Универсальный регулирующий клапан

 

Сущность изобретения: регулирующий клапан содержит корпусные элементы с входным и выходным отверстиями и седлом. Между корпусными элементами закреплена диафрагма, установленная с возможностью перекрытия седла и отделяющая управляющую камеру от камеры давления. В диафрагме выполнено дроссельное отверстие, сообщающее указанные камеры. На одной стороне утолщенной части диафрагмы закреплена пластина, а на другой - держатель с направляющими элементами, входящими в проходное отверстие седла. В верхнем корпусном элементе размещен сильфон, один конец которого соединен с корпусным элементом, а другой - с пластиной диафрагмы. В сильфоне расположена пружина, нагружающая диафрагму в сторону закрытия седла и упирающаяся в резьбовую крышку, установленную, в верхней части корпуса. В корпусном элементе выполнены каналы и сопло, соединяющие входное отверстие и уравновешивающую камеру и установлено запорное устройство с возможностью перекрытия указанных каналов. 17 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к предохранительным клапанам, которые срабатывают при падении давления с одной стороны от клапана.

Наиболее близким по конструкции и назначению к предлагаемому изобретению является предохранительный клапан, содержащий корпус с входным и выходным отверстиями и седлом. В корпусе размещен чувствительный элемент в виде поршня, отделяющего управляющую камеру от камеры давления и перекрывающего при своем перемещении седло. Поршень соединен с сильфоном, неподвижный конец которого жестко соединен с корпусом, при этом в корпусе выполнен канал, сообщающий камеру давления с выходным отверстием [1] Данное устройство предназначено для защиты системы, по которой жидкость поступает к потребителю и где может произойти прекращение подачи жидкости из-за растрескивания труб, падения давления, неправильной эксплуатации.

В том случае, когда по какой-либо причине прекращена подача воды по трубопроводу, потребитель может забыть закрыть водопроводный кран. При повторной подачи воды в трубопровод истекающая из незакрытого крана вода может залить помещение. Если по трубопроводу транспортируется не вода, а агрессивная жидкость, то ее непредусмотренное истечение может привести к аварийным последствиям.

Известный предохранительный кран автоматически отключает подачу жидкости при падении давления в выходном отверстии клапана. Однако, хотя указанный клапан решает данную проблему, он имеет ряд недостатков, а именно: появляющиеся на внутренних стенках корпуса осаждения препятствуют перемещению поршня. Большую сложность представляет регулировка кольцевого зазора между поршнем и корпусом. Чересчур малый зазор приводит к гидравлическому удару, кроме того, при малом зазоре кольцо, размещенное в поршне, тормозит поршень, препятствуя его перемещению. Другим недостатком известного устройства является нестабильность клапана, которая возникает из-за разницы площади поршня и площади седла. Кроме того, нестабильность клапана сохраняется вследствие того, что регулировочные характеристики устройства, настраиваемые винтом и пружиной, зависят от давления на входе клапана.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков.

При этом разработанный регулирующий клапан имеет следующие достоинства: автоматическое прекращение потока жидкости в случае повреждения системы подающей воду; регулировка потока в случае появления избыточного расхода; автоматическое предотвращение возврата грязной воды; автоматическое включение клапана после устранения повреждения; образующиеся осаждения на стенках корпуса не влияют на функционирование клапана; отсутствует гидравлический удар; имеется возможность регулировки клапана; клапан позволяет изменять давление в трубопроводной сети;
клапан имеет простую конструкцию;
клапан может быть использован в качестве вакуумного клапана;
клапан может быть отрегулирован на отключение в том случае, когда давление падает ниже минимально допустимого;
клапан надежен и долговечен;
клапан легко монтируется;
клапан может быть размещен в стандартных корпусах известных мировых производителей;
клапан прост в обслуживании.

