Самодействующий клапан

 

ИСАНИЕ 941

Союз Советских, Социалистических

Республик

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 11.03.80 (21) 2891861/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— (51) М Кл з

F 16 К 15/16

Гввудврствеиимй квмитет

СССР

Опубликова но 07.07.82. Бюллетень № 25

Дата опубликования описания 07.07.82 (53) УДК 621.646.2 (088.8) лв делам иэавретеиий и вткрмтий (72) Автор изобретения

M. И. Френкель (71) Заявитель (54) САМОДЕЛСТВУЮЩИЛ КЛАПАН

Изобретение относится к самодействующим клапанам поршневых компрессоров, имеющих упругие консольно закрепленные пластины, преимущественно к прямоточным.

Известен самодействующий клапан, содержащий плоское седло, ограничитель подь- 5 ема с профилем, выполненным по уравнению выпуклой кривой с наибольшей ординатой h, и консольно закрепленную между седлом и ограничителем пластину.

У клапанов известной конструкции ограничитель подъема имеет выпуклую поверхность, обращенную к пластине. При открытии клапана подвижная часть пластины принимает форму поверхности ограничителя подъема, а ее кромка, отгибаясь, получает большое ускорение. При этом возникают удары, усиливающиеся к кромке пластины («эффект хлыста»), а это приводит к ускоренному разрушению пластины 17.

Недостаток клапанов с. ограничителями подъема выпуклой формы состоит также в о том, что при поступлении в клапан масла или другой жидкости пластина, прижатая давлением потока к ограничителю подъема, прилипает к его поверхности. Это вызывает задержку пластины у ограничителя подъема, запаздывание закрытия клапана и, как следствие, снижение производительности и экономичности работы компрессора.

Кроме того, при закрытии запаздывающая пластина воспринимает давление попутного потока рабочей среды, который ускоряет ее движение и усиливает удары пластины о седло, способствуя ее разрушению.

Цель изобретения — увеличение срока службы и повышение эффективности клапана.

Поставленная цель достигается тем, что профиль ограничителя подъема на стороне, противоположной месту закрепления пластины, образован пологим участком с ординатой Ь = (0,2...08)h и углом наклона к диагонали 4. < 2ф, где «а — угол наклона пологого участка к линии, проведенной между точкой начала закрепления пластины и точкой упора ее в ограничитель, ф — угол наклона указанной линии к плоскости седла.

941764 ничителем в точке E.

Во второй фазе открытия происходит изгиб средней части пластины. После точки

Е пластина касается ограничителя подъема в точке F, и затем-зоны контакта расширяются в двух направлениях: от точек Е и F к точкам D и С, а кромка пластины скользит по участку DE. При изгибе пластины по предложенному профилю ограничителя увеличивается площадь прохода в щели под каждой из боковых кромок пластины (фиг. 3, заштрихованная площадка).

На фиг. 1 изображен самодействующий клапан, вид в аксонометрии; на фиг. 2— профиль ограничителя подъема; на фиг. 3— элемент клапана, поперечное сечение, Самодействующий клапан содержит плоское седло 1, ограничитель 2 подъема и кон5 сольно закрепленную между седлом и ограничителем пластину 3. Профиль ограничителя 2 подъема, выполненный на участке АС по уравнению выпуклой кривой АВ с наибольшей ординатой h, на стороне, противо- 1о положной месту закрепления пластины, образован пологим участком ДЕ с ординатой

h = (0,2...0,8)h и углом наклона к диагонали АЕ dà<2Р, где 1 — угол наклона пологого участка

ДЕ к диагонали АŠ— линии, про15 веденной между точкой начала закрепления пластины А и точкой

Е упора ее в ограничитель; ф — угол наклона линии АЕ к плоскости седла. 20

Положение участка ДЕ в зависимости от жесткости пластины предусмотрено различным: с углом наклона d. (ф для жесткой пластины, профиль а, с увеличением угла наклона до d <2ф по мере уменьшения жесткости пластин, профили в или с.

Самодействующий клапан работает следующим образом.

Открытие клапана происходит под влиянием повышения давления или рабочей среды в пространстве перед клапаном или сни- зо жения его за клапаном, когда избыток давления, действующий на пластину 3 в направлении открытия клапана, оказывается больше противодействующего усилия со стороны пластины. Закрытие клапана происходит под влиянием противоположных изменений з5 давления рабочей среды.

При открытии наблюдается две фазы отличающиеся условиями изгиба пластины.

В первой фазе пластина находится в промежутке между седлом 1 и ограничителем 2 подъема и принимает форму кривой динамического прогиба. В конце первой фазы происходит касание кромки пластины с ограНачало контакта пластины в точке Е исключает свойственное известным клапанам

«обкатывание» поверхности ограничителя подъема с нарастанием скорости соударения к свободной кромке пластины.

Увеличение прогиба в средней части пластины позволяет снизить без уменьшения эквивалентной площади клапана высоту подьема h, что, в свою очередь, снижает напряжения в кромке пластины в момент удара об ограничитель.

Кроме того, трение скольжения пластины по участку DE, демпфирует обычные в клапанах колебания пластины, что уменьшает усталость металла.

Указанные обстоятельства обеспечивают увеличение срока службы пластин и клапана в целом.

Повышение эффективности работы клапана при таком выполнении обеспечивается сокращением свободного пролета пластины между зонами контакта во второй фазе открытий. При этом увеличивается жесткость нависающего участка, что исключает прилегание, а следовательно, прилипание пластины к ограничителю подъема, т. е. устраняет или уменьшает запаздывание закрытия клапана, в результате чего возрастает производительность компрессора и повышается экономичность его работы.

Формула изобретения

Самодействующий клапан, содержащий плоское седло, ограничитель подъема с профилем, выполненным по уравнению выпуклой кривой с наибольшей ординатой h, и консольно закрепленную между седлом и ограничителем пластину, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы и повышения эффективности клапана, профиль ограничителя подъема на стороне, противоположной месту закрепления пластины, образован пологим участком с ординатой 11 = (0,2...0,8) h и углом наклона к диагонали с (2g где А - угол наклона пологого участка к линии, проведенной между точкой начала закрепления пластины и точкой упора ее в ограничитель;

P - угол наклона указанной линии к плоскости седла.

Источники информации принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Хо 114304, кл. F 16 К 15/16, 1956.

94! 764

Редактор Н. Лазаренко

Составитель В. Савушкин

Заказ 4805/27

Техред А. Бойкас Ко

Тираж 990 орректор В. Синицкая

ВНИИПИ Гос а

Подписное осударственного комитета СССР по делам изобретений и

ll3035 Москва K — 35 Р— Раушская наб., д. 4/5 атент>, г. Ужго город, ул. Проектная, 4