью запорного органа при контакте штока привода с нижним торцом расточки основного поршня. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. СП с

союз соВетских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 F 16 К 1/00

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (C0CllATEHT CCCP) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ "

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4937031/29 (22) 16.05.91 (46) 23.04.93. Бюл..¹ 15 (71) Центральное конструкторское бюро арматуростроения Ленинградского научнопроизводственного обьединения арматуростроения "Знамя труда" им, И.И.Лепсе (72) В.M.Êðàñèëüùèêîâ (56) Авторское свидетельство СССР № 357392, кл. F 16 К 1/00, 1970. °

Авторское свидетельство СССР

¹ 979771, кл. F 16 К 1/00, 1976, (54) САМОУПЛОТНЯ(ОЩИЙСЯ ЗАТВОР

КЛАПАНА (57) Сущность изобретения: сквозное отверстие запорного органа обращено к седлу корпуса. В полости запорного органа конИзобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в различных запорных устройствах, Целью изобретения является повышение надежности самоуплотняющегося затвора клапана и улучшение технологичности его изготовления.

Существо изобретения поясняется чертежом.

Затвор включает корпус 1 с седлом 2, полый запорный орган 3 с выполненным в его торце сквозным отверстием 4, связывающим входную полость высокого давления с рабочей камерой 5 запорного органа 3, шток 6 с буртами 7 и 8, основной поршень 9 и кольцевой поршень 10, снабженные уплотнительными элементами, шток 11 с гарантированным осевым зазором h> привода (на чертеже не показан), упоры 12, ограни,, 3„„1810696 Al центрично размещены основной поршень и охватывающий его кольцевой поршень.

Упоры жестко соединены с корпусом и взаимодействуют с торцовой поверхностью кольцевого поршня. Конец штока привода расположен в расточке основного поршня с гарантированным осевым зазором. На концах дополнительного штока выполнены бурты с диаметром большим диаметра сквозного отверстия запорного органа; в этом отверстии размещен шток с возможностью осевого перемещения. Дополнитель-. ный шток установлен с зазором между его нижним буртом и обращенной к седлу торцовой поверхностью запорного органа при контакте штока привода с нижним торцом расточки основного поршня. 1 з.п. ф-лы, 1 чивающие перемещение кольцевого поршня 10. Кроме того, запорный орган 3 снабжен для его принудительного поднятия в случае отсутствия давления буртом 13.

Гарантированный зазор hl позволяет перемещать шток 11, не поднимая запорный орган 3, пока при перемещении поршня

9 последний не выйдет из контакта со штоком 6 и не создаст подъемную силу на запорном органе 3..

Между нижней торцовой поверхностью кольцевого поршня 10 и дном камеры 5 образован зазор ll2, определяющий величину хода запорного органа 3 при открывании или закрывании затвора клапана.

Между торцами буртов 7 и 8 штока б и днищем запорного органа 3 образованы гарантированные зазоры, обеспечивающие

° сообщение входной полости с камерой!:.

1810696

Габотает устройство следующим образом (взаимодействие деталей затвора рассматривается без учета сил трения).

Запорный орган 3 находится на уплотнительной поверхности седла 2, запорный орган закрыт. При этом поршень 9 контактирует со штоком 6, на торцах которого выполнены бурты размерами, превышающими диаметр сквозного отверстия, а между нижним буртом штока и днищем запорного органа предусмотрен гарантированный зазор при контакте штока с основным поршнем.

Г!ри подаче рабочей среды со стороны входной полости под запорный орган 3 давление в рабочей камере 5 равно давлению во входной полости. Это давление действует на торцы запорного органа 3 и на поршни

9 и 10, причем, вследствие разности площадей торцов запорного органа 3, находящихся под воздействием давления рабочей среды, усилие на запорном органе, действующее со стороны камеры 5, превышает усилие, действующее на него со стороны входной полости, и разность этих усилий прижимает эапорный орган 3 к седлу 2.

Усилие от давления, действующего на поршень 9, передается штоку 11 привода, а усилие давления, действующего на поршень 10, прижимает его к упорам 12 и передается на корпус. Шток 11 через поршень 9 ограничивает ход штока 6, на торцах которого выполнены бурты, размерами, превышающими диаметр сквозного отверстия, а между нижним буртом штока и днищем запорного органа предусмотрен гарантированный зазор при контакте штока с основным поршнем.

