ПРЯМОТОЧНЫЙ КЛАПАН Российский патент 1994 года по МПК F04B39/10 F16K15/16 

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

Известен прямоточный клапан, содержащий корпус с входными окнами на седловых поверхностях, длина которых больше диаметра входного канала, и запорные пластины, перекрывающие эти окна. В этом клапане запорные органы имеют значительную длину и массу, корпус клапана имеет увеличенную высоту, что повышает материалоемкость клапана и снижает его долговечность.

Известен также прямоточный клапан, содержащий корпус, который имеет выходные окна, расположенные на его гранях и перекрытые запорными пластинами. Кроме того, с целью повышения производительности и уменьшения удельной мощности компрессора за счет увеличения суммарной площади выходных окон, проточный (входной) канал корпуса, расположенный по оси рассекателя, выполнен сквозным и выходящим на наклонную торцевую поверхность корпуса клапана. Этот канал не выполняет функцию прямоточного, перекрыт дополнительной запорной пластиной, подъем которой ограничивается элементом крепления запорных пластин.

Недостатком известного клапана, выбранного заявителем в качестве прототипа, является наличие деталей сложной конфигурации - дополнительной запорной пластины и элемента крепления запорных пластин, что усложняет технологию его изготовления. Кроме того, конструкция клапана не обеспечивает газовому потоку полного прямотока, создавая сопротивление на выходе из клапана, что снижает его производительность и долговечность.

Целью изобретения является увеличение производительности компрессора и повышение технологичности клапана.

Поставленная цель достигается тем, что рассекатель снабжен, например, тремя каналами, выходящими на торцевые уплотнительные поверхности, и каналами Т-образной формы, выходящими на седловые поверхности, выполненными расширяющимися от водного канала. Запорная пластина снабжена двумя запорными частями - одной для перекрытия канала, выходящего на боковую седловую поверхность, и другой, выполненной на расположенном под углом к плоскости пластины отгибе и перекрывающей канал, выходящий на торцевую седловую поверхность. Такое выполнение запорной пластины позволяет упростить конструкцию клапана и тем самым повысить его технологичность за счет исключения пластины, необходимой в прототипе для перекрытия прямоточного канала, выходящего на торцевую седловую поверхность.

Конструкция выходных торцевых каналов позволяет уменьшить высоту корпуса клапана, что уменьшает объем мертвого пространства. Каналы в рассекателе и выходные каналы Т-образной формы, выходящие на боковые седловые поверхности и выполненные расширяющимися, обеспечивают необходимую площадь суммарного проходного сечения, а также значительное уменьшение скорости потока газа, что позволяет уменьшить сопротивление потоку и тем самым повысить производительность клапана.

Запорные части пластин, предназначенные для перекрытия каналов, выходящих на торцевые седловые поверхности, обеспечивают прямоток газа, что улучшают газодинамические характеристики клапана.

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, где В - вид на окно в рассекателе при снятой запорной пластине, Г - вид на открытый клапан, Д - вид на закрытый клапан; на фиг. 4 - корпус клапана; на фиг. 5 - развертка запорной пластины с видом на готовую пластину сбоку.

Предлагаемый клапан содержит корпус 1 и запорные пластины 2. Корпус 1 имеет цилиндрическую поверхность 3 для установки клапана в клапанную плиту 4. Корпус 1 имеет боковые седловые поверхности 5, расположенные на его гранях, и торцевые седловые поверхности 6, расположенные на его торцах. В корпусе 1 клапана по его оси выполнен входной канал 7 для подвода газа, заканчивающийся рассекателем 8, и наклонные выходные каналы 9, выходящие на боковые седловые поверхности 5. Выходные каналы 9 имеют Т-образную форму и выполнены расширяющимися от входного канала 7 до выхода на боковые седловые поверхности 5, как это показано на фиг. 4.

В теле рассекателя 8 выполнены дополнительные выходные каналы 10, соединяющие наклонные выходные каналы 9 с торцевыми седловыми поверхностями 6. Выходные каналы 9 и 10 перекрыты запорными пластинами 2. Каждая пластина 2 имеет две запорные части 11 и 12. Запорная часть 11 служит для перекрытия Т-образного выходного канала 9, выходящего на боковую седловую поверхность 5, и имеет форму, соответствующую форме этого канала. Пластина 2 имеет расположенный под углом (например, прямым) к ее плоскости отгиб, на котором расположена запорная часть 12, предназначенная для перекрытия выходного канала 10, выходящего на торцевую седловую поверхность 6. Форма запорной части 12 соответствует форме выходного канала 10.

Для установки и фиксации запорных пластин 2 на корпусе 1 последний на своих вершинах имеет радиальные пазы 13 со сферическими поверхностями 14. Запорные пластины 2 имеют базовые опорно-крепежные площадки 15 и упругие лапки 16. При установке пластин 2 на корпус 1 их базовые опорно-крепежные площадки 15 фиксируются на сферических поверхностях 14 радиальных пазов 13, а при установке клапана в клапанную плиту 4 упругие лапки 16 опираются на ограничитель 17, функцию которого выполняют стенки отверстия под клапан в клапанной плите.

Прямоточный клапан работает следующим образом. Рабочий газ поступает во входной канал 7 и устремляется в выходные каналы 9 и 10, отжимая запорные части 11 и 12 пластин 2 от соответствующих седловых поверхностей 5 и 6. При этом запорная часть 11 отжимается до ограничителя 17, т. е. до стенки клапанной плиты 4, а запорная часть 12 полностью открывает выходной канал 10, обеспечивая прямоток выходящему газу (см. фиг. 2 и фиг. 3, Г). Давлением над клапаном запорные части 11 и 12 пластины 2 надежно и плотно прижимаются к седловым поверхностям 5 и 6, обеспечивая герметичность.

Предлагаемая конструкция прямоточного клапана обеспечивает повышение производительности, долговечности и технологичности клапана, а также уменьшение удельной мощности. (56) Авторское свидетельство СССР N 992880, кл. F 16 K 15/16, 1978.

Использование: в машинах объемного вытеснения. Сущность изобретения: выходящие на боковые и торцевые седловые поверхности корпуса сквозные выходные каналы перекрыты запорными пластинами. Каналы, выходящие на боковые седловые поверхности, имеют Т-образную форму, выполнены расширяющимися от входного канала до выхода на боковые поверхности и соединены каналами, выполненными в теле рассекателя, с торцевыми поверхностями. Запорные части пластин, перекрывающие Т-образные каналы, выполнены с расположенными под углом к плоскости пластины отгибами, перекрывающими каналы, выходящие на торцевые поверхности. 5 ил.

ПРЯМОТОЧНЫЙ КЛАПАН, содержащий корпус с выходящими на боковые и торцевые седловые поверхности сквозными выходными каналами, перекрытыми запорными пластинами, отличающийся тем, что каналы, выходящие на боковые седловые поверхности, имеют Т-образную форму и выполнены расширяющимися от входного канала до выхода на боковые седловые поверхности и соединены каналами, выполненными в теле рассекателя, с торцевыми седловыми поверхностями, при этом запорные части пластин, перекрывающие Т-образные каналы, выполнены с расположенными под углом к плоскости пластины отгибами, перекрывающими каналы, выходящие на торцевые седловые поверхности.