Предохранительное клапанное устройство

ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик рц 976195(22) Заявлеио 120581 (21) 3282638/25-08 И 1 М.К .з Р 16 К 31/165 с присоединением заявки Йо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытийДата опубликования описания 2 Х 11.82,Ю.Н. Батурин, С.А. Обуховский, К.И, Ришес и Л.Н. Сажина(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНОЕ КЛАПЛННОЕ УСТРОЙСТВО Изобретение относится к предохранительным устройствам, предназначенным для защиты от чрезмернойнагрузки перепадом давления оболочек и переборок, герметично разделяющих различные полости, напримердля защиты обшивки приборных шкловсудовых систем автоматики,Известно предохранительное клапанное устройство, обеспечивающеесоединение двух герметично разделенных полостей при достижении перепадом давления между ними определенного предельного значения содержащее мембраны, воспринимающие перепадмежду полостями и воздействующие назапорный орган, открывая его призаданном предельном значении перепада давления 1 ).Недостатком его является то, чтооно обеспечивает открытие запорногооргана при повышении давления только в одной из герметичных полостей,разделяемых переборкой, т,е, обеспечивает только одностороннюю защитупереборки. Кроме того, посколькупринцип их действия основан на сравнении усилий опорного и возникающего на мембране давлений, то при некоторых значениях перепада давления,близких к предельному, усилие прижима запорного органа к седлу оказывается весьма малым, а то и рав.ным нулю. При этом не обеспечивается надежная герметизация разделяеьаас полостейНаиболее близким по технической сущности к изобретению является устройство, содержащее защемленную в корпусе хлопающую мембрану, воздействующую на эапорный орган клапана Е 23. При достижении давлением под запорным органом клапана предельного значения усилия на запорном органе выравниваются, последний приподнимается над седлом, и мембрана под воздействием штока запорного органа "охлопываетсяф в противоположное устойчивое положение, обеспечивая полное открытие клапана. Таким образом, недостатком известного устройства является одностороннее пропускание повышенного давления и отсутствие надежной герметизации клапана при перепаде давления, близком к предельному,Целью изобретения является повышение надежности герметизации его внутренней полости эа счет обеспе 976195чения двухсторонней защиты оболочки обаекта от перепада давления.Поставленная цель достигается тем, что предохранительное клапанное устройство снабжено двумя симметрично расположенными продольно сжатыми и радиально нагруженными пружиной в разные стороны упругими пластинами, у каждой из которых один конец зажат неподвижно, а другой опирается на призматическую опору и завершается консолью, связанной со штоком одного из запорных органов, при этом в обеих пластинах на одинаковом расстоянии от места их защемления выполнены отверстия, а упругая мембрана снабжена связанным с ней штоком, проходящим через указанные отверстия и имеющим два буртика, на которые и одновременно на корпус установлены шайбы, противоположный торец которых выполнен выпуклым и к которому усилием пружины прижаты упругие пластины.На Фиг, 1 схематично показано устройство, общий вид, на фиг. 2 сечение по оси призматической опоры упругой пластины; на Фиг, 3 - кинематическая схема работы отдельной упругой пластины с возвратной цилиндрической пружиной.Устройство содержит корпус 1, в 30 котором защемлена мембрана 2 со штоком 3 и выполнены седла входного 4 и выходного 5 запорных органов, штоки которых соединены с консолями б и 7 упругих. пластин 8 и 9. Пластины 35 8 и 9 расположены симметрично относительно оси штока 3. Один конец каждой иэ пластин жестко защемлен, а другой завершается консолью, имею-. щей меньшую ширину и проходящую 40 сквозь отверстие в призматической. опоре 10 (11), на которую опирается пластина (фиг. 2). Вследствие того, что расстояние между местами защемления и призматическими опорами мень ше свободной длины пластин 8 и .9, они, будучи установлены в опорах, оказываются продольно сжатыми. Длина штоков запорных органов 4 и 5 взята такой, что консоли б и 7 пластин .8 и 9 несколько отогнуты от своего свободного положения, в результате чего возникает некоторое постоянное усилие поджатия каждого запорного органа к седлу. В пластинах 8 и 9 на одинаковом расстоянии от мест их защемления (2 на Фиг. 1 и 3) выпал нены отверстия, сквозь которые прохо-. дит шток 3, имеющий два буртика 12 и 13. На эти буртики и одновременно на уступы корпуса 1 (что достигает ся предусмотренной возможностью регулировочного смещения буртиков вдоль штока при сборке устройства) опираются плоские торцы шайб, 14 и 15, к выпуклым торцам которых прижа ты с помощью надетой на шток 3 предварительно сжатой цилиндрической пружины 16 выгнутые поверхности пластин 8 и 9.