Технический результат достигается тем, что в регулирующем клапане, содержащем корпусные элементы, в которых выполнены входное и выходное отверстия, седло с проходным отверстием, размещенный между входным и выходным отверстиями чувствительный элемент, установленный с возможностью открытия и закрытия седла и отделяющий управляющую камеру от камеры давления, сообщающейся с входным отверстием, упругий элемент, нагружающий чувствительный элемент в сторону седла, уравновешивающую камеру, расположенную между седлом и выходным отверстием, выполненные в корпусных элементах сопло или каналы, сообщающие входное отверстие и уравновешивающую камеру, сильфон, один конец которого соединен с чувствительным элементом, а другой с корпусным элементом, причем места соединения сильфона загерметизированы с образованием сильфонной камеры, а также средство, соединяющее управляющую камеру и камеру давления, чувствительный элемент выполнен в виде гибкой диафрагмы, прикрепленной к корпусным элементам, диафрагма снабжена пластиной, жестко закрепленной на диафрагме со стороны упругого элемента, средство, сообщающее между собой управляющую камеру и камеру давления, выполнено в виде дроссельного отверстия в диафрагме, площадь диафрагмы внутри сильфона равна площади седла, кроме того, клапан снабжен запорным устройством в виде запорного элемента с приводом, установленным с возможностью перекрытия сопла или каналов.

В частных случаях исполнения клапан снабжен стержнем, один конец которого соединен с рукояткой, а другой с пластиной, и стержень установлен с возможностью ручного перемещения диафрагмы относительно седла.

В первом конструктивном исполнении клапан снабжен штоком с центральным сквозным каналом, установленным с возможностью перемещения относительно корпуса и взаимодействия с диафрагмой, а в сквозном канале установлен индикатор, выходящий одним концом наружу штока и закрепленный другим концом на диафрагме.

Кроме того, запорный элемент для перекрытия каналов в нижнем корпусном элементе нагружен упругим элементом в сторону закрытия сопла или каналов, а его привод выполнен в виде рукоятки, приводимой в движение вручную.

Во втором конструктивном исполнении регулирующего клапана привод запорного элемента выполнен в виде электромагнита, перемещающего запорный элемент в сторону открытия или закрытия сопла или каналов.

В частном случае исполнения сильфонная камера сообщена с атмосферой.

В третьем конструктивном исполнении клапана соединительное средство выполнено в виде каналов, сообщающих между собой управляющую камеру и выходное отверстие. Для перекрытия каналов установлен управляющий электромагнитный клапан.

В четвертом конструктивном исполнении клапана в его корпусном элементе выполнены каналы, соединяющие сильфонную камеру с управляющей камерой и установлен трехходовой электромагнитный управляющий клапан с возможностью перекрытия указанных каналов, причем один из его выходов соединен со сбросом жидкости, а два других с упомянутыми каналами.

На фиг. 1 изображено вертикальное сечение универсального регулирующего клапана; на фиг. 2 силы и давления, действующие на рабочие поверхности сильфона и диафрагмы; на фиг. 3 вертикальное сечение клапана, снабженного индикатором положения диафрагмы и запорным элементом с ручным приводом (первое конструктивное исполнение); на фиг. 4 сечение по А-А, изображенного на фиг. 3; на фиг. 5 изображено вертикальное сечение клапана, в котором для перекрытия каналов, расположенных между камерой давления и уравновешивающей камерой, установлен электромагнитный клапан (второе конструктивное исполнение клапана); на фиг. 6 сечение по Б-Б на фиг. 5; на фиг. 7 изображено вертикальное сечение клапана, содержащего электромагнитный клапан для перекрытия каналов, соединяющих управляющую камеру и выходное отверстие (третье конструктивное исполнение клапана); на фиг. 8 сечение клапана, содержащее два управляющих электромагнитных клапана для перекрытия каналов, соединяющих управляющую камеру с выходным отверстием и каналов, соединяющих полость внутри сильфона с управляющей камерой.

Универсальный регулирующий клапан содержит корпусные элементы 1 и 2. В нижнем корпусном элементе 1 выполнены входное 3 и выходное 4 отверстия, а также седло 5 с проходным отверстием 6, имеющим площадь А_s. Проходное отверстие 6 седла соединено с уравновешивающей камерой 7.

Между верхним 2 и нижним 1 корпусными элементами закреплен чувствительный элемент, выполненный в виде диафрагмы 8, образующей со стенками корпусных элементов две камеры управляющую 9 в верхнем корпусном элементе и давления 10 в нижнем корпусном элементе. В диафрагме 8 выполнено дроссельное отверстие 11, сообщающее между собой указанные камеры.

Диафрагма установлена с возможностью перекрытия седла 5 при своем перемещении.

