Предохранительный клапан

(23)Приоритет ЭвумФйиавй кюктет ССВр ав деаа взвбретвей. к фткрытвй(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН 1Изобретение относится к арматуростроению, в частности к предохранительным устройствам гидравлических и пневматических систем, находящихся под давлением.Известны предохранительные клапаны, в корпусе которых с входным и выходным каналами и седлом размещен запорный орган, связанный с чувствительным элементом, нагруженным газовой пружиной 11.Необходимость тщательной герметизации камер газовых пружин этих устройств усложняет их эксплуатацию, воз. можные утечки газа ройижают точность известных клапанов и надежность работы.35Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности является устройство,осодержащее размещенный в полости корпуса разобщающий напорную и сливную магистрали эапорный орган, связанный с чувствительным элементом, герметизируюаим полость нагружающей его газовой пружины 2 1. В клапане возможны утечки сжатого газа иэ газовой пружины, что понижает надежность и приводит к изменению настройки, т.е. понижает точность ра" боты устройства. Даже при полной гер" метичности газовой пружины точность работы клапана изменяется (настройка клапана) при изменении внешней температуры, так как при этом изменяется характеристика упругости газовой пружины, заметно повышается давление в предохраняемой системе при полном открытии запорного органа, Все это обусловливает сравнительно невысокую надежность и точность работы известного преДохранительного клапана:Цель изобретения " повышение надежности работы предохранительного клапана.Указанная цель достигается тем, что в полости корпуса установлен нагруженный пружиной дополнительный чувстотвительный элемент, полостьопод которым обобщена с полостью газа3 9223 вой пружины непосредственно, со сливом, - через дроссель и с напорной ма гистралью - каналом, в которой установлен нормально открытый дросселирующий клапан, снабженный пропущенным через канал штоком, взаимодействующим с дополнительным чувствительным элементом.На цертеже схематично показан предохранительный клапан, разрез. 1 рВ полости корпуса 1, сообщенной с входной 2 и выходной 3 магистралями, выполнено седло 4 и размещены запорный орган 5, связанный посредством ступенчатого хвостовика 6 и пружины 7 с чувствительным элементом 8, нагруженным давлением в полости газовой пружины 9.Чувствительный элемент 8 выполнен в виде двухступенчатого поршня, торцовая поверхность 10 меньшей ступени которого обращена к полости 11 входной магистрали 2 (к предохраняемой системе), полость 12 между корпусом и ступенями поршня 8 сообщена каналом 13 со сливом. Торцовая поверхность 14 большей ступени поршня обращена к нагруженному регулируемой посредством винта 15 и тарели 16 пружиной 17 дополнительному чувствитель- з, ному элементу 18, полость под которым сообщена с полостью газовой пружины 9.Дополнительный чувствительный элемент 18 может быть выполнен в виде поршня, мембраны или сильфона.Полость газовой пружины 9 сообщена дросселем 19 со сливом через полость 12 и с напорной магистралью- каналом 20, в котором установлен нор 40 мально открытый подпружиненный пружиной 21 дросселирующий клапан 22, снабженный пропущенным через канал 20 штоком 23, взаимодействующим с дополнительным чувст.вительным элементом 18.Работает клапан предохранительный следующим образом.В исходном состоянии пружина 17 сжата винтом 15, а дополнительный чувствительный элемент 18 пружиной 17максимально опущен вниз до упора в корпусе. Дросселирующий клапан 22, образует максимальное проходное се. чение. Седло 4 перекрыто запорным органом, 5, а чувствительный элемент 8 пружиной 7 поднят вверх.При подаче рабочей среды по входной магистрали в полость 11 она при 96 4 жимает запорный орган 5 к седлу 4, надежно разобщая входную и выходную магистрали, Одновременно среда поступает к дросселирующему клапану 22, в зазоре между клапаном и седлом среда дросселируется, ее давление понижается. Рабочая среда с пониженным давлением по каналу 20 поступает в полость газовой пружины 9, где одновременно воздействует на чувствительный элемент 18 и поверхность 14 боль-, шей ступени поршня.Давление в полости газовой пружины 9 повышается, чувствительный элемент 18 под воздействием возрастающего давления в полости газовой пружины 9 поднимается вверх, сжимая пружину 14, а чувствительный элемент 8 опускается вниз.При установлении в полости газовой пружины 9 давления, соответствующего настройке пружины 17, чувстви-,; тельный элемент 18 поднимается настолько, что дросселирующий клапан 22 перекроет канал 20 и разобщит полость 11 от полости газовой пружины 9. При этом чувствительный элемент 8 опустится вниз до упора в кор.