Клапан игольчатый

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к запорным клапанам, и может быть использовано при разработке устройств для полного герметичного перекрытия потока рабочей среды в коммуникациях при высоких давлениях до 5000 атмосфер. Заявляемый клапан игольчатый состоит из расположенного в корпусе запорного органа в виде иглы, установленной с возможностью осевого перемещения вдоль продольной оси клапана под действием винтового механизма, состоящего из ходового винта и нажимной гайки. На корпусе клапана установлен сигнализатор состояния в виде нажимного концевого выключателя, а нажимная гайка снабжена шпонкой с возможностью взаимодействия с нажимным элементом выключателя и содержит вкладыш и упругий элемент, передающие усилие от нажимной гайки на иглу. Заявляемый клапан запорный игольчатый при установке в системах высокого давления до 5000 атмосфер обеспечивает получение сигнала при гарантированном перекрытии потока рабочей среды, что соответствует состоянию клапана «закрыто». 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к арматуростроению, а именно, к запорным клапанам, и может быть использовано при разработке устройств для' полного герметичного перекрытия потока рабочей среды в коммуникациях, например водорода и его изотопов, при высоких давлениях до 5000 атмосфер.

Известен предохранительный клапан, описанный в патенте на изобретение RU 2176047, FI7K 17/06, опубл. 20.11.2001. Клапан содержит цилиндрический корпус с входным отверстием, в седло которого упирается рабочий торец поршня с уплотнительной прокладкой. Поршень выполнен заодно со штоком, соосно с которым расположена пружина, поджимающая поршень к седлу регулировочной гайкой, установленной с возможностью перемещения по резьбе на внутренней поверхности корпуса. В осевом отверстии штока установлена игла, образующая игольчатый клапан с осевым отверстием поршня. Предлагаемая конструкция клапана исключает возможность разрушения трубопровода в результате превышения в нем давления среды и уменьшает вероятность появления воздушных пробок, но не имеет сигнализации о срабатывании при сбросе давления.

Известен игольчатый клапан (свидетельство РФ на полезную модель №8035, Е21В 34/02, опубл. 16.10.1998), содержащий корпус с осевым каналом, установленный в полости корпуса на резьбе и соосно с ним шток с запирающей осевой канал иглой и гнездо под манометр. Шток выполнен с осевым каналом, сообщающим полость корпуса с гнездом под манометр, которое выполнено в конце штока, выходящего из корпуса клапана. Манометр предназначен для определения давления в системе, при этом в конструкции не предусмотрена возможность сигнализации о состоянии клапана «закрыто» или «открыто».

Известен шаровой клапан высокого давления серии V86, описанный в каталоге продукции «DK-LOK» 2015 года. Клапан содержит корпус из нержавеющей стали, внутри которого расположен затвор в виде шаровой пробки. Для уплотнения шара используется два седла, два уплотнительных кольца и две дисковые пружины с торцевыми уплотнителями. Рукоятка для ручного управления крепится на корпусе и соединяется со штоком, установленным изнутри, передающим вращение от рукоятки затвору. Существует возможность установки сигнализаторов состояний «открыто» и «закрыто», сигнализирующие о герметичном закрытии канала потока рабочей среды. Недостатком такого клапана является невысокие рабочие давления по сравнен иго с клапанами игольчатого типа.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является устройство клапана запорного игольчатого, описанное в каталоге продукции «Wika», модель 910.11(2017 г.) Клапан игольчатый включает расположенный в корпусе запорный орган в виде иглы, установленной с возможностью осевого перемещения вдоль продольной оси клапана до седла под действием винтового механизма, состоящего из ходового винта и нажимной гайки.

Клапан запорный игольчатый характеризуется способностью работать при высоких давлениях.

К недостаткам прототипа следует отнести отсутствие сигнализаторов о герметичном закрытии канала потока рабочей среды, что особенно важно при работе с высоким давлением среды порядка 5000 атмосфер.

Задачей настоящего изобретения является обеспечение гарантированного сигнала о закрытом состоянии игольчатого клапана, работающего при высоких давлениях.

При использовании заявляемого клапана достигается следующий технический результат:

- получение сигнала при гарантированном состоянии клапана «закрыто»;

- возможность использования клапана в коммуникациях с высоким давлением рабочей среды (до 5000 атмосфер).

Для решения указанной задачи и достижения технического результата заявляется клапан игольчатый, включающий расположенный в корпусе запорный орган в виде иглы, установленной с возможностью осевого перемещения вдоль продольной оси клапана под действием винтового механизма, состоящего из ходового винта и нажимной гайки, в котором, согласно изобретению, на корпусе клапана установлен сигнализатор состояния в виде нажимных концевых выключателей, нажимная гайка снабжена шпонкой с возможностью взаимодействия с нажимным элементом выключателя и содержит вкладыш и упругий элемент, передающие усилие от нажимной гайки на иглу.