В верхней стенке 12 корпусного элемента 1 рядом с седлом выполнено самопромывающееся сопло 13, соединяющее между собой камеру давления и выходное отверстие 4.

В центре диафрагмы имеется утолщенная часть 14, на которой со стороны седла 5 установлен держатель 15 с направляющими элементами 16, входящими в проходное отверстие 6 седла. На противоположной стороне утолщенной части 14 диафрагмы размещена пластина 17, жестко соединенная с держателем 15. Пластина 17 выполнена с кольцевой стенкой 18, образующей полость 19, внутренний диаметр которой равен диаметру проходного отверстия 6 седла. В верхнем корпусном элементе 2 размещен сильфон 20, один конец которого соединен с корпусным элементом в его средней части, а другой конец с пластиной 17.

Места соединения сильфона загерметизированы с образованием сильфонной камеры 21, изолированной от управляющей камеры 9 и охватывающей площадью А_еf (диафрагмы, равную по размеру номинальной площади А_s проходного отверстия 6.

В верхней части корпусного элемента 2 установлена резьбовая крышка 2 с осевым отверстием для прохода стержня 23. Стержень 23 предназначен для ручного перемещения диафрагмы и соединен с пластиной 17 посредством винта 24.

На фиг. 1 стержень 23 изображен пунктирной линией, поскольку он не является обязательным элементом конструкции.

Диафрагма нагружена в сторону закрытия седла пружиной 25, опирающейся одним концом в резьбовую крышку 22, а другим в пластину 17.

Резьбовая крышка 22 установлена с возможностью регулировки усилия пружины 25 для создания необходимого закрывающего усилия, действующего на пластину 17.

На фиг. 3 и 4 показано первое конструктивное исполнение универсального регулирующего клапана.

Клапан снабжен штоком 26, имеющим центральный сквозной канал и рукоятку 27. Шток 26 связан с резьбовой крышкой 22 резьбовым соединением и установлен с возможностью осевого перемещения и прижатия диафрагмы 8 к седлу. В сквозном канале штока 26 размещен индикатор 28, выходящий наружу из канала штока 26 одним концом. Другой конец индикатора 28 жестко соединен с пластиной 17 диафрагмы. Головка 29 индикатора расположена в рукоятке 27 штока, указывая положение диафрагмы 8.

Для ограничения осевого перемещения штока 26 предусмотрена закрепленная на нем шайба 30, взаимодействующая в крайнем верхнем положении штока с торцем резьбовой крышки 22. На буртике корпусного элемента 2, охватывая пружину 25, установлены калибровочные прокладки 31, предназначенные для регулировки расхода клапана. Прокладки закреплены резьбовой крышкой 22.

В нижнем корпусном элементе 1 за уравновешивающей камерой 7 выполнен горизонтальный канал 32, а под камерой давления 10 вертикальный канал 33. Указанные каналы эквивалентны соплу 13, расположенному в верхней стенке 12 корпусного элемента клапана, показанного на фиг. 1.

Для перекрытия каналов клапан снабжен запорным устройством, имеющим запорный элемент, выполненный в виде поршня 34. Поршень 34 размещен в цилиндрической камере 35, которая закрыта крышкой 36, соединенной с корпусом посредством резьбы. Поршень установлен с возможностью перекрытия своим торцем горизонтального канала 32 под действием пружины 37.

Привод запорного устройства выполнен в виде рукоятки 38, соединенной с поршнем 34 пальцем 39, а с корпусным элементом 1 пальцем 40, и образующей двуплечий рычаг.

В отверстиях 41 резьбовой крышки 22 установлены шпильки.

На фиг. 5 и 6 изображен клапан в соответствии со вторым конструктивным исполнением. Его конструкция аналогична конструкции клапана, изображенного на фиг. 3 и 4. Отличие конструкции заключается в том, что для разобщения горизонтального 32 и вертикального 33 каналов использован электромагнитный клапан 42.

В клапане, показанном на фиг. 7 (третье конструктивное исполнение) управляющая камера 9 соединена с выходным отверстием 4 посредством каналов 43, 44 и 45. Каналы 43 и 44 выполнены в верхнем корпусном элементе, а канал 45 в нижнем. Для разобщения указанных каналов установлен электромагнитный клапан 46.

