Уплотнительный узел клапана

 

ОП ИСАЯ И Е

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советских

Социалистических

Реслублик

< )853270 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 27.07.79 (21) 2796022/25-08 с присоединением заявки №вЂ” (51) М. К

F 16 К 25/00 (23) Приоритет—

Геаударетвеннмй квмнтет (53) УДК 621.646 (088.8) Опубликовано 07.08.81. Бюллетень № 29

Дата опубликования описания 17.08.81 ло делам изобретений и втярмтий (72) Авторы изобретения

Б. M. Капоровский, Б. В. Кармугин, Д. А. Мен и Л. Б. Едемская (71) Заявитель (54) УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ КЛАПАНА

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для герметизации затворов арматуры пневмосистем.

Известен уплотнительный узел затвора, применяемый в арматуре с высоким давлением рабочей среды или с высоким усилием, создаваемым приводом. Этот узел имеет податливый уплотнительный элемент и подвижную металлическую втулку, обеспечивающую в закрытом затворе напряженно деформированное состояние податливого элемента, близкое к всестороннему сжатию (1).

Уплотнительный элемент в известном уплотнительном узле затвора недостаточно стоек к воздействию потока рабочей среды.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному изобретению является уплотнительный узел клапана, содержащий седло и взаимодействующий с ним запорный орган с уплотнительным элементом из податливого материала, размещенным в канавке, выполненной в сопряженных между собой запорном органе и подвижной втулке, установленной на запорном органе с возможностью осевого перемещения (2) .

Недостатком известного уплотнительного узла с всесторонне сжатыми податливами элементами является их высокая жесткость, что приводит к снижению герметизирующей способности. .Целью изобретения является повышение надежности герметизации.

Поставленная цель достигается тем, что на седле выполнен кольцевой выступ с наружной конической поверхностью, сопряженной по радиусу с внутренней цилиндричест0 кой поверхностью седла, на торце запорного органа выполнен выступ, диаметр которого равен диаметру внутренней цилиндрической поверхности седла, причем уплотнительный элемент в зоне контакта с выступом седла выполнен с углублением, радиус кривизны которого больше радиуса кольцевого выступа седла, а на подвижной втулке выполнена коническая поверхность, ответная конической поверхности кольцевого выступа седла.

На чертеже представлен разрез уплот20 нительного узла клапана с открытым затвором.

Уплотнительный узел клапана включает податливый уплотнительный элемент I, вы85327

Формула изобретения го

3 полненный из эластомерного материала, втулку 2, корпус 3, защитные шайбы 4 и 5, образующие запорный орган, и седло 6. Посадочное место под уплотнительный элемент 1 образовано поднутрением 7 во втулке 2, торцом защитной шайбы 4„торцом 8 корпуса 3 поцнутрением 9 в корпусе 3, торцом 10 защитной шайбы 5. На поверхности уплотнительного элемента 1 выполнено кольцевое углубление 11 шириной не менее расстояния А от кромки 12 конического отверстия 13 до цилиндрического выступа 14 запорного органа, диаметр которого равен диаметру проходного отверстия 15 в седле 6, угол наклона образующей конической поверхности кольцевого выступа 16 седла 6 равен углу наклона образующей конической поверхности 13 втулки 2. Переходный криволинейный участок 17 седла 6 выполнен с радиусом кривизны R в радиальном сечении, меньшим радиуса кривизны r поверхности кольцевого углубления 11.

Защитная шайба 4 из политетрафторэтилена выполнена шириной не более половины v ирины уплотнительного элемента 1.

Шайба 5 из жесткого эластомерного материала выполнена с возможностью взаимодействия с кольцевым выступом 16 седла 6 при закрытии затвора.

Размещение уплотнительной поверхности в углублении, образованном конусом 13 и гыступом 14, обеспечивает ее защиту от эрозионного разрушения в открытом клапане. То же назначение имеет кольцевое углубление 11. снижающее растягиваюшие напряжения в уплотнительном материале при воздействии потока рабочей среды.

При закрытии клапана первоначально с оикасаются криволинейные поверхнос- 35 ти 11 и 17, что позволяет достигнуть герметичного закрытия при малых осевых нагрузках. Увеличение осевых нагрузок приводит к соприкосновению конической поверхности 13 втулки 3 и конической поверхности кольцевого выступа 16. Далее возможно только 40 совместное перемещение седла 6 и втулки 2.

С этого момента деформация уплотнительного элемента 1 является объемной, а жесткость уплотнительного узла резко возрастает. Благодаря этому обеспечивается высокая стойкость уплотнения к статическим и ударным нагрузкам. Защитные шайбы исключают передавливание уплотнительного мате0

4 риала в зазоры между металлическими деталями, способствуя повышению прочности уплотнения. Наличие поднутрений 7 и 9 способствует повышению надежности закрепления уплотнительного элемента 1 в посадочном месте при открытии затвора и снижает необходимые для герметизации усилия при его закрытии.

Применение уплотнительного узла позволяет в 1,5 — 2 раза снизить нагрузку, необходимую для герметизации низких давлений рабочей среды (до 1МПа), и повысить герметизирующую способность уплотнительного узла клапана при высоких давлениях (свыше 10 МПа) . Результатом повышения герметизирующей способности арматуры является уменьшение габаритов и массы ее привода, снижение потерь рабочей среды, повышение надежности пневмосистем.

Уплотнительный узел клапана, содержащий седло и взаимодействующий с ним запорный орган с уплотнительным элементом из податливого материала, размещенным в канавке, выполненной в сопряженных между собой запорном органе и подвижной втулке, установленной на запорном органе с возможностью осевого перемещения, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности герметизации, на седле выполнен кольцевой выступ с наружной конической поверхностью, сопряженной по радиусу с внутренней цилиндрической поверхностью седла, на торце запорного органа выполнен выступ, диаметр которого равен диаметру внутренней цилиндрической поверхности седла, причем уплотнительный элемент в зоне контакта с выступом седла выполнен с углублением, радиус кривизны которого больше радиуса кольцевого выступа седла, а на подвижной втулке выполнена коническая поверхность ответная конической поверхности кольцевого выступа седла.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Великобритании № 1390964, кл. F 2 Ч опублик. 1975.

2. Патент ФРГ № 1209831 кл. 47 g 40/03, опублик. 1966 (прототип).

853270

Редактор И. Гохфельд

Заказ 5600/6

Составитель М. Кольцова

Техред А. Бойкас Корректор М. Шароши

Тираж !006 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4