Клапан

(21) (22) (46) к системти. Цельрметичносическии интия при лбочей срепанцую 2 иапорный злеЦадпружиненв осевойная стенка кас ю ство СССР 42, 987. во СССР 2, 1976,я скор ны подат ьзовано з СОЮЗ СОВЕТСКИХСОЦИАЛИСТИЧЕСКИХРЕСПУБЛИК Г(СУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР СВИДЕТЕЛЬСТВУ 4706299/2916,068923.0192. Бюл, Х 3)5 Г 16 К 1/42 клапанах для гндраглическ прпленив потокамн жидко изобретен;п 1 - повышение г "и клапана во время закры бом направлении пода и ра д, Корпус 1 имеет надкла пдклапанную 3 полости, з мент 4 с полым штоком 5. ная втулка 8 расположена расточке Э седла 6. Наруж расточки 9 и к нтактирующ сом 1 часть штока 5 выпол линюи в радиальном напра 4 ил.Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в гидравлических системах для управления потоками жидкостей.Известны клапаны с запорным элементом и упругим седлом на двух коаксиальных тонкостенных оболочках одинаковой продольной жесткости.Недостаток этих клапанов заключается в низкой герметичности затвора, особенно проявляющейся при гидравлических ударах в случае подачи жидкости "под клапан",и обусловлен недостаточным контактным давлением между за порным элементом и седпом.Известен также клапан, содержащий запорную пару с механизмом поджатия седла к запорному органу в виде подвижных подпружиненных втулок, установленных в расточках седла, причем полости расточек каналами соединены с магистралью входного давления. При закрытии клапана создается повышенное усилие герметизации уппотнительных элементов затвора, которое складывается из усилия воздействия рабочего тела на тарель, усилия привода, усилия сдеформированных пружин и дополнительного усилия поджатия, обусловленного воздействием от втулки давления рабочего тепла.Основным недостатком прототипа является низкая герметичность уплотнения его затвора. Особенно резко этот35 недостаток проявляется при быстром закрытии клапана и возникающих при этом гидравлических ударах. Причина этого недостатка заключается в особенности плавающей конструкции седла 40 в виде подпружиненных податливых втулок. Такая конструкция седла создает ограниченное контактное усилие, недостаточное для герметизации клапан- НОГО уплотнения затвора поскольку 4511 1 при подаче рабочей среды на клапан уплотнительные элементы поджимаются к тарели лишь усилием пружин и давлением рабочей среды через подпружиненные втулки. При этом во время закрытия50 клапана возникает гидравлический удар, а подпружиненные втулки седла еще имеют возможность проседать в расточках. Моменты достижения втулками или тарелью жесткого упора и воз 55 йикновения максимального давления гидравлического удара не совмещены во времени, что и приводит к разгерметизации уплотнения затвора. Прц подаче рабочей среды "под клапандавление гидравлического удара воздействует на тарель в направлении, противоположном усилию герметизации, создаваемому приводом тарели, и приводит к частичной или полной разгерметизации уплотнения затвора, обусловленной отрывом от уплотцительных элементов седла, Ненадежная герметизация уплотнения затвора сужает сферу применения клапана при подаче рабочей среды на клапан" и исключает его применение при подаче рабочей среды под клапанЦелью изобретения является повышение герметичности во время закрытия при любом направлении подачи рабочей среды путем увеличения контактцого давления между запорным органом и уплотнителем давлением гидравлического удара.Поставленная цель достигается тем, что в клапане,содержагем корпус с надклапанной и подклапацной полостями, запорцый орган с полым штоком и седло с уплотнителем на подпружиненной втулке, расположенной в осевой расточке седла, наружная стенка расточки седла и контактирующая с корпусом стенка полого штока выполнены податливыми в радиальном направлении, Это позволяет автоматически изменятьсопротивление перемещению втулки и жесткость подпружиненного седла в зависимости от давления рабочей среды.Максимальная жесткость седла получается при максимальном давлении ра- бочей среды в момент гидравлического удара при закрытии клапана. Тем самым достигается максимальное контактное давление между запорным элементом и уплотнителем подпружиненного сочла, совмещенное по времени максимальной амплитудой гидравлического удара. В результате исключается возможность отскока запорного элемента от седла, повышается герметичность при любом направлении подачи рабочей жидкости.