При этом упругий элемент может быть выполнен в виде пакета тарельчатых пружин или в виде винтовой пружины.

Любые концевые выключатели, и механического типа, и построенные на других физических принципах (ультразвуковые, индукционые, инфракрасные и т.п.) имеют гистерезис включения-отключения, организованный с целью исключить «дребезг» выходного сигнала при медленном включении. Таким образом, возникает проблема сопряжения момента запирания клапана иглой, который происходит в точке, и момента включения концевого выключателя, который имеет, некоторую неопределенность из-за наличия гистерезиса включения-выключения. Введение в конструкцию упругого элемента позволяет согласовать момент включения выключателя, сигнализирующего о состоянии «закрыто», и момент запирания иглы таким образом, что при срабатывании концевого выключателя можно гарантировать закрытое состояние клапана. Упругий элемент в виде пакета тарельчатых пружин установлен между нажимной гайкой с вкладышем и запорной иглой имеет параметры, обеспечивающие необходимое усилие запирания иглы для заданного рабочего давления.

На фигуре представлена схема заявляемого устройства, где 1 - корпус, 2 - запорная игла, 3 - сальниковое уплотнение, 4 - нажимная гайка, 5 - вкладыш, 6 - пакет пружин, 7 - винт, 8 - маховик, 9 - подшипники качения, 10 - шпонка, 11 - концевой выключатель.

Клапан состоит из стального корпуса 1, внутри которого находится запорная игла 2 с сальниковым уплотнением 3, нажимной гайки 4, содержащей вкладыш 5 и пакет тарельчатых пружин 6, винта 7 с маховиком 8, опорных подшипников качения 9. Вращение нажимной гайки 4 ограничено установленной на ней шпонкой 10, которая нажимает на контакты концевых выключателей 11.

Устройство работает следующим образом. При вращении винта 7 с помощью маховика 8, начинается поступательное движение нажимной гайки 4, которая в свою очередь перемещает вкладыш 5, сжимающий пакет пружин 6. Пружины давят на иглу 2, запирающую вентиль. При дальнейшем перемещении гайки 4 с вкладышем 5 пакет пружин 6 сжимается и вкладыш 5 непосредственно начинает давить на иглу 2. Шпонка 10, перемещающаяся вместе с гайкой 4, включает концевой выключатель 11, сигнализирующий о состоянии «закрыто». Введение в конструкцию клапана пружинного элемента в виде пакета тарельчатых пружин 6 позволяет согласовать момент запирания иглы 2 клапана с гистерезисом включения-выключения концевого выключателя 11. Параметры пружинного элемента подбираются таким образом, чтобы обеспечить необходимое усилие запирания иглы 2 для заданного рабочего давления и необходимый свободный ход для включения концевого выключателя 11.

Был изготовлен опытный образец устройства. Корпус (внутренний диаметр 29 мм) и винт с левой метрической резьбой (диаметром 10 мм и шагом 1,5 мм), приводящий в движение нажимную гайку, выполнены из стали 30ХГСА. Тарельчатые пружины обеспечивают усилие поджатия до 2 тонн. Сальниковое уплотнение - комбинированное из фторопласта и бронзы. На корпусе располагаются концевые выключатели. Испытание на герметичность проводилось при давлении 5000 атмосфер. Разработанная конструкция позволяет сопрягать момент включения концевого выключателя, сигнализирующий о состоянии «закрыто», и момент запирания иглы.

1. Клапан игольчатый, включающий расположенный в корпусе запорный орган в виде иглы, установленной с возможностью осевого перемещения вдоль продольной оси клапана под действием винтового механизма, состоящего из ходового винта и нажимной гайки, отличающийся тем, что на корпусе клапана установлен сигнализатор состояния в виде нажимных концевых выключателей, нажимная гайка снабжена шпонкой с возможностью взаимодействия с нажимным элементом выключателя и содержит вкладыш и упругий элемент, передающие усилие от нажимной гайки на иглу.

2. Клапан игольчатый по п. 1, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде пакета тарельчатых пружин.

3. Клапан игольчатый по п. 1, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен в виде винтовой пружины.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к узлу (100) визуального индикатора положения для блоков концевых выключателей, включающему в себя индикаторный элемент (110), выполненный с возможностью установки на валу узла привода блока концевых выключателей, причем указанный индикаторный элемент (110) имеет множество смежных секторов (111, 112) с отличающимися цветами и/или надписями.

Группа изобретений относится к средствам диагностики устройств управления. Технический результат – уменьшение энергопотребления для диагностики устройства управления.

Изобретение относится к системам управления технологическими процессами, включающими клапаны, и, в частности, к способам управления клапанами. Изобретение включает способ, устройство и машиночитаемый носитель для управления клапаном.

Задвижка шиберная содержит вал подачи, шибер, подшипниковый узел и пружину. Вал подачи закреплен от прямолинейных перемещений подшипниковым узлом.