Клапаны, показанные на фиг. 5 и 6, используются в промышленности. В этих конструктивных исполнениях электромагнитный клапан может иметь дистанционное управление в сочетании с дистанционно управляемой панелью индикатора, показывающей, если это нужно, положение регулирующего клапана.

Электромагнитный клапан является двухходовым двухпозиционным клапаном.

В клапане показанном на фиг. 8 (четвертое конструктивное исполнение) в верхнем корпусном элементе выполнены каналы 47 и 48, концы которых закрыты пробками 49 и 50. Канал 47 соединен с сильфонной камерой 21, а канал 48 с управляющей камерой 9.

Для перекрытия указанных каналов установлен двухпозиционный трехходовой электромагнитный клапан 51.

Клапан, показанный на фиг. 1, работает следующим образом.

При отсутствии давления в сети под действием усилия пружины 25 диафрагма 8 с пластиной 17 прижата своей утолщенной частью 14 к седлу 5, перекрывая его проходное отверстие 6 и разъединяя тем самым входное и выходное отверстия.

При подаче жидкости в водораспределительную установку жидкость из входного отверстия 3 клапана поступает в камеру давления 10. Затем жидкость проходит через отверстие 11 в диафрагме в управляющую камеру 9. Когда управляющая камера 9 будет полностью заполнена, то давление жидкости с обеих сторон диафрагмы станет одинаковым и на диафрагму не будет действовать усилие, вызванное разницей давлений.

Уравнение равновесия сил может быть записано в следующем виде
F_res F_iz (F_f + F_b + F_o) 0 где F_res результирующее усилие;
F_iz усилие от действия выходного давления;
F_s усилие пружины;
F_b усилие сильфона;
F_o усилие от действия атмосферного давления.

В сильфонной камере 21 давление равно атмосферному Р_о, поскольку камера сообщена с атмосферой через отверстие в резьбовой крышке 22. Через данное отверстие может проходить стержень 23 или шток 26.

Сжимающее усилие F_b сильфона обусловлено его упругостью.

При нормальной работе, когда регулирующий клапан открыт, входное давление действует снизу на кольцевую часть диафрагмы 8. Кроме того, жидкость через дроссельное отверстие 11 поступает в управляющую камеру 9 и действует сверху на кольцевую часть диафрагмы 8. Таким образом, кольцевая часть диафрагмы уравновешена. При этом центральная часть диафрагмы изолирована от давления в управляющей камере сильфона 20. Сильфонная камера 21 находится под атмосферным давлением Р_о. Усилий F_f пружины и F_b сильфона оказывается недостаточным, чтобы преодолеть направленное вверх усилие, действующее на центральную часть гибкой диафрагмы, и обусловленную выходным давлением F_iz, вследствие чего регулирующий клапан остается открытым.

Если в трубе, связанной с выходным отверстием 4, происходит поломка, то давление F_iz падает и таким образом направленное вверх усилие от давления среды в уравновешивающей камере 7 уменьшается, тогда как действующее вниз усилие от давления в управляющей камере 9 остается равным усилию от входного давления в камере давления 10, действующему вверх благодаря сообщению указанных камер через дроссельное отверстие 11.

В результате этого под действием усилия пружины F_f и усилия сильфона F_b гибкая диафрагма начинает медленно перемещаться в закрытое положение.

При этом изменение входного давления не влияет на поток рабочей среды через клапан.

Размер дроссельного отверстия 11 ограничивает расход жидкости, истекающей из управляющей камеры 9 в камеру давления 10 при падении давления в выходном отверстии 4 или уравновешивающей камере 7. Это уменьшает скорость перемещения диафрагмы в сторону седла и тем самым предупреждает возникновение гидравлического удара.

При закрытом диафрагмой седле жидкость проходит через самопромывающееся сопло 13 в уравновешивающую камеру 7 и через выходное отверстие 4 к кранам или клапанам, открываемым потребителем. Если кран или клапан открыт, то вытекающая струя воды привлечет внимание потребителя, который закроет концевой кран.

Когда седло 5 закрыто диафрагмой 8, во входном отверстии 3 давление равно максимальному, а в уравновешивающей камере 7 при открытом концевом кране давление равно атмосферному. При закрытии потребителем концевого крана давление в уравновешивающей камере 7 начнет увеличиваться и вырастет до величины давления во входном отверстии 3.