На фиг,1 показана к онструктивцая схема предлагаемого клапана в осевом разрезе, в закрытом положении; на фиг.2 - то же, в открытом положении; на фиг.3 - узел 1 на Фиг,2; ца фиг.4 узел 11 на фиг.2.Клапан содержит корпус 1 с цадклапаццой и подклапанцой полостями 2 н 3, запорцый элемент 4 с полым пш оком, 5 ц седло 6 с уплотцителем 7 ца под 1707382пружиненной втулке 8. Втулка 8 установлена подвижно в осевой расточке 9 седла 6 и взаимодействует с пружиной 10, Внутренняя полость расточки 9 . соединена с подклапанной полостью 3 каналом 11. Наружная стенка расточки 9 и контактирующая с корпусом 1 часть полого штока 5 выполнены в виде податливых в радиальном направлении уп 1 О ругих цилиндрических оболочек 12 и 13.Клапан работает следующим образом.При закрытии клапана запорный элемент 4 вместе со штоком 5 перемещает 15 ся вниз, входит в контакт с уплотнителем 7, установленным в подпружиненной втулке 8, и вместе с ней опускается в расточке 9 седла 6, преодолевая усилие сжатия пружины 10, Прп этом контактное усилие в стыке уп 20 лотнителя 7 и запорного элемента 4 постепенно растет,В случае подачи рабочей среды "на клапан" (в направлении А-А) в надкла 25 панной полости 2 возникает гидравлический удар, давление рабочей среды в ней стремительно возрастает и деформирует податливую цилиндрическую оболочку 12, прогибая ее вовнутрь расточки 9. При достижении максималь ного давления гидравлического удара весь зазор между стенками расточки 9 и втулки 8 выбирается деформацией оболочки 12, и втулка 8 с уплотнителем 7 защеюяется в седле 6 неподвиж но. Тем самым запорный элемент 4 в момент максимальной интенсивности гидравлического удара поджимается к уплотнителю 7 с максимальным контактным усилием, и герметичностьих стыка обеспечивается.В случае подачи рабочей жидкости "под клапан" (в направлении В-В) закрытие клапана сопровождается гидравлическим ударом в подклапанной полос ти 3. Давление рабочей среды воздеиствует на стенки внутренней полости штока 5, прогибая податливую в радиальном направлении упругую цилиндрическую оболочку 13 наружу. При дости жении максймального давления гидравлического удара весь зазор между поверхностями стенок полого штока 5 и корпуса 1 выбирается деформацией упругой цилиндрической оболочки 13, и шток 5 с запорным элементом 4 защемляется неподвижно относительно корпуса 1. Этим предотвращается возможность отскока запорного элемента 4 от уплотнительного элемента 7, который в момент максимальной интенсивности гидравлического удара с максимальным контактным усилием поджимается давлением рабочей среды, поступающей из подклапанной полости 3 через канал 11 в расточку 9 и воздействующей снизу на втулку 8.Эффективность предлагаемого изоб-. ретения состоит в том, что по сравнению с известными устройствами анапогичного назначения повьппается герметичность затвора во время закрытия при любом направлении подачи рабочей среды. Это позволяет существенно расширить сферу применения клапанов данного типа, повысить скорости закрытия. Наружная стенка расточкн седла и контактирующая с корпусом стенка . полого штока выполнены податливыми в радиальном направлении. Это обуславливает регулирование жесткости стыка запорного элемента с седлом в зависимости от давления рабочей среды, причем максимум давления в мои пг гид" равлического удара совмещен по времени с максимумом жесткости стыка и контактного ус;лия.формула из обретенияКлапан, содержащий корпус с надклапанной и подклапанной попостями, запорный элемент с полым штоком и ( седло на подпружиненной втулке, расположенной з осевой расточке седла, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения герметичности во время закрытия при любом направлении подачи рабочей средь, наружная стенка расточки седла и контактирующая с корпусом часть полого штока выполнены податливыми в радиальном направлении.1707382 Корректор Л.Обруча ецактор Н.Гун 55 Тираж Подписное Госуцарственного комитета по изобретени м прн ГКНТ СС 113035, Москва, Ж, Раушская Заказ г й комбинат "Патент", г. Ужгороц, ул, Гагарина, 101 енно-изцател роизв РП дВУФиг. 2 Соста Техре тель П.СеменоИ, Мор ге итал ям и открытия наб., д, 4/5