Диафрагменный клапан

СОЮЗ СОВЕТСКИСОЦИАЛИСТИЧЕСРЕСПУБЛИК 88373 А 5)5 Р 16 К 716 ОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТГНЕДОМСТВО СССРОСПАТЕНТ СССР) ЕТЕНИЯ ние "И ССР983Н к арматуростовано для пев различных ОПИСАНИЕ ИЗОБ АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ 1(54) ДИАФРАГМЕННЫЙ КЛАПА Изобретение относитсяроению и может быть испольэрекрытия рабочей средыотраслях промышленности.Известен диафрагменный клапан, содержащий корпус, в котором размещены взаимодействующие с толкателем и седлами эластичные диафрагмы, закрепленные между опорами корпуса и крышек,Недостатками известной конструкции являются низкие надежность и ресурс по причине наличия на диафрагмах знакопеременных нагрузок, а также нагрузок, действующих на сдвиг и излом.Эти недостатки обусловлены плоской формой обеих сопрягаемых с диафрагмой поверхностей опор корпуса и крышек и отсутствием между упомянутыми опорами кольцевой полости под периферийный бурт зажатой диафрагмы, в результате чего происходит выдавливание излишнего материала диафрагм из зон зажатия к центрам(57) Сущность изобретения; в корпусе размещена взаимодействующая с толкателем и седлом эластичная диафрагма, закрепленная между опорой корпуса и съемной кольцевой опорой крышки. Между опорами образована кольцевая полость под периферийный бурт зажатой с радиальным напряжением диафрагмы, Сопрягаемая с диафрагмой поверхность опоры корпуса выполнена плоской. Съемная опора крышки выполнена трапециевидного сечения с периферийным расположением вершины.ил. диафрагм, т.е, выпучивание их в сторону седел.Известен также диафрагменный клапан, содержащий корпус, в котором размещена взаимодействующая с толкателем и седлом эластичная диафрагма, закрепленная между опорой корпуса и съемной кольцевой опорой крышки, причем между упомянутыми опорами образована кольце- СО вая полость под периферийный бурт зажа- (ф той с радиальным напряжением диафрагмы. ( ) Данное техническое решение принято эа прототип. ЫОднако закрепление диафрагмы между конусами с параллельными образующими приводит к неравномерному ее эакатию по а периметру по причине трудности обеспечения точной соосности сопрягаемых конусных поверхностей опор корпуса и крышки, что приводит к короблению диафрагмы в зоне седла и препятствует герметичному закрытию клапана. Такое закрепление приводит также к избыточному натяжению30 35 40 периметру и за счет отсутствия необходимости точного центрирования конусной сопря 50 55 диафрагмы, снижающему ее эластичность и ограничивающему использование устройства в автоматических клапанах, устанавливаемых в системах с малыми перепадами давления рабочей среды на диафрагме. Все это снижает надежность работы устройства. Кроме того, недостатком является необходимость точного центрирования сопрягаемых с диафрагмой поверхностей корпуса и крышки, а также необходимость фиксирования съемной шайбы (съемной кольцевой опоры крышки) от проворота, для чего требуются дополнительные конструктивные элементы (выступы и углубления), которые при сборке необходимо совмеЩать, снижают технологичность изготовления клапана.Целью изобретения является повышение надежности работы и технологичности изготовления диафрагменного клапана.Одновременно, изобретение позволяет расширить область применения устройства в автоматических клапанах с малыми перепадами давления рабочей среды на диафрагме,Указанная цель достигается тем, что в известном диафрагменном клапане, содержащем корпус, в котором размещена взаимодействуощая с толкателем и седлом эластичная диафрагма, закрепленная мекду опорой корпуса и съемной кольцевой опорой крышки, причем между упомянутыми опорами образована кольцевая полость под периферийный бурт зажатой с радиальным напряжением диафрагмы, сопрягаемая с диафрагмой поверхность опоры корпуса выполнена плоской, а съемная кольцевая опора крышки выполнена трапециевидного сечения с периферийным расположением вершины,Повышение надежности работы и технологичности изготовления достигается за счет равномерного зажатия диафрагмы по гаемой с диафрагмой поверхности съемной кольцевой опоры крышки (съемного кольца) относительно сопрягаемой с диафрагмой плоской поверхности опооы корпуса, Расширение области применения устройства в автоматических клапанах с малыми перепадами давления рабочей среды на диафрагме достигается за счет уменьшения натяжения центральной части диафрагмы при ее зажатии в расширяющемся в сторону периферии клиновидном промежутке между конусной и плоской поверхностями. Повышение технологичности изготовления достигается также за счет симметричности съемного кольца и отсутствия фиксирующих от прово 10 15 20 25 рота конструктивных элементов. благодаря чему упростилось изготовление деталей и отпала необходимость ориентировать кольцо при сборке. Фиксация от проворота достигается снижением силы трения между сопрягаемыми поверхностями крышки и съемного кольца за счет уменьшения площади поверхности их взаимодействия (контакта) - в сравнении с силами трения между диафрагмой и сопрягаемыми с нею поверхностями опоры корпуса и съемного кольца.На чертеке изображен общий вид с разрезом диафрагменного клапана.Диафрагменный клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 отверстиями, закрытый ввинчиваемой крышкой 4, внутри которой размещены толкатель 5 с пружиной 6.