Усилие, развиваемое давлением в уравновешивающей камере 7, станет больше суммарного усилия пружины 25 и сильфона 20. В результате диафрагма с пластиной 17, преодолевая усилие пружины и сильфона, начнет перемещаться вверх до своего крайнего верхнего положения, открывая седло 5.

Скорость подъема диафрагмы мала и может быть выбрана путем подбора размера отверстия 11 в диафрагме. Из-за небольшой скорости перемещения подъем диафрагмы происходит без гидравлического удара.

Таким образом отверстие 11, обеспечивающее сообщение через диафрагму, служит для замедления скорости перемещения диафрагмы как при открытии клапана, так и при закрытии. Как в том, так и в другом случае перемещение диафрагмы является достаточно медленным для предотвращения гидравлического удара, но достаточным для выполнения предназначенной цели.

Данное описание работы относится к клапанам, работающим на нейтральной рабочей среде. Эти клапаны предназначены для установки в системах подачи воды, характеризуемых нестабильными параметрами, в системах с падением входного давления, с частым образованием трещин в трубопроводах, системах, расположенных на ползущих грунтах, неустойчивых почвах или в условиях перегрузок.

Падение давления на выходе такого клапана приводит к автоматическому закрытию клапана и тем самым к автоматическому прекращению потока жидкости.

В случае, когда выпускная труба, соединенная с выходным отверстием клапана, вновь наполнится жидкостью через самопромывающееся сопло 13, регулирующий клапан откроется автоматически. Регулирующий клапан стремится открыться при входном давлении, близком по величине к давлению в момент закрытия клапана.

Если участок трубопровода между регулирующим клапаном и концевым краном имеет большую протяженность, то для полного заполнения его слабой струей воды, протекающей через сопло 13, при закрытом концевом кране потребуется довольно много времени.

В этом случае для открытия клапана используется стержень 23, который соединен с пластиной 17 диафрагмы 8 и позволяет вручную открыть клапан, не дожидаясь установления требуемой величины давления в уравновешивающей камере 7. Открытие клапана осуществляется перемещением стержня вверх. Для удобства потребителя на конце стержня 23 выполнена рукоятка.

Универсальный регулирующий клапан, показанный на фиг. 3 и 4, предназначен для использования в устойчивых системах, не имеющих колебаний давления. В основном его работа аналогична описанному выше клапану, за исключением того, каким образом осуществляется его повторное включение. Для повторного включения клапана необходимо переместить рукоятку 38, закрепленную на корпусном элементе с помощью пальца 40 как двуплечий рычаг.

Рукоятка 38 соединена пальцем 39 с поршнем 34. При нажатии на рукоятку поршень 34 перемещается, преодолевая усилие пружины 37, и открывает горизонтальный канал 32. Горизонтальный канал 32 и вертикальный канал 33, соединенные между собой цилиндрической камерой 34, сообщают камеру давления 10 с уравновешивающей камерой 7. Это приводит к выравниванию давлений в указанных камерах и вследствие этого к подъему диафрагмы 8 с пластиной 17, т.е. к открытию клапана.

Индикатор 28, соединенный с пластиной 17, позволяет точно определить положение диафрагмы 8, т.е. определить открыт или закрыт клапан.

Этот клапан может быть использован также в качестве запорного клапана. В этом случае рукояткой 27 поворачивают резьбовой шток 26 до тех пор, пока он не переместит пластину 17 в крайнее нижнее положение, в котором диафрагма 8 закрывает проходное отверстие седла 5. При открытии клапана шток 26 перемещают вверх до упора шайбой 30 в торец резьбовой крышки 22. Регулировка расхода клапана осуществляется путем установки калибровочных прокладок 31, число и размер которых определяет положение резьбовой крышки 22.

В тех случаях, когда при отключении воды в системе потребитель оставляет ручной душ в наполненной ванне, может происходить всасывание грязной воды с воздухом. Это приводит к загрязнению трубопроводов и гидравлическому удару из-за всасывания воздуха. В описываемом клапане это явление исключено. Данный клапан защищен от прекращения подачи воды или растрескивания трубопровода, а также может быть использован в качестве запорного клапана или вакуумного клапана.

