Газодинамическое уплотнение клапана

Авторы патента:

Попарецкий Андрей Викторович (RU)

Куница Сергей Петрович (RU)

Ланевский Тимур Маматкулович (RU)

F16K1/226 - Клапаны; краны; задвижки; поплавки для приведения их в действие; вентиляционные устройства или устройства для аэрации

Владельцы патента RU 2688607:

Публичное акционерное общество "ОДК - Уфимское моторостроительное производственное объединение" (ПАО "ОДК-УМПО") (RU)

Изобретение относится к конструкции клапанного узла, преимущественно газотурбинного двигателя, и касается конструкции уплотнения запорного элемента. Газодинамическое уплотнение клапана содержит корпус с установленным внутри него дисковым затвором с кольцевой проточкой в торцевой части, кольцевую крышку, установленную на дисковом затворе, с образованием между ними кольцевой полости, уплотнительное кольцо, установленное в кольцевой полости, и отверстия для подачи рабочей среды, сообщающие входную полость с кольцевой полостью. Уплотнительное кольцо снабжено глухими радиальными проточками, выполненными со стороны дискового затвора в радиальном направлении от его центра, уплотнительное кольцо выполнено в виде сегментов и установлено с возможностью их радиального перемещения, сегменты снабжены стопорными выступами, выполненными на их торцах, при этом стопорные выступы соседних сегментов находятся во взаимном зацеплении в одном из крайних положений, отверстия для подачи рабочей среды выполнены в дисковом затворе и соединены с глухими радиальными проточками через кольцевую полость, а дисковый затвор установлен на поворотной оси, проходящей под углом к его плоскости. Изобретение обеспечивает высокую эксплуатационную надежность и увеличение ресурса клапана. 4 ил.

Изобретение относится к конструкции клапанного узла, преимущественно газотурбинного двигателя, и касается конструкции уплотнения запорного элемента.

Из уровня техники известно уплотнение клапана, содержащее дисковый затвор с кольцевой проточкой в торцевой части, кольцевую крышку, установленную на дисковом затворе, с образованием кольцевой полости, уплотнительное кольцо, установленное в кольцевой полости и отверстия для подачи рабочей среды, сообщающие входную полость с кольцевой полостью (см. патент РФ 2224157 С2, МПК F16K 1/226, 27.08.2001).

Предложенная конструкция клапана не позволяет применять его на каналах, подходящих перпендикулярно к основной проточной части, ввиду особенностей механизации. При открытии и закрытии клапана возможно заклинивание и повышенный износ уплотнения.

Задачей изобретения является обеспечение высокой эксплуатационной надежности и увеличение ресурса клапана.

Технический результат, который может быть получен при использовании изобретения, состоит в повышении герметичности клапана за счет его конфигурации и особенности кинематики дискового затвора.

Поставленная задача решается тем, что газодинамическое уплотнение клапана, содержащее корпус с установленным внутри него дисковым затвором с кольцевой проточкой в торцевой части, кольцевую крышку, установленную на дисковом затворе, с образованием между ними кольцевой полости, уплотнительное кольцо, установленное в кольцевой полости и отверстия для подачи рабочей среды, сообщающие входную полость с кольцевой полостью, при этом уплотнительное кольцо снабжено глухими радиальными проточками, выполненными со стороны дискового затвора в радиальном направлении от его центра, уплотнительное кольцо выполнено в виде сегментов и установлено с возможностью их радиального перемещения, сегменты снабжены стопорными выступами, выполненными на их торцах, при этом стопорные выступы соседних сегментов находятся во взаимном зацеплении в одном из крайних положений, отверстия для подачи рабочей среды выполнены в дисковом затворе и соединены с глухими радиальными проточками через кольцевую полость, а дисковый затвор установлен на поворотной оси проходящей под углом к его плоскости.

Снабжение уплотнительного кольца глухими радиальными проточками, выполненными со стороны дискового затвора в радиальном направлении от его центра, а также наличие отверстий выполненных в дисковом затворе для подачи рабочей среды от входной полости через кольцевую полость к указанным радиальным проточкам позволяет создаваемому внутри них избыточному давлению поджать уплотнительное кольцо к корпусу клапана, реализуя его герметичность в закрытом положении, а также поджать уплотнительное кольцо к крышке чтобы избежать перетечек рабочей среды между указанными элементами.

Выполнение уплотнительного кольца в виде сегментов с возможностью их радиального перемещения позволяет снизить его износ при открытии/закрытии, ввиду того что сила трения в месте контакта уплотнительного кольца с корпусом клапана незначительна.

Снабжение сегментов стопорными выступами, выполненными на их торцах, так, что стопорные выступы соседних сегментов находятся во взаимном зацеплении при их максимальном расхождении (одно из крайних положений) обеспечивает ограничение радиального перемещения сегментов.

Установка дискового затвора на поворотной оси, проходящей под углом к его плоскости, обеспечивает равномерное обжатие сегментов уплотнительного кольца к корпусу клапана.

