Клапан с защитным элементом для уплотнения

 

Сущность изобретения: на штоке с запорным органом установлены два уплотнения и защитный элемент, размещенный на штоке с возможностью контакта с уплотнениями в открытом положении запорного органа На запорном органе между двумя уплотнениями выполнена полость утечки. Полость соединена каналом с окружающим клапан объемом и вторым каналом с источником очищающего средства В запорном органе выполнены выемки, в которых установлены уплотнения с возможностью перемещения в направлении движения запорного органа 1 злф-лы. 9 ил.

пж Я1 <ю (Щй ЕЛК3 24 Р16

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТЕНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ .-, ::;. «-жа

К ПАТЕНТУ (21) 4742122/29 (22) 19.09.88 (31) 88 3801589; 88 3801661 (32) 20.0138; 20.01.88 (33) DE; ОЕ (46) 30.1293 Бюп йа 48-47 (75) Ханс Опо Мит(ОЕ); Эрих Шлоттербек(ОЕ) (73) Ханс Опо МИТ (ОЕ) (86) ЕР 89/00044 (17.0139) (54) КЛАПАН С ЗАЩИТНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ

ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ (57) Сущность изобретения: на штоке с запорным органом установлены два уплотнения и защитный элемент, размещенный на штоке с возможностью контакта с уплотнениями в открытом положении запорного органа На запорном органе между двумя уплотнениями выполнена полость утечка Полость соединена каналом с окружающим клапан обьемом и вторым каналом с источником очищающего средства 8 запорном органе выполнены выемки, в которых установлены уплотнения с возможностью перемещения в направлении движения запорного органа 1m 9ил.

1839701

Изобретение относится к клапанам с защитным элементом для уплотнения.

Известен клапан вышеуказанного типа (выложенная заявка ФРГ ¹ 3701027 и европейский патент ¹ 0279177) с полостью утечки, оснащенный двумя местами уплотнения, расположенными последовательно и в положении закрывания клапана препятствующими перетеканию жидких сред из одной части корпуса клапана в другую. Два места уплотнения реализуют за счет уплотнительной конструкции с двумя отделенными друг от друга и расположенными на стороне корпуса клапана уплотнениями, причем оба этих дискретных уплотнения выполнены с поперечным сечением круглой формы. Полость утечки в известных клапанах расположена между местами уплотнения и через корпус клапана соединена с окружающим клапан объемом. С помощью двухседловых клапанов решают технологическую задачу, заключающуюся в том, чтобы помимо известного в положении закрывания клапана управления поступлением среды от внутренней полости клапана к полости утечки управлять этим поступлением также в других положениях клапана. Решение технологической задачи достигается тем, что поступлением среды от внутренней полости к полости утечки в других положениях, отличающихся от положения закрывания клапана, управляю, т.. ..;;им же образом, как в положении закрывания, за счет замещения запорного органа в отношении его взаимодействия с полостью утечки, Предусмотрен защитный элемент, имеющий внутренний проход и расположенный подвижно по отношению к запорному органу в направлении его степени свободы перемещения. При этом защитный элемент, по меньшей мере, в положении открывания клапана имеет постоянный контакт с обоими местами уплотнения, соответственно обоими уплотнениями.

Известный защитный элемент постоянно и 80 всех случаях применения взаимодействует с двумя уплотнениями, соответственно месгами уплотнения, и согласно назначению управляет поступлением среды от внутренней полости к полости утечки между обоими уплотнениями, соответственно местами уплотнения.

В известных клапанах защитный элемент в других положениях, отличающихся от положения закрывания клапана, берет на себя защиту и поддержание обоих уплотнений, соответственно мест уплотнения, в том случае, если их реализуют за счет уплотнительных средств, расположенных со стороны корпуса клапана, Для уплотнений. распоi1пженных со стороны запорного органа, известный запорный элемент при его конструкции и принципе действия не обеспечивает никакой защиты, Цель изобретения — обеспечить защиту и поддержание уплотнения в других положениях, отличающихся от положения закрывания. Представлены решения, при которых, в частности, защищаются и под10 держиваются уплотнения, расположенные со стороны запорного органа.

