ПРЯМОТОЧНЫЙ КЛАПАН Российский патент 1994 года по МПК F04B39/10 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в машинах объемного вытеснения - поршневых, роторно-поршневых и винтовых компрессорах в качестве всасывающих, нагнетательных, обратных и т. п. клапанов.

Известен прямоточный клапан по авт. св. СССР N 1551926, кл. F 16 K 15/14, 1988. Этот клапан содержит корпус с выходными окнами и пазами на торце, запорные пластины с перемычкой и прижимную пластину.

Недостатком этого клапана является наличие пазов для размещения перемычек запорной пластины и отверстие с кольцевой канавкой для закрепления прижимной пластины, увеличивающих материалоемкость, время изготовления и ремонта.

Известен также прямоточный клапан, который содержит корпус с выходными окнами, кольцевые пазы с наклонными поверхностями, пластины с двумя запорными частями, перекрывающими разные по длине окна.

Недостатком этого клапана является относительно малое суммарное проходное сечение в окнах, вследствие уменьшенной длины нижнего окна, расположенного между несущими элементами, недостаточная долговечность из-за дополнительных колебаний запорной части пластины, перекрывающей верхнее выходное окно, находящееся в зоне газового потока, исходящего из нижнего окна. Кроме того, происходит интенсивное истирание опорных поверхностей кольцевого паза корпуса клапана вследствие перемещения запорных частей пластины на ограничитель и обратно, что преждевременно приводит к ослаблению крепления пластины, уменьшая долговечность.

Указанный клапан является наиболее близким к предлагаемому по технической сущности.

Общими признаками предлагаемого технического решения и прототипа является наличие корпуса клапана, запорной пластины и ограничителя.

Целью предлагаемого изобретения является уменьшение удельной мощности и увеличение долговечности клапана.

Поставленная цель достигается тем, что выходные окна корпуса клапана выполнены под углом к седловым поверхностям и имеют длину, большую диаметра входного канала, запорный орган пластины не ограничен по длине охватывающими его несущими элементами и кольцевым пазом со сферическими поверхностями, увеличивающими площадь сопряжения с базовыми опорно-крепежными площадками пластины, снабженными упругим элементом, опирающимися на ограничитель, надежно удерживая пластину в пазу корпуса.

Был изготовлен образец с двумя разными по длине выходными окнами на каждой седловой поверхности. Суммарное проходное сечение этих окон составляет 951 мм². В этом случае ширина окна равна 5,5 мм. Отношение суммарной площади в окнах к площади входного канала равно 951: 615 = 1,550.

В образце, изготовленном в соответствии с предлагаемым техническим решением, суммарное проходное сечение, например, при двух окнах, равных по длине, составляет 35˙4,65 ˙6 = 963 мм².

Отношение суммарной пощади в окнах к площади входного канала составляет 963: 615 = 1,565.

Такое исполнение позволяет уменьшить ширину окна при выходе на седловую поверхность на 1,2 мм, но уменьшая суммарное проходное сечение в окнах, что способствует увеличению долговечности.

Базовые опорно-крепежные площадки пластины, выполненные по форме, конгруэнтной радиальным пазам со сферическими поверхностями, увеличивают длину контакта, а отсюда, и площадь сопряжения пластины с пазом корпуса, способствуя увеличению долговечности.

На фиг. 1 изображен клапан в сборе; на фиг. 2 - продольный разрез клапана (А-А на фиг. 1); на фиг. 3 - вид на клапан сверху (с разрезом Б-Б на фиг. 1); на фиг. 4 - корпус клапана (вид на одну из седловых поверхностей); на фиг. 5 - запорная пластина (с разрезом В-В); на фиг. 6 - запорная пластина с запорным органом, перекрывающим одно выходное окно.

Предлагаемый клапан содержит корпус 1 (в плане равносторонний треугольник), цилиндрическую поверхность 2 для установки в клапанную плиту, входной канал 3 для подвода газа. Грани корпуса 1 представляют собой седловые поверхности 4. Поток по наклонным поверхностям 5 выходных окон 6 выходит из корпуса 1 (на фиг. 1 эти окна показаны штриховой линией). Окна 6 перекрыты запорной частью 7 пластины 9. Для установки и фиксации запорных пластин на вершинах корпуса выполнены радиальные пазы 10 со сферическими поверхностями 11 для размещения базовых опорно-крепежных площадок 12, снабженных упругими лапками 13, опирающимися на ограничитель 14, функцию которого выполняют стенки отверстия под клапан в клапанной плите.

Прямоточный клапан работает следующим образом. Газ поступает во входной канал 3 и устремляется в выходные окна 6, отжимая запорную часть 7 пластины 9 от седловых поверхностей 4 до стенки 14 клапанной плиты. Давлением над клапаном запорная часть 7 надежно и плотно прижимается к седловой поверхности 4, обеспечивая герметичность.

Повышение долговечности и уменьшение удельной мощности обеспечивается за счет уменьшения ширины паза, большей площади сопряжения базовых опорно-крепежных площадок с радиальными пазами корпуса клапана и увеличения суммарного проходного сечения в выходных окнах. (56) Авторское свидетельство СССР N 983304, кл. F 04 B 39/10, 1980.

Использование: в машинах объемного вытеснения. Сущность изобретения: на каждой седловой поверхности корпуса выполнены выходные окна, длина которых больше диаметра входного канала. На вершинах равностороннего треугольника (корпус в плане) расположены радиальные пазы со сферическими поверхностями для размещения базовых опорно-крепежных площадок запорной пластины, имеющих форму, конгруэнтную этим пазам. Запорные органы не ограничены по длине. 6 ил.

ПРЯМОТОЧНЫЙ КЛАПАН, содержащий корпус клапана с выходными окнами, запорные пластины и ограничитель подъема пластин, отличающийся тем, что, с целью снижения удельной мощности и увеличения долговечности, на каждой седловой поверхности корпуса клапана выполнены выходные окна, длина которых больше диаметра входного канала, на вершинах многогранника расположены радиальные пазы со сферическими поверхностями для размещения базовых опорно-крепежных площадок пластины, имеющих форму, конгруэнтную этим пазам, а запорные органы не ограничены по длине.