Уплотнительный узел клапана

ОП ИСАНИ Е ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеслублик853270) Заявите ЕЛЬНЫй УЗЕЛ КЛАПАНА(54) УПЛ ительного уором.Уплотнитодатли вый льный узел клапана плотнительный элем люч 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 сжа- то тию 1.Уплот интел ьный элемент в известном уплотнительном узле затвора недостаточно стоек к воздействию потока рабочей среды.Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к данному 15 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 орга не 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 герметизирую щей способности.,Целью изобретения является повышение надежности герметизации.Поставленная цель достигается тем, что на седле выполнен кольцевой выступ с наружной конической поверхностью, сопряжен. ной 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.На чертеже представлен разрез уплотн зла клапана с открытым зат85327 1 о 15 Формула изобретения го 25 3полненный 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 К в радиальном сечении, меньшим радиуса кривизны г поверхности кольцевого углубления 11,Защитная шайба 4 из политетрафторэтилена выполнена шириной не более половины и 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 растягивающие напряжения в уплотнительном материале при воздействии потока рабочей среды.При закрытии клапана первоначально с оикасаются криволинейные поверхнос 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 4 о 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 мате 0риала 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 1 МПа), 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 экспертизе1. Патент Великобритании1390964,кл. Г 2 Ч опублик. 1975.2. Патент ФРГ1209831,кл. 47 д 40/03, опублик. 1966 (прототип).Редактор И. ГохфельдЗаказ 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 - 35, Раушская наб., д. 4/5 Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4