Устройство работает следующим образом.При возрастании давления снаружи корпуса 1 до некоторого значения, зависящего от размеров предварительного сжатия пружины 16, мембрана 2 прогибается вверх. При этом шток 3 через буртик 12 и шайбу 14 воздейст- вует на пластину 8, деформируя ее,. Шайба 15 и пластина 9 остаются без движения, так как шток 3 при движении вверх свободно проходит сквозь отверстия в них.Далее для пояснения принципа ра- боты устройства с упругими продоль-. но сжатыми пластинами следует рассмотреть кинематическую схему работы отдельно взятой упругой пластины в сочетании с возвратной цилиндрической пружиной, звеном запорного органа и штоком мембраны (фиг. 3). Пластина 8, учитывая сближение точки ее защемления и призматической опоры 10, заняла бы положение кривой а, однако, с учетом воздействия на нее штока 3 (с усилием Р) пружины 16 и запорного элемента 4 (на консоль б пластины), исходная форма пластины будет соответствоватькривой Б. При этом вследствие деформацин консоли б пластины 8 возникает усилие Я поджатия запорного органа 4 к седлу. Перемещаясь, шток 3 постепенно переведет пластину 8 в форму в, которая является первой высшей формой равновесия упругой пластины, которая характеризуется неустойчивостью и неспособностью противодействия со стороны упругой пластины поперечным нагрузкам. Поэтому дальнейшее перемещение штока 3 в том же направлении вызовет мгновенное "прощелкивание" пластины 8, которая примет Форму г, зеркальную к форме б. При этом до момента "прощелкивания" усилие Я сохраняется неизменным, поскольку оносоздается не за счет поперечных силупругой пластины, продольно сжатой на участке между опорами. В момент "прощелкивания" пластины 8 запорный орган 4 резко перейдет иэ положения б в положение е, полностью открыв клапан.При снижении усилия Р возвратнаяпружина 16 постепенно переведет пластину 8 в положение, соответствующеекривой (не показана), зеркальнойк кривой ь, после чего произойдетмгновенное "прощелкивание" пластины8 в положение Ь, а запорный органвернется в положение Э, создав сразу же усилие Я и закрыв входной клапан. Аналогично работает пластина 976195 Формула изобретения гЗ НИИПИ Заказ 8974/63 Тираж 990 Подписное илиал ППП "Патент", г.ужгород, ул.Проектная,4с запорным органом 5 выходного клапана при повьпаении давления внутри корпуса 1.Таким образом, предлагаемое пре-. дохранительное клапанное устройство .обеспечивает двухстороннюю защиту в случае повышения любого из них.Кроме того повышается надежность герметизации внутренней полости объекта, поскольку усилие прижатия его обоих запорных органов обеспе,чивается постоянно, независимо от текущего изменения как внутреннего, так и наружного давлений. Предохранительное клапанное устройство, содержащее корпус с запор- ными органами и защемленную по периферии упругую мембрану, воздейст.вуквцую на штоки запорных органов, о т. л и ч а ю щ е.е с я тем, что, с целью повышения надежности эа счет обеспечения двухсторонней защиты предохранительной оболочки от перепада давлений, оно снабжено двумя симметрично расположенными продольно сжатыми и радиально нагруженными пружиной в разные стороны упругими пластинами, у каждой из которых один конец зажат неподвижно,а другой опирается на призматическую опору и завершается консолью,связанной со штоком одного из запорных органов, при этом в обеих плас 10 тинах на одинаковом расстоянии отместа их защемпения выполнены отверстия, а упругая мембрана снабжена связанным с ней штоком, проходящим через .указанные отверстия в15 пластинах и имеющим два буртика,на которые и одновременно на корпусустановлены шайбы, противоположныйторец которых выполнен выпуклым ик которому усилием пружины прижатыупругие пластины.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Патент Франции Р 2415766,кл. Р 16 К 15/14, 1980.2, Авторское свидетельство СССРР 478155, кл. Р 16 К 7/1 7, 1975.