Тарельчатый клапан

 

Использование: в области компрессоростроения, в частности в газораспределительных органах для компрессоров со смазкой цилиндров маслом. Сущность изобретения: тарельчатый клапан состоит из седла, к уплотняющей кромке которого пружиной и давлением со стороны цилиндра прижата сферической поверхностью тарелка, имеющая также сферическую поверхность и со стороны пружины, причем сферические поверхности тарелки соединены плавно между собой по радиусу ограничителя подъема с выфрезеровками (окнами), в которые выходит газ после открытия клапана, опорная поверхность ограничителя подъема, с которой контактирует тарелка при работе клапана, выполнена плоской, что позволяют при работе клапана существенно уменьшить площадь контакта тарелки с опорной поверхностью ограничителя, так как контакт происходит по окружности между радиусной частью тарелки и плоской поверхностью ограничителя. 1 ил.

Изобретение относится к области компрессоростроения, в частности к конструкции газораспределительных органов для компрессоров со смазкой цилиндров маслом.

Известен клапан, выбранный в качестве аналога, состоящий из седла с плавно закругленной уплотняющей кромкой тарелки со сферическими опорными поверхностями, пружины, прижимающий тарелку к седлу, и ограничителя (розетки), имеющего сферическую опорную поверхность, на которую садится тарелка при открытии клапана [1, 2] Недостатком известной конструкции клапана является запаздывание закрытия клапана во время работы, вызываемое прилипанием сферической части тарелки со стороны пружины к сферической опорной поверхности ограничителя из-за наличия на сферических поверхностях тарелки и ограничителя масловодяной пленки. Прилипание в значительной мере зависит от обилия и вязкости масловодяной пленки и площади соприкасающихся поверхностей. Прилипание приводит к резкому отрыву тарелки от сферической опорной поверхности ограничителя при обратном ходе поршня и сильному удару тарелки о седло, что вызывает усиленный износ седла и тарелки, особенно на всасывании 1-ой ступени, вплоть до выкрашивания седла и тарелки и поломки тарелки. Кроме того, прилипание вызывает обратное течение газа через клапаны, что приводит к снижению производительности и росту удельной работы компрессора, т.е. к ухудшению технических характеристик компрессора.

Известен также клапан, выбранный в качестве прототипа, имеющий упругую тарелку, у которой со стороны металлического седла радиус контактирующей сферической поверхности больше радиуса контактирующей сферической поверхности седла, а со стороны пружины тарелка имеет плоскую опорную поверхность, контактирующую при открытии клапана с плоской опорной поверхностью ограничителя [З] Недостатком известной конструкции клапана является запаздывание закрытия клапана во время работы, вызываемое прилипанием плоской опорной поверхности тарелки к плоской опорной поверхности ограничителя из-за наличия масловодяной пленки.

Технической задачей изобретения является повышение надежности работы клапана и технических характеристик компрессора.

Поставленная задача достигается тем, что существенно уменьшается площадь соприкосновения опорной поверхности тарелки с опорной поверхностью ограничителя за счет выполнения опорной поверхности ограничителя плоской, а опорной поверхности тарелки со стороны пружины по радиусу.

На чертеже изображен предлагаемый клапан, который состоит из седла 1, к уплотняющей кромке 2 которого прижата пружиной 3 и давлением со стороны цилиндра (заклапанного пространства) сферической поверхностью 4 тарелка 5, имеющая со стороны пружины 3 сферическую поверхность 6 и опорную поверхность 7, выполненную по радиусу, который плавно соединяет сферическую поверхность 4 со сферической поверхностью 6 ограничителя подъема 8, имеющего плоскую опорную поверхность 9 и выфрезеровок 10.

Клапан работает следующим образом: при повышении давления в седле 1 клапана больше, чем усилие пружины 3 и давление со стороны цилиндра (заклапанного пространства), газ отжимает тарелку 5 от седла 1 до соприкосновения (удара) тарелки 5 своей опорной радиусной поверхностью 7 с плоской опорной поверхностью 9 ограничителя подъема 8 и уходит через выфрезеровки 10 в заклапанное пространство цилиндра.

При обратном ходе поршня из-за контакта тарелки 5 своей радиусной опорной поверхностью 7 с плоской опорной поверхностью 9 ограничителя подъема 8 по окружности 11 (длина окружности будет различна в зависимости от числа и ширины выфрезеровок) величина прилипания тарелки 5 к ограничителю подъема 8 существенно уменьшается, что позволяет тарелке 5 своевременно, без резкого увеличения скорости подъема подняться к седлу 1, закрывая клапан без запаздывания.

Благодаря использованию предлагаемой конструкции клапана обеспечивается: 1. Повышение надежности работы клапана за счет существенного уменьшения величины прилипания тарелки к плоской опорной поверхности ограничителя подъема.

2. Повышение производительности компрессора за счет уменьшения времени запаздывания закрытия клапана (времени "сидения" тарелки на плоской опорной поверхности ограничителя).

3. Снижение удельной работы компрессора за счет значительного уменьшения обратного выброса газа из цилиндра во всасывающий трубопровод при обратном ходе поршня.

(56) 1. Т.Ф. Кондратьева, В.Л. Исаков Клапаны поршневых компрессоров. Л. Машиностроение, Ленинградское отделение, 1983, стр. 47, 126.

2. М.И. Френкель Поршневые компрессоры. Л. Машиностроение, 1969.

3. Патент США N 3664371, М.кл. F 16 К 15/00, Н. кл. 137-516.29, 1972.

Формула изобретения

Тарельчатый клапан, содержащий седло с плавно закругленной по радиусу уплотняющей кромкой, тарелку со сферическими опорными поверхностями со стороны седла и пружины, плавно соединенными между собой по радиусу, пружину и ограничитель подъема, с опорной поверхностью которого взаимодействует тарелка в процессе работы клапана, отличающийся тем, что опорная поверхность ограничителя подъема выполнена плоской.

РИСУНКИ

Рисунок 1