Преимущество изобретения состоит в том, что принцип взаимодействия между защитным элементом и уплотнениями, распо15 ложенными со стороны корпуса клапана, последовательно переносится на клапаны самой простой конструкции с единственной функцией открывания/закрывания, с одной стороны. и на сложные клапанные устройст20 ва с самыми разнообразными функциями переключения и свойствами. с другой стороны, и используется в них. Так. впервые стало возможным расположить уплотнение с круглым поперечным сечением, так называемое кольцо круглого сечения, представляющее собой при расположении со стороны корпуса клапана уплотнительный элемент с ограниченной подвижностью, в канавке со

: стороны корпуса, так как в открытом поло30 жении клапана уплотнение за счет защитного элемента фиксируется в положении, адекватном его положению в положении закрывания клапана. Благодаря этому в открытом положении клапана оно не подвергается механической нагрузке эа счет текущей среды. В известных конструкциях уплотнение, расположенное со стороны корпуса, в открытом положении клапана полностью открыто в сторону внутренней полости корпуса клапана, Незащищенное уплотнение подвергается воздействиям сил течения, коррозии и эрозии текущей среды, по меньшей мере, на его поверхности, обращенной в сторону внутренний полости корпуса клапана, Изобретение решает проблему во взаимосвязи с уплотнительным кольцом, незакрепленным с помощью сравнительно простых средств, В изобретении принцип взаимодействия между защитным элементом, с одной стороны, и корпусом клапана, обоими уплотнениями, соответственно местами уплотнения и полостью утечки, с другой стороны, замещается на принцип взаимодействия между защитным элементом, с одной с-ороны, и запорным органом, уплотнением, соответственно уплотнениями и при известных условиях полос1ью утечки, с другой стороны При э1 )м д >стигается

183970 I

55 то. что защитный элемент в других положениях, отличающихся от положения закрывания клапана. защищает и поддерживает расположенное со стороны запорного органа уплотнение или два уплотнения, В этом случае, если между обоими уплотнениями, расположенными со стороны запорного органа, имеется полость утечки, поступлением среды от внутренней полости к полости утечки в других положениях. отличающихся от положения закрывания клапана, в смысле принципа действия управляют таким же образом, как в положении закрывания, эа счет замещения запорного органа в. отношении его взаимодействия с полостью утечки.

В связи стем, что благодаря предложенному согласно изобретению принципу взаимодействия между защитным элементом и запорным органом возникает охват запорного органа защитным элементом в открытом положении клапана, исчезает признак необходимости "внутреннего прохода". Текущая среда s открытом положении клапана не течет через защитный элемент. Преимущество состоит в том, что проходное поперечное сечение эоны посадки не сужается за счет кольцевого поперечного сечения защитного элемента, а также в том, что защитный элемент направляют по запорному органу, при этом в открытом положении клапана образуется пара сопряженных элементов. В клапане направление защитного элемента осуществляется также по запорному органу или не нем, однако образование пары сопряженных элементов происходит с зоной посадки корпуса клапана. В этом случае снижаются требования к качеству соосного расположения между осью запорного органа и корпусом клапана.

Два уплотнения, расположенных со стороны запорного органа; между которыми имеется полость утечки, соединенная через каналы. с окружающим клапан объемом, могут очищаться с помощью известных средств, как в закрытом положении. так и в открытом положении. Очистка единственного уплотнения, расположенного со стороны корпуса клапана или со стороны запорного органа и закрытого согласно изобретению во всех положениях клапана от.носительно внутренней полости корпуса клапана, в соответствии с предпочтительной формой осуществления клапана согласно изобретению обеспечивается за счет того, что защитный элемент в зоне его перекрытия уплотнением от внутренней полости корпуса клапана до уплотнения выполнен пропускающим. Так как защитный элемент в этом случае не берет на себя функцию

20 .25

45 уплотнения, а i олько защищает и поддерживает уплотнение со стороны корпуса в открытом положении клапана, он может, например, иметь большое количество отверстий.