Индикатор разности давлений, содержащий корпус в котором расположены изолированные отверстия, в одном из которых установлен подпружиненный геркон, а во втором - подвижная система с постоянным магнитом, при этом отверстия расположены параллельно, подвижная система состоит из неподвижной втулки с подпружиненным поршнем и направляющей, а постоянный магнит закреплен в теле поршня перпендикулярно его оси в плоскости, проходящей через ось геркона, и подпружинен, отличающийся тем, что в него дополнительно введены второй поршень с встроенным магнитом и пружиной, шток с регулировочной гайкой, при этом поршень установлен в третьем изолированном отверстии параллельно геркону и разделяет собой входной трубопровод фильтра и атмосферу, пружина одним своим концом упирается в поршень, а другими - в корпус, шток одним своим концом жестко закреплен на поршне со стороны пружины, а вторым проходит сквозь герметичное отверстие в корпусе, при этом на свободном его конце завернута регулировочная гайка.

Настоящее изобретение в целом относится к калибровке датчика и, в частности, к способам и системам для регулирования выравнивания датчика перемещения, применяемого в технологических управляющих клапанах.

Раскрыты способы и устройства для испытания клапанов при неполном ходе с применением управления давлением. Один из приведенных в качестве примера способов включает генерацию первой заданной величины давления для позиционера клапана, соединенного с исполнительным механизмом для приведения в движение клапана.

Настоящее изобретение относится к системам управления технологическими процессами, а более конкретно, к управлению клапаном. Система и способ управления клапаном увеличивает работоспособность узла регулирующего клапана, используемого в процессе управления.

Устройство контроля положения затвора штуцерного или фланцевого шарового крана относится к шаровым кранам, функционирующим как отсекающие клапана в системах сжатого воздуха, воды и технических масел промывочных и испытательных стендов.

Изобретение относится к клапану для регулирования потока газовой и/или жидкой текучей среды, в частности к распознаванию и определению износа клапана. Управляющий блок (16) для клапанной системы, при этом клапанный управляющий блок предназначен для управления исполнительным механизмом (14) так, что он выполняет первое количество клапанных циклов, для считывания первого сигнала с датчика (15) после выполнения первых клапанных циклов и для обработки его для образования первого измерительного значения положения клапанного элемента (1, 2, 3), для управления исполнительным механизмом (14) после считывания первого сигнала так, что он выполняет второе количество клапанных циклов, для считывания второго сигнала с датчика (15) после выполнения вторых клапанных циклов и для обработки его для образования второго измерительного значения положения конструктивного элемента (1, 2, 3), для определения состояния старения на основании первого и второго измерительных значений и второго количества клапанных циклов, для сравнения с заданным предельным значением и для выдачи заданного выходного сигнала в виде функции сравнения.

Настоящее изобретение относится к картриджу для использования с системами химического или биологического анализа. Картридж может содержать плавающую микрофлюидную пластину, удерживаемую в картридже с помощью одного или более плавающих опорных кронштейнов, которые содержат сальники, выполненные с возможностью плотного прижатия к флюидным портам микрофлюидной пластины.

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к регулирующим клапанам прямоточного типа, применяемым в промышленной трубопроводной арматуре, и предназначено для регулирования и перекрытия рабочих сред жидкостей и газов.

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.

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

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

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

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к регулирующим клапанам, работающим в условиях, требующих широкого диапазона и плавности регулирования высокотемпературной рабочей среды, например в массообменных аппаратах ядерных реакторных установок с тяжелым жидкометаллическим теплоносителем.

Данное изобретение касается арматуры с корпусом (1), в котором расположено седло (6). Запорное тело (3) расположено с возможностью перемещения с помощью элемента (5).

Изобретение относится к конструкциям дроссельных клапанов. С помощью этого устройства может контролироваться поток и расход воды.

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам, и может быть использовано для автоматического и ручного управления и регулирования потоком газовых сред в технологических системах, а также в газогорелочных устройствах тепловых агрегатов, использующих в качестве топлива газовые среды.

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к запорным клапанам, и может быть использовано при разработке устройств для полного герметичного перекрытия потока рабочей среды в коммуникациях при высоких давлениях до 5000 атмосфер. Заявляемый клапан игольчатый состоит из расположенного в корпусе запорного органа в виде иглы, установленной с возможностью осевого перемещения вдоль продольной оси клапана под действием винтового механизма, состоящего из ходового винта и нажимной гайки. На корпусе клапана установлен сигнализатор состояния в виде нажимного концевого выключателя, а нажимная гайка снабжена шпонкой с возможностью взаимодействия с нажимным элементом выключателя и содержит вкладыш и упругий элемент, передающие усилие от нажимной гайки на иглу. Заявляемый клапан запорный игольчатый при установке в системах высокого давления до 5000 атмосфер обеспечивает получение сигнала при гарантированном перекрытии потока рабочей среды, что соответствует состоянию клапана «закрыто». 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

Наверх