Устройство принудительного открытия предохранительного клапана
Владельцы патента RU 2774794:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" (RU)
Изобретение относится к устройствам проверки работоспособности предохранительной арматуры и может быть использовано в химической, нефтедобывающей и других отраслях промышленности. Предлагается устройство принудительного открытия предохранительного клапана, содержащее колпак с креплением к клапану, шток, рычаг. Конструктивными особенностями предлагаемого изобретения является то, что к верхнему торцу штока нижним краем присоединено кольцо, расположенное в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси вала, вставленного в отверстие кольца с возможностью вращения, а на боковой поверхности вала, в зоне контакта с внутренней частью кольца, выполнен выступ со сглаженными краями. Технический результат - создание сравнительно простой конструкции небольших размеров, которая позволяет обеспечить необходимое усилие для срабатывания клапана. 2 ил.
Изобретение относится к устройствам проверки работоспособности предохранительной арматуры и может быть использовано в химической, нефтедобывающей и других отраслях промышленности.
Известно устройство для проверки давления начала открытия сбросной пружины предохранительного клапана с ручным подрывом, выполненное в виде съемного механизма, включающего динамометрический ключ и адаптер, который выполнен с возможностью установки механизма на ось рычага ручного подрыва предохранительного клапана, и с возможностью измерения и фиксации момента, при котором ось рычага ручного подрыва поворачивается на минимальный угол [Патент РФ №184543, МПК G01L 1/00, опубл. 30.10.2018, БИ №31].
К недостаткам данного устройства следует отнести то, что при больших давлениях настройки клапана усилия, необходимые для срабатывания клапана значительны. Это приводит к росту длины рычага и габаритов клапана.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является устройство принудительного открытия предохранительного клапана, содержащее колпак с креплением к клапану, шток, систему принудительного открытия, состоящую из двух рычагов.
[https://www.kmisolution.com/product/farris-steam-safety-valve/]. В данном устройстве снижение нагрузки при ручном открытии клапана при больших давлениях настройки осуществляется путем использование системы из двух рычагов.
К недостаткам данного устройства следует отнести наличие сложной несимметричной двухрычажной системы, которая существенно выступает за габариты клапана и требует пространства при работе (при принудительном открытии), кроме того, такая система содержит несколько шарниров, размещенные с наружной стороны колпака, которые необходимо обслуживать и очищать с целью предотвращения заклинивания.
Задачей изобретения является создание относительно простого и компактного устройства принудительного открытия предохранительного клапана, позволяющего осуществлять принудительное открытие при больших давлениях срабатывания.
Поставленная задача достигается тем, что предлагается устройство принудительного открытия предохранительного клапана, содержащее колпак с креплением к клапану, шток, рычаг.
Отличительными особенностями предлагаемого изобретения является то, что к в верхнему торцу штока нижним краем присоединено кольцо, расположенное в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси вала, вставленного в отверстие кольца с возможностью вращения, а на боковой поверхности вала, в зоне контакта с внутренней частью кольца, выполнен выступ со сглаженными краями.
На фиг. 1 показана схема устройства принудительного открытия предохранительного клапана (закрытое положение клапана).
На фиг. 2 изображена схема устройства принудительного открытия предохранительного клапана (открытое положение клапана).
Устройство принудительного открытия предохранительного клапана содержит колпак 1 с креплением 2 к клапану, шток 3, рычаг 4. К верхнему торцу штока 3 нижним краем присоединено кольцо 5, расположенное в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси вала 6, вставленного в отверстие кольца 5 с возможностью вращения. На боковой поверхности вала 6, в зоне контакта с внутренней частью кольца 5, выполнен выступ 7 со сглаженными краями.
Устройство принудительного открытия предохранительного клапана работает следующим образом.
В закрытом положении клапана шток 3 находится в нижнем положении, вал 6 касается боковой цилиндрической поверхностью верхней части отверстия в кольце 5, выступ 7 со сглаженными краями не контактирует с кольцом, рычаг 4 находится в нижнем положении.
При принудительном открытии предохранительного клапана осуществляют поворот рычага 4, при этом поворачивается вал 6 и выступ 7 со сглаженными краями входит в контакт с боковой цилиндрической поверхностью верхней части отверстия в кольце 5. При дальнейшем повороте выступ 7 поднимает кольцо 5 и, вместе с ним, шток 3, что приводит к открытию клапана и принудительному сбросу среды.
Благодаря тому что к верхнему торцу штока 3 нижним краем присоединено кольцо 5, расположенное в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси вала 6, вставленного в отверстие кольца 5 с возможностью вращения удается компактно разместить механизм открытия (шток 3 с кольцом 5 и вал 6 с выступом 7). Это также обеспечивает высокие усилия подъема штока 3 за счет малого размера плеча (кратчайшее расстояния от оси вала 6 до края выступа 7, контактирующего с отверстием кольца 5), что позволяет использовать рычаг 4 относительно небольшой длины и уменьшить габариты устройства.
За счет того что на боковой поверхности вала 6, в зоне контакта с внутренней частью кольца 5, выполнен выступ 7 со сглаженными краями удается осуществить плавное увеличение поднимающего усилия, предотвратить перекосы штока, за счет этого снизить трение и уменьшить нагрузку на рычаге 4 до разрешенной, равной 200 Н.
Вышеописанное расположение штока 3 с кольцом 5 и вала 6 с выступом 7 обеспечивает подъемную силу, направленную практически вдоль оси штока 3. Это также предотвращает возникновение боковых сил, вызывающих трение и повышение прикладываемой к рычагу 4 силы.
Предлагаемая конструкция устройства принудительного открытия предохранительного клапана при сравнительно простой конструкции и небольших размерах позволяет обеспечить необходимое усилие для срабатывания клапана.
Устройство принудительного открытия предохранительного клапана, содержащее колпак с креплением к клапану, шток, рычаг, отличающееся тем, что к верхнему торцу штока нижним краем присоединено кольцо, расположенное в вертикальной плоскости, перпендикулярной оси вала, вставленного в отверстие кольца с возможностью вращения, а на боковой поверхности вала в зоне контакта с внутренней частью кольца выполнен выступ со сглаженными краями.