Клапан со вторым конструктивным исполнением (фиг. 5) работает аналогично клапану с первым конструктивным исполнением. Отличием является то, что управление перепуском жидкости из камеры давления 10 в уравновешивающую камеру 7 производится посредством электомагнитного клапана 42. Последний соединяет между собой каналы 32 и 33, связанные соответственно с уравновешивающей камерой и камерой давления. Электромагнитный клапан 42 может иметь дистанционное управление в сочетании с дистанционно управляемой панелью индикатора, на которой показано положение регулирующего клапана.

На фиг. 6 видно, что электромагнитный клапан 42 является двухходовым двухпозиционным клапаном. Он эквивалентен запорному устройству с ручным приводом 38, показанному на фиг. 4.

В промышленном варианте после ремонта дефектной трубы предпочтительно вручную открывать регулирующий клапан путем вывинчивания штока 26 рукояткой 27. Шток, двигаясь вверх, перемещает с собой индикатор 28, который в свою очередь отводит диафрагму 8 от седла, открывая клапан.

Очевидно, если шток 26 останется в поднятом положении, в котором головка 29 индикатора не выступает из рукоятки 27, то регулирующий клапан не сможет функционировать автоматически, т.е. клапан не сможет закрыться при падении давления в выходном отверстии. Следовательно, для обеспечения нормального функционирования клапана, после открытия шток 26 должен быть опущен до достижения им положения, в котором будет обеспечено автоматическое закрытие клапана при уменьшении входного или выходного давления. Причем закрытое положение клапана должно быть четко зафиксировано головкой 29 индикатора 28, выступающей за рукоятку 27.

После того, как поврежденная труба будет заменена, клапан откроется путем дистанционного включения электромагнитного клапана 42, обеспечивающего открытие горизонтального канала 32 и тем самым прохождение жидкости из камеры давления 10 через каналы 33 и 32 в уравновешивающую камеру 7 в обход седла 5, закрытого диафрагмой 8. Из уравновешивающей камеры жидкость поступает в выходное отверстие 4 и далее в трубу, на конце которой находится кран.

После заполнения трубы установившееся выходное давление Р_iz будет действовать на диафрагму 8 в сторону открытия клапана. Однако, если длина трубы довольно велика, то потребуется некоторый промежуток времени, пока жидкость заполнит трубу, поэтому повторное открытие регулирующего клапана путем дистанционного воздействия на электромагнитный клапан будет происходить с задержкой. Более быстрое открытие клапана обеспечивается путем ручного воздействия на шток 26.

Клапан, показанный на фиг. 7 (третье конструктивное исполнение), работает следующим образом. Для открытия регулирующего клапана после ремонта или замены неисправного трубопровода, соединенного с клапаном, необходимо включить электромагнитный клапан 46. Указанный клапан соединяет между собой каналы 43 и 44, выполненные в верхнем корпусном элементе, и тем самым обеспечивает сообщение управляющей камеры 9 с выходным отверстием 4 в то время, когда седло перекрыто диафрагмой 8. В результате этого поток жидкости из входного отверстия 3 проходит через камеру давления 10, управляющую камеру 9 по каналам 43, 44 и 45 к выходному отверстию 4. Когда давление в выходном отверстии 4, а также в трубопроводе, соединенном с выходным отверстием, станет равным давлению во входном отверстии, то усилие пружины 25, действующей на диафрагму, преодолевается, диафрагма 8 поднимается, обеспечивая сообщение входного и выходного отверстий через проходное отверстие седла 5. Поскольку расход жидкости, поступающей в выходное отверстие, зависит от размера отверстия 11 в диафрагме, то выравнивание величины давления во входном и выходном отверстиях происходит значительно дольше, чем в клапанах, показанных на фиг. 3, 4 и 5.

Конструкцию, показанную на фиг. 7, следует использовать в тех случаях, когда нет возможности установить в нижнем корпусном элементе поршень 34 для перекрытия каналов 32 и 33 (как на фиг. 4) или электромагнитный клапан 42 (как на фиг. 6).

Клапан, показанный на фиг. 8 (четвертое конструктивное исполнение) работает аналогично клапану, изображенному на фиг. 7.

Открытие клапана осуществляется путем соединения каналов 43 и 44 электромагнитным клапаном 46. Вследствие соединения указанных каналов жидкость из управляющей камеры сбрасывается в уравновешивающую камеру 7. Поскольку усилие от давления, действующего снизу на диафрагму, превышает усилие пружины 25, то диафрагма отходит от седла, т.е. клапан открывается.

В отличие от клапана, показанного на фиг. 7, данная конструкция снабжена дополнительным электромагнитным клапаном 51, предназначенным для закрытия регулирующего клапана.

Электромагнитный клапан 51 соединяет между собой каналы 47 и 48, сообщенные соответственно с сильфонной камерой 21 и управляющей камерой 9. В результате этого жидкость проходит из управляющей камеры 9 в сильфонную камеру 21 и под действием давления в указанной камере диафрагма перемещается вниз до закрытия седла 5. При переключении электромагнитного клапана 51 в нейтральное положение сильфонная камера 21 сообщается с атмосферой, при этом жидкость, которая в ней находится, удаляется из камеры через выход электромагнитного клапана 51, соединенный с отстойником.

Когда сильфонная камера 21 соединена с атмосферой, регулирующий клапан (фиг. 8) функционирует, как описанный выше клапан, изображенный на фиг. 7.

Таким образом выше описаны несколько конструктивных исполнений регулирующего клапана.

Регулирующий клапан, представленный на фиг. 1, является наиболее простым по конструкции. Он закрывается автоматически при падении давления в системе и открывается автоматически за счет прохода жидкости из камеры давления через сопло 13 в уравновешивающую камеру. При необходимости клапан может быть открыт вручную посредством стержня 23.

Регулирующий клапан, представленный на фиг. 3 и 4, закрывается автоматически, но может быть закрыт вручную путем завинчивания штока 25 рукояткой 27. Клапан открывается вручную рукояткой 27 или рукояткой 38 ручного запорного средства, перекрывающего каналы 32 и 33.

Регулирующий клапан, показанный на фиг. 5, закрывается автоматически, а также может быть открыт и закрыт вручную с помощью рукоятки 27, соединенной со штоком 26. Кроме того, он открывается дистанционно за счет использования электромагнитного клапана 42. Эту конструкцию уместно использовать в тех случаях, когда скорость открытия клапана не является существенным фактором, или если к выходному отверстию клапана присоединен короткий отрезок трубы.

Регулирующий клапан, представленный на фиг. 7, закрывается автоматически и может открываться дистанционно и достаточно быстро посредством включения электромагнитного клапана 46. В данном клапане для его открытия не требуется наличия трубы, соединенной с его выходным отверстием и заполняемой жидкостью.

Регулирующий клапан, показанный на фиг. 8, открывается дистанционно и достаточно быстро так же, как и клапан на фиг. 6. Для его закрытия предусмотрен дистанционно управляемый электромагнитный клапан 51.

Испытания универсального регулирующего клапана в соответствии с предлагаемым изобретением, проведенные на практике в течение длительного времени, показали хорошие результаты.

Упомянутые выше свойства и характеристики клапана показывают, что клапан является легко выполнимым и удобным в эксплуатации для потребителя.

Формула изобретения

1. УНИВЕРСАЛЬНЫЙ РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН, содержащий корпусные элементы, в которых выполнены входное и выходное отверстия, седло с проходным отверстием, размещенный между входным и выходным отверстиями чувствительный элемент, установленный с возможностью открытия и закрытия седла и отделяющий управляющую камеру от камеры давления, сообщающийся с входным отверстием, упругий элемент, нагружающий чувствительный элемент в сторону закрытия седла, уравновешивающую камеру, расположенную между седлом и выходным отверстием, выполненные в корпусных элементах сопло или каналы, сообщающие входное отверстие и уравновешивающую камеру, сильфон, один конец которого соединен с чувствительным элементом, а другой - с корпусным элементом, причем места соединения сильфона загерметизированы с образованием сильфонной камеры, а также средство, соединяющее управляющую камеру и камеру давления, отличающийся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде гибкой диафрагмы, прикрепленной к корпусным элементам, диафрагма снабжена пластиной, жестко закрепленной на диафрагме со стороны упругого элемента, средство, соединяющее управляющую камеру и камеру давления выполнено в виде дроссельного отверстия в диафрагме, площадь диафрагмы внутри сильфона равна площади седла, кроме того, он снабжен запорным устройством в виде запорного элемента с приводом, установленным с возможностью перекрытия сопла или каналов.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что он снабжен стержнем, один конец которого соединен с рукояткой, а другой - с пластиной, и стержень установлен с возможностью ручного перемещения диафрагмы относительно седла.

