Самодействующий клапан

Бюллетень25 ла делам иэааретеиий и вткрмтийДата опубликования описания 07.07.8(54) САМОДЕЛСТВУЮЩИЛ КЛАПАН Изобретение относится к самодействующим клапанам поршневых компрессоров, имеющих упругие консольно закрепленные пластины, преимущественно к прямоточным.Известен самодействующий клапан, содержащий плоское седло, ограничитель подьема с профилем, выполненным по уравнению выпуклой кривой с наибольшей ординатой 1, и консольно закрепленную между седлом и ограничителем пластину.У клапанов известной конструкции ограничитель подъема имеет выпуклую поверхность, обращенную к пластине. При открытии клапана подвижная часть пластины принимает форму поверхности ограничителя подъема, а ее кромка, отгибаясь, получает большое ускорение. При этом возникают удары, усиливающиеся к кромке пластины (эффект хлыста), а это приводит к ускоренному разрушению пластиными.Недостаток клапанов с. ограничителями подъема выпуклой формы состоит также в том, что при поступлении в клапан масла или другой жидкости пластина, прижатая давлением потока к ограничителю подъема, прилипает к его поверхности. Это вызывает задержку пластины у ограничителя подъема, запаздывание закрытия клапана и, как следствие, снижение производительности и экономичности работы компрессора.Кроме того, при закрытии запаздывающая пластина воспринимает давление попутного потока рабочей среды, который ускоряет ее движение и усиливает удары пластины о седло, способствуя ее разрушению.Цель изобретения - увеличение срока службы и повышение эффективности клапана. Поставленная цель достигается тем, чтопрофиль ограничителя подъема на стороне,противоположной месту закрепления пластины, образован пологим участком с ординатой Ь = (0,20,8)Ь и углом наклона кдиагонали( 2,3,где к - угол наклона пологого участка к20 линии, проведенной между точкойначала закрепления пластины иточкой упора ее в ограничитель,ф - угол наклона указанной линии кплоскости седла.происходит касание кромки пластины с ограничителем в точке Е.Во второй фазе открытия происходит изгиб средней части пластины. После точки Е пластина касается ограничителя подъема в точке Г, и затем зоны контакта расширяются в двух направлениях: от точек Е и Г к точкам Р и С, а кромка пластины скользит по участку РЕ. При изгибе пластины по предложенному профилю ограничителя увеличивается площадь прохода в щели под каждой из боковых кромок пластины (фиг. 3, заштрихованная площадка). 45 50 На фиг. 1 изображен самодействующийклапан, вид в аксонометрии; на фиг. 2 -профиль ограничителя подъема; на фиг. 3 -элемент клапана, поперечное сечение,Самодействующий клапан содержит плоское седло 1, ограничитель 2 подъема и кон 5сольно закрепленную между седлом и ограничителем пластину 3. Профиль ограничителя 2 подъема, выполненный на участке АСпо уравнению выпуклой кривой АВ с наибольшей ординатой Ь, на стороне, противоположной месту закрепления пластины, образован пологим участком ДЕ с ординатойЬ = (0,2.0,8)Ьи углом наклона к диагонали АЕ а 2 ф,где д. - угол наклона пологого участкаДЕ к диагонали АЕ - линии, про.15веденной между точкой начала закрепления пластины А и точкойЕ упора ее в ограничитель;- угол наклона линии АЕ к плоскости седла. 20Положение участка ДЕ в зависимостиот жесткости пластины предусмотрено различным: с углом наклона а ( ф для жесткойпластины, профиль а, с увеличением угланаклона до А 2 ф по мере уменьшения жесткости пластин, профили в или с,25Самодействующий клапан работает следующим образом.Открытие клапана происходит под влиянием повышения давления или рабочей среды в пространстве перед клапаном или сни- З 0жения его за клапаном, когда избыток давления, действующий на пластину 3 в направлении открытия клапана, оказывается больше противодействующего усилия со стороныпластины. Закрытие клапана происходитпод влиянием противоположных изменений з 5давления рабочей среды.При открытии наблюдается две фазыотличающиеся условиями изгиба пластины,В первой фазе пластина находится в промежутке между седлом 1 и ограничителем 2подъема и принимает форму кривой динамического прогиба, В конце первой фазы Начало контакта пластины в точке Е исключает свойственное известным клапанам обкатывание поверхности ограничителя подъема с нарастанием скорости соударения к свободной кромке пластины.Увеличение прогиба в средней части пластины позволяет снизить без уменьшения эквивалентной площади клапана высоту подьема Ь, что, в свою очередь, снижает напряжения в кромке пластины в момент удара об ограничитель.Кроме того, трение скольжения пластины по участку РЕ, демпфирует обычные в клапанах колебания пластины, что уменьшает усталость металла.Указанные обстоятельства обеспечивают увеличение срока службы пластин и клапана в целом.Повышение эффективности работы клапана при таком выполнении обеспечивается сокращением свободного пролета пластины между зонами контакта во второй фазе открытий, При этом увеличивается жесткость нависающего участка, что исключает прилегание, а следовательно, прилипание пластины к ограничителю подъема, т. е. устраняет или уменьшает запаздывание закрытия клапана, в результате чего возрастает производительность компрессора и повышается экономичность его работы.Формула изобретенияСамодействующий клапан, содержащий плоское седло, ограничитель подъема с профилем, выполненным по уравнению выпуклой кривой с наибольшей ординатой Ь, и консольно закрепленную между седлом и ограничителем пластину, отличающийся тем, что, с целью увеличения срока службы и повышения эффективности клапана, профиль ограничителя подъема на стороне, противоположной месту закрепления пластины, образован пологим участком с ординатой Ь = (0,20,8) Л и углом наклона к диагонали с (2 Я,где А - угол наклона пологого участка клинии, проведенной между точкой начала закрепления пластины и точкой упора ее в ограничитель;- угол наклона указанной линии кплоскости седла.Источники информациипринятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРМо 114304, кл. Г 16 К 15/16, 1956.Редактор Н. ЛазаренкоСоставитель В, СавушкинЗаказ 4805/27Техред А. Бойкас КоТираж 990орректор В. СиницкаяВНИИПИ Гос аПодписноеосударственного комитета СССРпо делам изобретений и113035 Москва Ж 35 Р- Раушская наб., д. 4/5атент, г. Ужгогород, ул. Проектная, 4