Самоуплотняющийся затвор клапана

ОПИСАНИЕИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз СоветскихСоциалистическихреспублик и 1 979771(22)Заявлено 04.10.76 (2 т) 2407650/25-08 1)М Кп 3 с присоединением заявки Йо(23) Приоритет Е 16 К 1/00 Государственный номнтет СССР по делам нзобретеннй н отнрытнйДата опубликования описания 07,12.82(54) САМОУПЛОТНЯЮЩИЙСЯ ЗАТВОР КЛАПАНА Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в различных запорных элементах.Известен самоуплотняющийся затвор клапана, включающий корпус с седлом, полый запорный орган со сквозным отверстием в торце, размещенный в полости запорного органа плавающий поршень и шток привода 1 ).Недостатком известного устройства является необходимость развития на приводе усилие, равное усилию реакции.седла, что приводит к увеличении мощности привода. Цель изобретения - уменьшение мощности привода.Эта цель достигается тем, что в устройстве, включающем корпус с седлом, полый запорный орган со сквозным отверстием в торце, размещенный в полости запорного органа плавающий поршень и шток привода, в полости запорного органа концентрично основному поршни размещен кольцевой плавакеаий поршень и упоры, связанные с корпусом и взаимодействующие с верхней торцовой поверхностью кольцевого плаваищего поршня, а шток привода установлен в основном поршне с гарантированным осевым зазором.На чертеже представлен самоуплот . няющийся затвор клапана, разрез,Затвор включает корпус 1 с седлом2, полый запорный орган 3 с выполненным в его торце сквозным отверстием 4, связывающим входную полостьвысокого давления с рабочей. камерой.5 запорного органа 3. В полости запорного органа 3 размещейы основнойплавающий поршень б и кольцевойплавающий поршень 7, снабженные уплотнительными элементами. В расточкеплавающего поршня б установлен сгарантированным осевым зазором Л,шток 8 привода (на чертеже не показан), а в полости запорного органа3 размещены упоры 9, связанные с,корпусом клапана и ограничиваищиеперещение кольцевого поршня 7. Крометого, запорный орган 3 снабжен дляего принудительного поднятия в случае отсутствия давления буртом 10.Наружный диаметр кольцевого поршня 7 выбирают иэ условия обеспечениясамоуплотнения затвора при наименьшем рабочем давлении среды, а площадь основного плавающего йоршня б 30 подбирают минимальной для обеспече 979771перемещаться до упора в торец плавающего кольцевого поршня 7, выбираязазор Ь 2, Поршень б движется за штоком 8 до упора в бурт 10, после чего 1 движется один шток 8. Выбрав зазорЬ , шток остановится, в камере 5установится давление, равное наружному давлению, затвор открыт.Для закрывания затвора клапана 15 шток 8 с висящими на нем подвижнымидеталями свободно перемещают к седлу2 до тех пор, пока дросселированиесреды в зазоре между уплотнительнымиповерхностями запорного органа иседла не создаст перепад давлений,направленный вверх. Запорный орган3 с поршнями 6 и 7 останавливается,а шток 8 продолжает двигаться, образуя зазор Ь между головкой штока8 и буртом расточки поршня б. Камера5 постепенно заполняется рабочейсредой через отверстие 4 и давлениев ней растет. Поршень б начинает двию гаться навстречу штоку 8, а кольцевой поршень 7 - к упорам 9. Совершивполный ход на закрытие, шток 8 привода останавливается, поршень б упирается в шток 8, поршень 7, достигнувупоров 9, также останавливается. После остановки поршней заполнение камеЗф ры 5 ускоряется, так как ее объембольше не увеличивается, давлениев ней растет, и когда усилие, действующее на эапорный орган 3 со стороны камеры 5, станет больше усилия 40 от давления со стороны входной полости, эапорный орган двинется вниз, перекрывая седло 2. При выравниваниидавления во входной полости и в камере 5 усилие, прижимающее запорный 45 орган 3 к седлу 2, окажется достаточным для обеспечения герметичности затвора, при этом посадка запорного органа происходит плавно, безудара.Таким образом, и в закрытом ив открытом положении затвора усилиеот давления самоуплотнейия в камерераспределяется на два поршня, и нашток привода передается лишь частьэтого усилия, так как один из поршней, воспринимающих давление в камере, а именно - кольцевой, передает усилие не на шток, а на корпус,что и позволяет разгрузить привод що ИФ тем самыму уменьшить егО мощнОсть,65 ния передачи наименьшего усилия нашток 8 привода, т.е. установка дополнительного плавающего поршня позволяет Образоварь дополнительнуюэффективную площадь, усилие от давления на которую передается запорному органу, но не передается приводу,так как замыкается на упоры корпуса,Диаметр отверстия 4 должен бытьтаковым, чтобы при открывании затвора и перемещении поршня б вверх йадение давления в камере 5 иэ-эаувеличения ее объема опережало повышение давления в этой камере за счетнатекания рабочей среды через отверстие 4.Гарантированный осевой зазор Ь,позволяет перемещаться штоку 8, не,поднимая эапорный орган 3, пока перемещение плавающего поршня б засчет дросселирования среды в отверстии 4 не создаст подъемную силу назапорном органе 3.Упоры 9 проходят нерез отверстияв бурте 10 и жестко связаны с неподвижной опорой корпуса,1 причемв качестве упоров могут быть использованы винты, ввернутые в крышкукорпуса 1 клапана.11 ежду нижней торцовой поверхйостькольцевого поршня 7 и дном камеры 5образован зазор Ь, который определяет величину хода запорного Органа 3при открывании или закрывании затвора клапана,Работает устройство следующим Образом (взаимодействие деталей затвора рассматривается без учета силтрения).Запорный орган 3 находится науплотнительной поверхности седла 2,затвор закрыт. При подаче рабочейсреды со стороны входной полости подэапорный орган 3 давление в рабочейкамере 5 равно давлению во входнойполости. Это давление действует наторцы запорного Ьргана и на поршниб и 7, причем вследствие разностиплощадей торцов запорного органа,находящихся под воздействием давления рабочей среды, усилие на запорном органе, действующее со стороныкамеры 5, превышает усилие, действующее на него.со стороны входнойполости, и разность этих усилий при"жимает запорный орган 3 к седлу 2,Усилие от давления, действующего напоршень б, передается штоку 8 привода, а усилие давления, действующегона поршень 7, прижимает его к упорам 9 и передается на корпус. Для открывания затвора шток 3привода перемещают вверх, при этомпод действием давления в камере 5поршень 6 также перемещается вверх,увеличия объем камеры.5, вследствиечего давление в ней начинает падать. Когда усилие от давления, действующего на запориый орган со стороны камеры 5, станет меньше, чем усилиеот давления, действующего на негосо стороны вхЬдной полости, запорный орган начнет двигаться вверх и будет формула изобретенияфСамоуплотняющийся затвор клапана, включающий корпус с седлом, похжй979771 Составитель Е.ВяэниковаТехредА.Бабинец Корректс кшан трушев дак ПодписноеСР Тираж 990 сударственного ам изобретений и а, Ж, Раушсккомитета открыти ая наб., 4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная запорный орган со сквозным отверс-тием в торце, размещенный в полостизапорного органа плавающий поршеньи шток привода, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью уменьшениямощности привода, в полости запорного органа концентрично основномупоршню размещены кольцевой плавающийпоршень и упоры, связанные с корпусом и взаимодействующие с верхней . торцовой поверхностью кольцевого плавающего поршня, а шток привода установлен в основном поршне с гарантированным осевым зазором.источники инФормации, принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР 9357392, кл. Р 16 К 1/00, 1970.