Для открывания затвора шток 11 привода перемещает вверх, при этом, под действием давления в камере 5 поршень 9 также перемещается вверх, увеличивая объем камеры 5, вследствие чего давление в ней начинает падать и шток 6 мгновенно перекрывает сквозное отверстие 4 буртом 7, что резко сокращает (исключает) переток среды из входной полости в камеру 5. Далее, по мере движения штока 11 и поршня 9 вверх давление в камере 5 резко падает и запорный орган 3 срывается с седла 2 корпуса 1 под действием разности (перепада) давления со стороны входной полости и камеры 5, после чего запорный орган 3 продолжает двигаться вверх до упора в торец поршня 10, выбирая зазор hz. Поршень 9 движется 3а штоком 11 до упора в бурт 13, после чего движется адин шток 11, Выбрав зазор h>, шток останавливается, затвор открыт.

Для закрытия затвора клапана, шток 11 с висящими на нем подвижными деталями свободно перемещают к седлу 2 до тех пор, пока дросселирование среды в зазоре между уплотнительными поверхностями запор. ного органа 3 и седла 2 не создаст перепад давлений, направленный (действующий) вверх. Запорный орган 3 с поршнями 9 и 10 останавливается, а шток 11 продолжаетдвигаться, образуя зазор h< между головкой штока 11 и буртом расточки поршня 9, при этом поршень 9 контактируется со штоком

6, на торцах которого выполнены бурты 7, 8 размерами, превышающими диаметр сквоэного отверстия, а между нижним буртом штока и днищем запорного органа предусмотрен гарантированный зазор при контакте штока с основным поршнем 9. Камера 5 заполняется средой через отверстие 4 и дав20 ление в ней растет, и когда усилие, действующее на эапорный орган 3 со стороны камеры 5, станет больше усилия от давления со стороны входной полости, запорный орган 3 двинется вниз, перекрывая седло 2.

25 При Bblp3BHl1BBHMM давления во входной полости и в камере 5 усилие, прижимающее эапорный орган 3 к седлу 2, окажется достаточным для обеспечения герметичности затвора, при этом, посадка запорного органа

30 3 происходит плавно, без удара.

Таким образом, скорость (быстродействия) в момент открывания клапана увеличивается за счет автоматического перекрытия сквозного отверстия 4 в запорном органе 3 буртом 7 и за счет перепада давления между входной полостью и камерой 5 и исключается практически подбор диаметра (геометрии) сквозного отверстия в запорном органе

3 в зависимости от объема камеры 5.

40 Применение самоуплотняющегося затвора позволит резко увеличить скорость (быстродействие) срабатывания, что играет важную роль в повышении безопасности специальных систем, а также в тех отраслях

45 промышленности, например, в химической, где скорость протекания процесса (реакции) регламентируются скоростью. (быстротой, одновременностью) смешивания компонентов различных веществ, а также в

50 стабилизации автоматизированных пневмогидросистем, Кроме того исключается необходимость увязывать геометрию сквозного отверстия 4 и камеры 5 запорного органа 3.

Формула изобретения

1. Самоуплотняющийсл затвор клапана, содержащий корпус с седлом, шток приво- да, tlQll té эапорный оргBH CQ GVBQ3Hbtb1 OTверстием в торце, обращенном к седлу, концентрично размещенные в полости эа1810696 стия запорного органа, и шток размещен в указанном отверстии с воэможностью огевога перемещения.

Составитель С.Савченко

Техред М.Моргентал Корректор Л.Ливринц

Редактор

Заказ 1436 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 парного органа основной поршень и охватывающий его кольцевой поршень, а также упоры, жестко соединенные с корпусом и взаимодействующие с торцевой поверхностью кольцевого поршня, при этом конец штока привода расположен в расточке основного поршня с гарантированным осевым зазором, отличающийся тем, что он снабжен .дополнительным штоком, на концах которого выполнены бурты диаметром, большим диаметра сквозного отвер5 2. Затвор по п 1, отличающийся тем, что дополнительный шток установлен с зазором между его нижним буртом и обращенной к седлу торцевой поверхностью запорного органа при контакте штока привода

10 с нижним торцом расточки основного поршня.