Сущность предложенного технического решения поясняется чертежами:

Фиг. 1 - разрез клапана по поворотной оси, вид сбоку;

Фиг. 2 - разрез затвора, вид сбоку;

Фиг. 3 - разрез уплотнительного кольца по месту стопорных выступов;

Фиг. 4 - уплотнительное кольцо, вид снизу.

Газодинамическое уплотнение клапана содержит корпус 1, расположенный, в частном случае реализации, на корпусе газотурбинного двигателя (на чертежах не указан), перпендикулярно направлению основного потока газа, и дисковый затвор 2 с кольцевой проточкой 3, выполненной в его торцевой части для формирования кольцевой полости 4 между указанным дисковым затвором 2 и установленной на нем кольцевой крышкой 5. В кольцевой полости 4, между дисковым затвором 2 и кольцевой крышкой 5, установлено уплотнительное кольцо 6. В дисковом затворе 2 выполнены отверстия 7, сообщающие входную полость 8 с кольцевой полостью 4, для подачи рабочей среды, а именно воздуха высокого давления, создающего усилия на уплотнительное кольцо 6 в радиальном направлении. Уплотнительное кольцо 6 снабжено глухими радиальными проточками 9, выполненными со стороны дискового затвора 2 в радиальном направлении от его центра. Уплотнительное кольцо 6 выполнено в виде сегментов и установлено с возможностью их радиального перемещения.

Уплотнительное кольцо 6 выполняется, преимущественно, из 4х сегментов в каждом из которых выполнено по 32е глухих радиальных проточки 9, при этом в зависимости от размера конструкции количество проточек может быть уменьшено или увеличено. При этом сегменты снабжены стопорными выступами 10, выполненными на их торцах. Выступы соседних сегментов находятся во взаимном зацеплении при их максимальном расхождении. Дисковый затвор 2 установлен на поворотной оси 11 проходящей под углом к его плоскости.

Работа устройства осуществляется следующим образом.

Открытие и закрытие дискового затвора 2 происходит за счет механического привода (на чертежах не указан), осуществляющего вращение поворотной оси 11, которая предает крутящий момент. В процессе закрытия клапана, дисковый затвор 2 перемещается в горизонтальное положение, равномерно обжимая уплотнительное кольцо 6, а разность давлений приводит к возникновению газодинамических сил в кольцевой полости 4 и глухих радиальных проточках 9, прижимающих уплотнительное кольцо 6 к корпусу 1 клапана. Радиальное перемещение сегментов уплотнительного кольца 6 ограничивается при открытии клапана путем входа стопорных выступов 10 в зацепление.

Газодинамическое уплотнение клапана, содержащее корпус с установленным внутри него дисковым затвором с кольцевой проточкой в торцевой части, кольцевую крышку, установленную на дисковом затворе, с образованием между ними кольцевой полости, уплотнительное кольцо, установленное в кольцевой полости, и отверстия для подачи рабочей среды, сообщающие входную полость с кольцевой полостью, отличающееся тем, что уплотнительное кольцо снабжено глухими радиальными проточками, выполненными со стороны дискового затвора в радиальном направлении от его центра, уплотнительное кольцо выполнено в виде сегментов и установлено с возможностью их радиального перемещения, сегменты снабжены стопорными выступами, выполненными на их торцах, при этом стопорные выступы соседних сегментов находятся во взаимном зацеплении в одном из крайних положений, отверстия для подачи рабочей среды выполнены в дисковом затворе и соединены с глухими радиальными проточками через кольцевую полость, а дисковый затвор установлен на поворотной оси, проходящей под углом к его плоскости.

Изобретение относится к области машиностроения. Электропривод с планетарным редуктором содержит герметичный корпус, входной вал, связанный с электродвигателем, планетарный редуктор и выходной вал.

Поворотное душевое устройство с запорным клапаном // 2687330

Изобретение относится к области водопроводных устройств. Поворотное душевое устройство содержит корпус душевого устройства с основанием, поворотный корпус, содержащий душевую лейку и установленный с возможностью поворотного перемещения относительно основания между исходным положением и рабочим положением, вход для душевой жидкости и канал для прохода жидкости от входа для душевой жидкости в душевую лейку.

Устройство изменения скорости в проточном канале для регулирующего клапана // 2686647

Предложена группа изобретений под названием - устройство изменения скорости в проточном канале для регулирующего клапана. Регулирующий клапан содержит корпус клапана, имеющий проточный канал и горловину; элемент управления, расположенный в корпусе клапана; седло клапана, расположенное в корпусе клапана вблизи горловины; фиксатор, прикрепленный к одному концу элемента управления, содержащий участок корпуса, имеющий продольную ось, верхнюю поверхность и нижнюю поверхность.

Способ регулирования подачи жидкости в распылительное устройство и регулятор подачи жидкости для осуществления заявленного способа // 2685630

Изобретение относится к оборудованию для распыления жидкостей. Регулятор подачи жидкости в распылительное устройство включает корпус, канал, входной и выходной штуцер, игольчатый шток, уплотнительные кольца в местах соединения.