В корпусе 1 размещена диафрагма 7 на седле 8, Между опорой 9 корпуса 1 и съемной кольцевой опорой 10 крышки 4 зажата периферийная кромка (бурт) 11 диафрагмы 7, Поверхность 12 опоры 9 корпуса 1 вьполнена плоской. Съемная кольцевая опора 10 выполнена трапециевидного сечения с периферийным расположением вершины. Угол между боковыми сторонами 13 и 14 трапеции 5-6 О, Входное отверстие 2 соединено с кольцевой полостью 15, расположенной вокруг седла 8 между корпусом 1 и диафрагмой 7.Между поверхностью 16 крышки 4 и поверхностью 14 сьемной кольцевой опоры 10 может быть введена смазка.Клапан работает следующим образом, В исходном состоянии клапан закрыт (изображено). При этом толкэтель 5 под дей.ствием пружины б прижимает диафрагму 7 к седлу 8, перекрывая проход рабочей среды из кол ьцевои полости 15 к выходному отверстию 3, При превышении усилия, создаваемого перепадом давления на диафрагме 7 (давление в кольцевой полости 15, т.е. под диафрагмой 7, выше, чем с обратной стороны диафрагмы 7) над усилием, создаваемым пружиной 6 и диафрагмой 7 (благодаря ее упругости), диафрагма 7 с толкателем 5 отходят от седла 8. При этом сжимается пружина б и растягивается диафрагма 7, открывая проход рабочей среды из входного отверстия 2, кольцевой полости 15 к выходному отверстию 3. При снижении перепада давления на диафрагме 7 последняя под действием толхателя 5, передающего усилие пружины 6, и под действием силы собственной упругости возвращается в исходное положение: прижимается к седлу 8, перекрывая проход рабочей среды из входйого отверстия 2 к выходному 3. Таким образом, работа клапана осуществляетсяавтоматически. в зависимости от давления самой рабочей среды, При сборке клапана периферийная кромка (бурт),11 диафрагмы 7 зажимается между поверхностями 12 и 13 опоры 9 корпуса 1 и съемной кольцевой опоры 10 соответственно. При этом, благодаря клиновидной, с расширением в сторону периферии, форме поперечного сечения кольцевой полости, ограничиваемой поверхностями 12 и 13, излишний (сдеформированный) материал периферийной кромки (бурта) 11 выдавливается на периферию упомянутой полости, чем предотвращается перераспределение материала из зоны зажатия к центру диафрагмы 7, т.е. выпучивание ее в сторону седла 8. Клиновидная кольцевая полость, одновременно, вьгполняет функцию "кольцевой полости под периферийный бурт зажатой с радиальным напряжением диафрагмы.Особенность сборки клапана, изображенного на чертеже, состоит в том, что при завинчивании крышки 4 и одновременном нажатии ее торцевой поверхности 16 на торцевую поверхность 14 съемной кольцевой опоры 10 между этими поверхностями возникает сила трения, В это же время противоположный торец 13 съемной кольцевой опоры 10 нажимает на периферийную кромку (бурт) 11 диафрагмы 7 и деформирует ее. При этом, благодаря углублению съемной кольцевой опоры 10 в диафрагму 7, увеличивается площадь поверхностного контакта между поверхностью 13 съемной кольцевой опоры 10 и прилегающей поверхностью диафрагмы 7, увеличивая тем самым силу трения между ними, Аналогичным образом сила трения изменяется между прилекащими поверхностями опоры 9 корпуса 1 (поверхностью 12) и диафрагмы 7, Фиксация съемной кольцевой опоры 10 от проворота происходит за счет того, что силы трения между поверхностями периферийной кромки (бурта) 11 диафрагмы 7 и сопряженными поверхностями 12 и 13 опоры 9 корпуса 1 и съемной кольцевой опоры 10, за счет большей площади взаимного контакта, превосходят силу трения между торцевыми поверхностями 14 и 16 сьемной кольцевой опоры10 и крышки 4, между которыми имеет местоконтакт по линглгл (площадь поверхности5 контакта, практически, близка к нулю), Приэтом, по мере увеличения усилия зажатияпериферийной кромки (бурта) 11 диафрагмы7 происходит увеличение углубления сьемной кольцевой опоры 10 в диафрагму 7 и10 автоматически увеличиваются площади поверхностей контакта периферийной кромки(бурта) 11 с поверхностями 12 и 13 опоры 9корпуса 1 и съемной кольцевой опоры 10,что увелиЧивает силутрейия между ними,15 Сила трения между поверхностями 14 и 16съемной кольцевой опоры 10 и крышки 4увеличивается приэтом в меньшей мере,ввиду жесткости этих поверхностей и неизменности площади их соприкосновения, и20 остается небольшой, ввиду малости площади их контакта (близка к нулю),Использование изобретения повышаетнадежность работы и технологичность изготовления диафрагменного клапана, В то же25 время, изобретение расширяет областьприменения диафрагменного клапана в качестве автоматических клапанов с малымперепадом давления рабочей среды на диафрагме,30Формула изобретения Диафрагменный клапан, содержащийкорпус, в котором размещена взаимодейст вующая с толкателем и седлом эластичнаядиафрагма, закрепленная между опорой корпуса и съемной кольцевой опорой крышки, причем междуупомянутыми опорами образована кольцевая полость под 40 периферийный бурт зажатой с радиальнымнапряжением диафрагмы, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что сопрягаемая с диафрагмой поверхность опоры корпуса выполнена плоской, а съемная кольцевая опора крышки 45 выполнена трапециевидного сечения с периферийным расположением вершины.1788373 2 Составитель В.КутузовТехред М.Моргентал Корректор О,Юрковецк едактор Заказ Тираж Подписное венного комитета поизобретениям и открыт 113035, Москва, Ж, Раущская наб., 4/5 при ГКНТ СССР ИПИ Го зводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина,