Дискополосовой самодействующий клапан н.г.огнева - е.а.дмитриева

 

Использование: в компрессоростроении. Сущность изобретения: запорный орган выполнен в виде диска с самопружинящими пластинами, разделенными прямыми каналами. Каждая пластина разделена на две равные части поперек нее таким образом, что каждая половина пластины выполнена в виде консоли, защемленной в диске. Направляющие гнезда выполнены в седле и ограничителе подъема и равны половине толщины пластины и диска и по форме конгруэнтны ему. Основания ребер ограничителя подъема меньше ширины пластины. Средняя длина пластины равна половине соответствующей хорды диска. 1 з. п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к компрессоростроению и касается газораспределительных органов.

Известен полосовой клапан [авт.св. N 1250762, кл. F 16 К 15/16, 1985), содержащий седло и прижатые к нему в средней части планкой запорные органы в виде полос, размещенные в пазах ограничителя подъема.

Однако этот известный клапан недостаточно герметичен, так как между полосой и седлом возможно образование щели для протока газа при обратном ходе поршня.

Известен самодействующий дисковый клапан (авт.св. N 590542, кл. F 16 K 15/14, 1973), содержащий рабочую и демпферную пластины в виде диска с радиальными перемычками и седло с упором для демпферной пластины, при этом рабочая пластина плотно поджата к седлу клапана концентрическими пружинами. Однако в случае усталости последних возможен переток газа при обратном ходе поршня компрессора, что уменьшает герметичность клапана.

Известен также прямоточный самодействующий клапан авторов (патент СССР N 1834985, кл. F 16 K 15/14, 1990), в котором на уплотнительных поверхностях седел выполнены углубления высотой равной толщине пластины, а формой -конгруэнтной ей, что повышает герметичность клапана.

Однако это прямоточный клапан.

За прототип принят полосовой клапан, содержащий седло с прямыми каналами конфузорного типа, ограничитель подъема с углублениями, уменьшающимися к периферии, с прямыми каналами диффузорного типа и ребрами между ними и размещенный между ними запорный орган, концы которого размещены в направляющих гнездах.

Однако каждая пластина этого клапана, утопленная на свою толщину в гнездо ограничителя подъема, по мере работы уменьшает упругость и может получить остаточный прогиб в сторону углубления, вследствие чего образуется щель между седлом и пластиной, по которой возможен переток газа при обратном ходе поршня, снижая герметичность клапана.

Во-вторых, наличие пластин одинакового размера по длине (за исключением двух крайних), уменьшает сечение круглого клапана, увеличивая его сопротивление, что снижает производительность компрессора. К тому же, использование в полной мере жесткости пластины и глубины прогиба приводит к ее остаточному прогибу, либо к поломке пластины в самом нагруженном ее месте в середине, что снижает надежность работы клапана.

Задача изобретения повышение герметичности и надежности и увеличение проходного сечения клапана.

Это достигается тем, что запорный орган выполнен в виде диска с самопружинящими пластинами, разделенными прямыми каналами, при этом пластины разделены на две равные части поперек их таким образом, что каждая половина пластины выполнена в виде консоли, защемленной в диске, а направляющие гнезда выполнены в седле и ограничителе подъема и равны половине толщины диска и по форме конгруэнтны ему, причем основания ребер ограничителя подъема меньше ширины пластины.

На фиг. 1 изображен всасывающий клапан с частично снятым седлом, план; на фиг. 2 разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 разрез В-В на фиг. 1 (в повернутом виде); на фиг. 4 диск с пластинами и каналами; на фиг. 5 узел I на фиг. 2 (увеличенный вдвое).

Диско-полосовой самодействующий клапан содержит седло 1, ограничитель 2 подъема и размещенный между ними запорный орган 3, выполненный в форме диска, входные 4 и выходные 5 каналы для прохода газа. Ограничитель подъема имеет паз 6, уменьшающийся по глубине к краям, в который прогибается запорная пластина 7 под действием разности давлений, действующих на нее. Диск содержит запорные пластины, разделенные каналами 8 для прохода газа. Пластины, составляющие одно целое с диском 3, разделены поперек на две равные части так, что каждая половина пластины работает как консоль, защемленная по периметру диска в гнезде между седлом и ограничителем подъема.

На фиг. 5 показано, что пластины, а следовательно, и диск, утоплены в седло на глубину, равную половине толщины пластины, на такую же глубину они утоплены и в ограничитель подъема. Это сделано для того, чтобы газ при обратном движении поршня имел на своем пути не щель, а лабиринт.

С целью более плотного прижатия пластины 7 к седлу 1 основания ребер ограничителя подъема выполнены таким образом, что они меньше ширины пластины, которая как шляпка гриба образует с двух сторон основания ребра небольшие полочки 9, на которые воздействует обратный поток (показан стрелками на фиг. 5), отжимая пластины к седлу, а точнее к лабиринту седла.

Диско-полосовой клапан работает следующим образом на примере всасывающего клапана. При прямом ходе поршня под действием разности давлений запорные пластины 7 отгибаются консольно от защемленного края пластины к его центру на глубину паза ограничителя подъема. Прямой поток протекает через входные каналы 4 к выходным 5. При обратном ходе поршня избыточное давление, действующее на полки пластин, в дополнение к их жесткости, заставит пластины вернуться в исходное состояние, плотно закрыв доступ газа через клапан. В связи с тем, что пластина утоплена в седло на половину своей толщины, возможному перетоку газа путь закрыт лабиринтом.

Таким образом, изобретение позволит повысить герметичность клапана. Проходное же сечение клапана увеличивается в связи с тем, что размеры пластин по длине неодинаковые, а следуют за хордой диаметра клапана, используя большую его площадь. Меньший прогиб конца пластины-консоли позволяет сделать ее тоньше, а при толщине как у пластины-балки повысить надежность клапана.

Кроме того, изготовление диска заодно с пластинами более технологично. Если пластины потеряли свою упругость и приобрели остаточный прогиб, клапан можно еще какое-то время эксплуатировать, перевернув диск другой стороной входному потоку. В первый период работы он будет наиболее герметичным, так как пластины прилегают к седлу своим остаточным прогибом. К длительной работе такой клапан не пригоден, так как пластины вскоре опять получат остаточный прогиб, но в другую сторону, с возможным изломом в месте защемления консоли.

Формула изобретения

1. Дискополосовой самодействующий клапан, содержащий седло с прямыми каналами конфузорного типа, ограничитель подъема с углублениями, уменьшающимися к периферии, с прямыми каналами диффузорного типа и ребрами между ними и размещенный между ними запорный орган, концы которого расположены в направляющих гнездах, отличающийся тем, что запорный орган выполнен в виде диска с самопружинящими пластинами, разделенными прямыми каналами, при этом пластины разделены поперек на две равные части с образованием из каждой половины пластины консоли, защемленной в диске, а направляющие гнезда выполнены в седле и ограничителе подъема, равны половине толщины диска и по форме конгруэнтны ему, причем основания ребер ограничителя подъема меньше ширины пластины.

2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что средняя длина пластины равна половине соответствующей хорды диска.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5