Осевой клапан // 2683219

Клапан содержит внешний и внутренний корпусы, входной и выходной фланцы, делитель потока, соосно которому установлен запирающий орган, соединенный с реечным приводом при помощи штока, и размещенную в выходном фланце расширительную втулку.

Седло клапана // 2682796

Группа изобретений относится к клапану и к седлам клапанов. Седло клапана содержит кольцевой жесткий опорный элемент и кольцевой эластомерный уплотнительный элемент, герметично прикрепленный сверху жесткого опорного элемента.

Регулирующий клапан // 2681871

Предлагаемое изобретение относится к арматуростроению, в частности к регулирующим клапанам осевого потока, применяемым в промышленной трубопроводной арматуре, и предназначено для регулирования и перекрытия рабочих сред жидкостей и газов.

Осевой регулирующий клапан // 2681717

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к регулирующим клапанам прямоточного типа, применяемым в промышленной трубопроводной арматуре. Осевой регулирующий клапан содержит внешний и внутренний корпусы, входной и выходной фланцы, делитель потока, соосно которому установлен запирающий орган, соединенный с реечным приводом при помощи штока, размещенную в выходном фланце расширительную втулку.

Способ профилирования равнопроцентной пропускной характеристики регулирующего клапана и устройство для его осуществления // 2681059

Изобретение относится к машиностроению, в частности к регулирующей трубопроводной арматуре, предназначенной для регулирования потока проходящей текучей среды, и может быть использовано в нефтяной и газовой промышленности.

Клапан сильфонный // 2676583

Изобретение относится к области трубопроводной арматуры и может быть использовано в химической, энергетической, нефтегазовой и других отраслях промышленности. Клапан сильфонный содержит корпус с патрубками подвода и отвода рабочей среды, крышку, герметизированный сильфоном шток и запорный орган в виде подвижно прикрепленного к штоку золотника.

Системы и способы с использованием поворотного клапана для по меньшей мере одного из приготовления образца или анализа образца // 2688746

Группа изобретений относятся к системам и способам создания образцов для биохимического анализа и/или проведения биохимических реакций. Система для проведения биохимических реакций, включает: гидравлическую сеть, содержащую канал для образца, реакционную камеру и резервуар, причем канал для образца находится в проточном сообщении с отверстием для образца, выполненным с возможностью приема биологического образца, а реакционная камера имеет по меньшей мере одну оптически прозрачную поверхность для приема осветительного света из оптического пути и массив реакционных углублений; насосный узел, выполненный с возможностью находиться в проточном сообщении с гидравлической сетью; поворотный клапан, содержащий проточный канал и выполненный с возможностью поворота между первым и вторым положениями клапана, причем проточный канал гидравлически связывает реакционную камеру и канал для образца, когда поворотный клапан находится в первом положении клапана, и гидравлически связывает резервуар и реакционную камеру, когда поворотный клапан находится во втором положении клапана, при этом насосный узел вызывает поток биологического образца к реакционной камере, когда поворотный клапан находится в первом положении клапана, и вызывает поток компонента реакции из резервуара к реакционной камере, когда поворотный клапан находится во втором положении клапана; и узел обнаружения для обнаружения генерируемых одной или более реакциями световых сигналов из массива реакционных углублений в реакционной камере. Технический результат – повышение качества анализов. 7 н. и 53 з. п. ф-лы, 1 табл., 29 ил.

Клапаны типа бабочка с осевым уплотнением // 2689232

Группа изобретений относится к клапанам типа бабочка. Клапан содержит: корпус клапана, имеющий канал для протока текучей среды, проходящий через него; седло клапана, расположенное в корпусе клапана; диск, расположенный в канале для протока текучей среды корпуса клапана. Диск имеет возможность поворота между первым положением и вторым положением вокруг оси, по существу, перпендикулярной продольной оси диска, при этом диск имеет возможность переводиться между вторым положением и третьим положением в направлении, по существу, параллельном продольной оси диска. Клапан содержит узел приведения в действие, функционально связанный с диском и содержащий поршень, вал поршня, проходящий внутри канала для протока текучей среды корпуса клапана, и пружинный элемент, функционально связанный с валом и диском. Пружинный элемент оказывает смещающее усилие на диск в направлении от седла клапана и, по существу, параллельно продольной оси диска. Узел приведения в действие дополнительно содержит вспомогательный кулачок, соединенный с валом, причем вспомогательный кулачок выполнен с возможностью упираться в поверхность диска, расположенную на стороне диска, противоположной седлу клапана, когда диск находится в третьем положении. Кулачок имеет возможность позиционировать диск в герметичном зацеплении с седлом клапана, когда диск находится в третьем положении. Такой клапан может быть встроен в трубопровод для текучей среды системы для текучей среды. Техническим результатом является повышение износостойкости. 2 н. и 12 з.п. ф-лы, 8 ил.