- пус, запорный орган 5 рабочей средой в полости 11 и пружиной 7 надежно прижат к седлу 4. Рабочая среда из полости газовой пружины 9 через дроссель 19 поступает в полость 12, откуда,по каналу 13 сбрасывается на слив. Наличие дросселя 19 определяет незначительные утечки рабочей среды, которые компенсируются притоком среды через дросселирующий клапан 22.Чувствительный элемент 8 под действием силы давления в полости газовой пружины 9 максимально опущен вниз и испытывает снизу входное давление на торцовую поверхность 10, В установившемся режиме в дросселирующем канале 22 имеется незначительное проходное сечение через которое восполняются утечки рабочей среды через дроссель 19.При повышении давления в напорной магистрали (а значит и в полости 11) сверх допустимой величины сила давления на поверхность 10 чувствительного элемента 8 становится больше силы воздействия на этот поршень давления в полости газовой пружины 9, Чувствительный элемент 8 поднимается вверх, сжимая среду в газовой пружине. При этом давление в полости газовой пружины повысится, Чувствительный, ня дает возможность использовать длянаддува полости газовой пружины 9давление среды из напорной магистрали. Это не требует дополнительногоисточника более высокого давления,упрощает эксплуатацию устройства иего конструкцию.Поддержание постоянным давленияв полости газовой пружины 9 незави"1 О симо от возможных утечек из-за не.плотностей в соединениях и др. повы"шает надежность работы клапана и еготочность, так как при этом обеспечивается постоянство усилия газовой1 ь пружины на чувствительный элемент 8при возможных утечках среды и изменениях окружающей температуры.х Сообщение газовой пружины с атмосФерой через дроссель позволяет обес 20 пецить постоянство давления в газовой пружине независимо.от ее сжатия(от положения чувствительного элемента 8). Этим достигается незначительная (практически равная нулю)25 жесткость пружины, цто обусловливает.более высокую точность и надежностьв- работы клапана,Формула изобретения элемент 18 незначительно поднимается вверх, проходное сечение в дросселирующем клапане перекроется, приток рабочей среды через канал 20 вполость газовой пружины прекратитсяВследствие дренажа газа из полостигазовой пружины 9 через дроссель 19давление в последнем понижается (непревышая, однако, первоначальной величины).Это вызовет дальнейший подъемвверх чувствительного элемента 8,при этом запорный орган 5 оторветсяот седла 4 и избыточное давление среды сбросится через выходную магистраль Сохранение в полости газовойпружины 9 давления среды, близкогок первоначальному на всем ходе вверчувствительного элемента 8 (так какуменьшение объема полости газовойпружины 9 будет компенсироватьсяутечками через дроссель 19 и давление в полости газовой пружины будетпрактически постоянным), обусловливает полное открытие запорного органа 5. При этом жесткость газовойпружины минимальная (практически рана нулю), точность и производительность клапана велики.При установке предохранительного зоклапана в системе с большим рабочимобъемом сброс избыточного давлениябудет продолжаться определенное время,За это время давление в полостигазовой пружины 9 понизится за счетдренажа через дроссель 19. При этомчувствительный элемент 18 под дейст"вием пружины 17 опустится нескольковниз, открыв дросселирующий клапан 22,щПриток газа через дросселирующий кла"пан 22 компенсирует утечки черездроссель 20 и восстановит требуемую(первоначальную) величину давленияв полости газовой пружины 9.4При восстановлении величины рабочего давления в напорной магистрали(а значит и в полости 11) усилие отдавления в полости газовой пружинына поверхность 14 чувствительногоэлемента 8 станет больше усилия от.давления среды в напорной магистрали,на площадь торца 10 чувствительногоэлемента 8, последний переместитсявниз до упора в корпусе, запорный орган 5 сядет на седло 4,прекративсброс газа из напорной магистрали.Выполнение чувствительного эле"мента 8 в виде двухступенчатого поршПредохранительный клапан, содержа. щий размещенный в полости корпуса и разобщающий напорную и сливную ма:гистрали эапорный орган, связанный, 1с чувствительным элементом, гермети зирующим полость нагружающей его газовой пружины, о т л и ч а ю щ и й " с я тем, цто, с целью повышения надежности работы, в полости корпуса установлен нагруженный пружиной дополнительный чувствительный элемент, полость под которым сообщена с полостью газовой пружины непосредственно, со сливом - через дроссель и напорной магистралью - каналом, в котором установлен нормально открытый дросселирующий-клапан, снабжен ный пропущенным через канал штоком, взаимодействующим с дополнительным чувствительным элементом. Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССР М 509748, кл. Г 16 К 17/06, 19742 Авторское свидетельство СССР й 204072, кл. Г 16 К 17/164, 1964.Ермовина ВНИИП вае е Госуд елам Иоскв4 е Ш по ЯЛ иал Поткрыт кйя на П "Па род оставитель М ехред И,Гайдираж 981 рственнога к зобретении иЖ- Раув ент", г. Ужг омитета СС ооректоо Л. Бокшанодписное ЦПроектная,