В варианте выполнения клапана обеспечивается способность к очистке единственного уплотнения со стороны внутренней полости части корпуса клапана за счет того, что защитному элементу в направлении его подвижности приданы такие размеры, что обеспечивается пространственное соединекие между внутренней полостью корпуса клапана и охватывающими уплотнение стенками, На фиг. 1 представлен клапан с расположенным в запорном органе уплотнением в закрытом положении (левая сторона) и в открытом положении (правая сторона); на фиг, 2 - клапан с двумя расположенными со стороны запорного органа уплотнениями и расположенной между ними полостью утечки в закрытом положении и открытом; на фиг. 3 — клапан с расположенным с ограниченной подвижностью уплотнением в закрытом положении и в открытом положении; нв фиг. 4 — клапан с подводом очищающего средства к полости утечки в закрытом положении и в открытом положении; на фиг, 5— клапан с видоизмененным подводом и отводом очищающего средства; на фиг, 6-9— клапан с ограниченно подвижными уплотнениями и вариантом выполнения подвода и отводом очищающего средства, На фиг. 1 показан клапан с корпусом 1, 2, зоной 3 посадки, запорным органом 4, защитным элементом 5 и уплотнением 6. В положении закрывания клапана зона 3 Ao" садки взаимодействует с запорным органом

4 и его уплотнением 6. В открытом положении клапана действие зоны посадки 3 по отношению к уплотнению 6 замещается защитным элементом 5. Нагрузка уплотнения

6, производимая в положении закрывания клапана за счет уплотняющего действия, в других положениях, отличных от положения закрывания, вызывается защитным элементом 5, В открытом положении клапана проходящее течение V проходит из части 1 корпуса клапана в часть 2 корпуса клапана или наоборот. Защитный элемент 5 имеет принимающее запорный орган 4 отверстие диаметром Р, такой же диаметр имеет и соединительное отверстие частей корпуса клапана в зоне 3 посадки. Речь идет о запорном клапане с функцией открывания/закрывания, Запорный орган 4 согласно фиг.2 изменен по сравнению с вариантом на фиг, I так, что теперь предусмотрены два уплотнения

1839701

45

7, 8, имеющие между собой полость 9 утечки, Эта полость в положении закрывания клапана ограничена с одной стороны частью корпуса клапана, а с другой стороны через спускное отверстие 10, расположенное внутри запорного органа 4, соединена с окружающим клапан объемом. Например, спускное отверстие 10 может располагаться в спускной трубе 11, соединенной с запорным органом 4 и выведенной из части 2 корпуса клапана, Возможен вариант, когда спускная труба 11 расположена на стороне части 1 корпуса клапана и выведена из нее в окружающий клапан объем. 8 последнем случае спускное отверстие 10 находится в первом стержне,12, которым управляется запорный орган 4. Другие варианты клапанного устройства в отношении расположения спускного отверстия 10 вытекают из фиг.6-9 (спускное отверстие 10 в выведенной вниз спускной трубе 11). На правой стороне фиг.2 показан защищенный от утечки клапан в открытом положении. Полость 9 утечки orpa ueaezc с наружной стороны внутренней боковой поверхностью защитного элемента 5. 8 закрытом положении, как и в открытом положении клапана полость утечки заперта относительно внутренней полости частей корпуса клапана, Защитный элемент 5 в отношении уплотненлй 7, 8 и полости 9 утечки замещает зону 3 посадки частей корпуса клапана, В зоне посадки может располагаться посадочное кольцо, Нэ фиг.3 предусмотрено так называемое "незакрепленное" уплотнение 6, расположенное внутри канавки 13 запорного органа 4. Уплотнение 6 имеет воэможность ограниченного перемещения внутри канавки 13 в направлении движения переключения запорного органа 4, что обеспечивает очистку критических зон между уплотнением 6 и канавкой 13, Одним из условий очистки этих зон является то, что защитный элемент 5 имеет такие размеры, что обеспечивается пространственное соединение между внутренней полостью частей корпуса клапана и охватывающими уплотнение 6. стенками. Стержень 14 предназначен для управления защитным элементом 5.

На фиг.4 и 5 запорный орган 4 оснащен двумя уплотнениями 7 и 8, заключающими между собой полость 9 утечки, Полость утечки не только соединена. как изображено на фиг,2, через спускное отверстие 10 с окружающим клапан обьемом, но имеет второй соединительный канал к окружающему клапан обьему, через который очищающая жидкость может вводиться в полость утечки.

Отвод очищающего средства (нэ фиг.4 L/R) и подвод очищающего средства (R) могут быть применены к конструкции уплотнения согласно варианту выполнения нэ фиг,5, в которой оба уплотнения расположены в запорном органе 4 с ограниченной подвижностью.

На фиг.6-9 показано, каким образом очищающее средство вводят в полость утечки и подводят к ней. Например. эапорный орган 4 может выполняться в виде полого тела между уплотнениями 7 и 8 (фиг.б). причем очищающую жидкость подводят к зоне уплотнений через распределительное и разбрызгивающее приспособление 15, Зона между уплотнениями 7 и 8 может разделяться с помощью перегородки 16 (фиг.7), образующей зону 17 подвода и зону

18 отвода, так что очищающее средство R принудительно подводится к зоне уплотнения и точно так же отводится из нее, На фиг,8 очистная труба 19 с распределительным и раэбрызгивающим приспособлением 15 расположена в спускном отверстии 10 спускной трубы 11. Очищающую жидкость R подводят к зоне уплотнения и отводят через кольцевой зазор 20, образованный между внутренней стенкой спускной трубы 11 и очистной трубой 19, На фиг,9 подвод очищающей жидкости

R и отвод жидкости утечки, соответственно очищающей жидкости, L/R расположены на одной стороне запорного органа 4, Привод запорного органа осуществляется либо через первый стержень 12, расположенный на стороне запорного органа 4, противолежащей спускной трубе 11, и выведенный из части 1 корпуса клапана, либо при отказе от первого стержня через спускную трубу

11, причем возможно положение встраивания клапана, изображенное на фиг.9, или положение встраивания, повернутое нэ

180 относительно изображенного расположения.

На фиг.2 и 4-9 показан переключаемый без утечки двухседловой клапан. В том случае, если защитный элемент 5 через поперечные ребра неподвижно соединен с частью 1 корпуса клапана, соответственно

2, получается клапан, с помощью которого возможно переключение с ограниченной утечкой, При этом соединительные поперечные ребра между защитным элементом 5 и частью 1 корпуса клапана, соответственно

2, выполняют с проходными отверстиями, диаметры которых соответствуют номинальному поперечному сечению клэпанэ. (56) Патент Великобритании

М 668563. кл. 135, 1952.

)S39701

Формула изобретения

1. КЛАПАН С ЗАЩИТНЫМ ЭЛЕМЕНТОМ ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ, содержащий корпус, шток с запорным органом, на котором установлены два уплотнения и защитный элемент. размещенный на штоке с возможностью контакта с уплотнениями в открытом положении запорного органа, от- 113 личающийся тем, что на запорном органе между двумя уплотнениями выполнена по лость утечки, при этом она соединена по меньшей мере одним каналом с окружающим объемом клапана и другим каналом с источником очищающего средства.

2, Клапан по п.1, отличающийся тем, что в запорном органе выполнены выемки, в которых установлены уплотнения С возможностью перемещения в направлении движения запорного органа.

1839701

1839701

Составитель А. Кабакова

Техред M,Mopãeíòàë

Корректор Л. Пилипенко

Редактор Т. Юрчикова

Тираж

НПО "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж-35, Раушская

Заказ 3413

Подписное наб„4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина. 101