3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что он снабжен штоком с центральным сквозным каналом, установленным с возможностью перемещения относительно корпуса и взаимодействия с диафрагмой, а в сквозном канале установлен индикатор, выходящий одним концом наружу штока и закрепленным другим концом на диафрагме.

4. Клапан по п.1, отличающийся тем, что запорный элемент нагружен упругим элементом в сторону закрытия сопла или каналов, а его привод выполнен в виде рукоятки, приводимой в движение вручную.

5. Клапан по п.1, отличающийся тем, что привод запорного элемента выполнен в виде электромагнита, перемещающего запорный элемент в сторону открытия или закрытия сопла или каналов.

6. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что сильфонная камера сообщена с атмосферой.

7. Универсальный регулирующий клапан, содержащий корпусные элементы, в которых выполнены входное и выходное отверстия, сообщающиеся между собой через проходное отверстие седла, чувствительный элемент, установленный с возможностью открытия и закрытия седла при своем перемещении и отделяющий управляющую камеру от камеры давления, уравновешивающую камеру, расположенную между седлом и выходным отверстием, упругий элемент, нагружающий чувствительный элемент в сторону закрытия седла, сильфон, один конец которого закреплен на корпусном элементе, а другой конец - на стороне чувствительного элемента, обращенной к упругому элементу, места соединения сильфона загерметизированы с образованием сильфонной камеры, средство сообщения, соединяющее камеру давления с управляющей камерой, а также соединительное средство для сообщения одной из камер, ограниченной чувствительным элементом, с выходным отверстием, отличающийся тем, что чувствительный элемент выполнен в виде гибкой диафрагмы, закрепленной на корпусных элементах, диафрагма снабжена пластиной, жестко закрепленной на диафрагме со стороны упругого элемента, средство сообщения, соединяющее управляющую камеру и камеру давления, выполнено в виде дроссельного отверстия в диафрагме, площадь диафрагмы внутри сильфона равна эффективной площади сильфона и площади отверстия седла, а соединительное средство для сообщения камеры, ограниченной чувствительным элементом, с выходным отверстием, выполнено в виде постоянно открытого сопла или перекрываемых каналов.

8. Клапан по п.7, отличающийся тем, что соединительное средство выполнено в виде сопла или каналов, сообщающих камеру давления и выходное отверстие.

9. Клапан по п.8, отличающийся тем, что каналы сообщены с уравновешивающей камерой, а клапан снабжен запорным элементом с приводом, установленным с возможностью открытия и закрытия указанных каналов.

10. Клапан по п.7, отличающийся тем, что он снабжен стержнем, один конец которого соединен с рукояткой, а другой - с пластиной, и стержень установлен с возможностью перемещения диафрагмы относительно седла.

11. Клапан по п.7, отличающийся тем, что он снабжен штоком с центральным сквозным каналом и установленным с возможностью перемещения относительно корпуса и взаимодействия с диафрагмой, а в сквозном канале установлен индикатор, входящий одним концом наружу штока из сквозного канала и закрепленный другим концом на диафрагме.

12. Клапан по п.9, отличающийся тем, что привод запорного элемента выполнен в виде рукоятки, приводимой в движение вручную.

13. Клапан по п.9, отличающийся тем, что привод запорного элемента выполнен в виде электромагнита, перемещающего запорный элемент из открытого в закрытое положение.

14. Клапан по п.7, отличающийся тем, что соединительное средство выполнено в виде каналов, сообщающих управляющую камеру и выходное отверстие.

15. Клапан по п.14, отличающийся тем, что он снабжен запорным элементом, установленным с возможностью открытия или закрытия каналов.

16. Клапан по п.7 или 14, отличающийся тем, что в корпусном элементе выполнены каналы, соединяющие сильфонную камеру с управляющей камерой, и установлен управляющий клапан с возможностью перекрытия указанных каналов.

17. Клапан по п.16, отличающийся тем, что управляющий клапан является трехходовым клапаном, причем один из его выходов соединен со сбросом жидкости, а два других соединены с каналами.

18. Клапан по п.7, отличающийся тем, что сильфонная камера соединена с атмосферой.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8