КЛАПАН СО СРЕДСТВАМИ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОЙ РЕГУЛИРОВКИ Российский патент 1998 года по МПК F16K1/52 

Изобретение относится к клапану с устройством для предварительной регулировки, содержащему корпус клапана с входным и выходным патрубками, шток запорного органа, запорный орган, выполненный с возможностью взаимодействия с седлом клапана, и цилиндрический стакан, имеющий по существу закрытое основание, торец которого установлен на опорной поверхности, зафиксированной по отношению к корпусу, седло клапана, отделенное от корпуса некоторым промежутком, и кольцевую стенку, в которой выполнено по меньшей мере одно сквозное отверстие, обращенное в один из указанных патрубков. Стакан установлен соосно с указанным штоком с возможностью поворота и фиксации в некотором положении для регулировки дросселя с предварительной настройкой, выполненного в виде перекрывающихся эксцентричных регулировочных отверстий в указанных торце стакана и опорной поверхности.

Известен относящийся к указанному типу радиаторный клапан. Предварительная настройка служит для ограничения максимального расхода теплоносителя через радиатор. Два регулировочных отверстия имеют серповидную форму и выполнены в стакане и в пластине, установленной в корпусе клапана. Стакан соединен с втулкой, направляющей и уплотняющей шток запорного органа и, таким образом, может быть подвергнут регулировке извне. Максимальный расход обеспечивается при точном совпадении регулировочных отверстий. При повороте втулки проходное сечение уменьшается для ограничения расхода теплоносителя.

Необходимость установки в корпусе указанной пластины объясняется сложностью выполнения серповидного отверстия в корпусе клапана. Это, однако, является дорогостоящим решением, так как необходимо исключить проворачивание пластины, для чего служит штифт, устанавливаемый в дополнительном отверстии корпуса. Кроме того, точная установка желаемого расхода затруднена, в особенности, если требуется ограничение расхода до малых величин, когда приобретают значение погрешности регулировки, приведенные ниже:
в диапазоне от 0 до 10 кг/час погрешность расхода составит ±3 кг/час, а
в диапазоне от 11 до 33 кг/час погрешность расхода составит ±6 кг/час, а.

Задачей изобретения является разработка клапана указанного типа, который имел бы меньшую себестоимость и позволял путем простой регулировки точно устанавливать величину расхода даже при малых его величинах.

В соответствии с изобретением, технический результат достигается за счет того, что опорная поверхность является частью корпуса клапана, регулировочное отверстие выполнено в виде первого эксцентричного канала, соединенного поперечным каналом с другим патрубком, а регулировочное отверстие в указанном торце выполнено в форме паза, проходящего по дуге окружности, имеющей угол менее 360^oC, соединенного с одного конца вторым эксцентричным валом, выполненным в указанном основании, с внутренней полостью стакана и сужающегося в поперечном сечении в направлении другого конца.

Таким образом, дроссель с предварительной настройкой может быть изготовлен с большей точностью и при меньших затратах, так как в корпусе клапана необходимо выполнить только плоскую опорную поверхность и соответствующее отверстие, а выполнение паза в легкодоступном торце стакана, например, фрезерованием не представляет проблемы. Простота регулировки достигается тем, что ее заданный диапазон может составлять фактически полный оборот. При повороте стакана происходит перемещение паза по отношению к неподвижному регулировочному отверстию в корпусе клапана, что предопределяет размер проходного сечения и длину дросселирующей части канала. В результате достигается высокая точность регулировки. При повороте стакана на некоторый заданный угол проходное сечение изменяется незначительно, а длина дросселирующего отверстия изменяется строго определенным образом.

Предпочтительно паз выполнен по дуге окружности, с центральным углом не менее 270^o. Таким образом, диапазон регулирования может составить практически полный оборот.

Целесообразно, чтобы глубина и ширина профиля паза уменьшалась по направлению к его концу. Верхняя сторона паза совместно с опорной поверхностью образуют регулировочное отверстие. Изменение поперечного сечения паза предопределяет изменение дросселирующего отверстия. В частности, канал может иметь V-образное поперечное сечение.

Далее в основании стакана выполнено глухое центральное отверстие, ведущее из ее внутренней полости, образующее седло клапана и пересекающееся с эксцентричным отверстием в основании выполненном глухим. Два пересекающихся отверстия могут быть выполнены в гильзе без затруднений. При выполнении центрального отверстия одновременно образуется седло клапана, что приводит к снижению стоимости изготовления.

Целесообразно, чтобы кольцевая стенка стакана в области проходных отверстий была окружена кольцевой камерой, сообщающейся с одним из патрубков. Таким образом, поток за седлом клапана больше не подвергается воздействию дросселирующих сопротивлений.

Целесообразно, чтобы в полости стакана бал выполнен уступ, отделенный от седла клапана некоторым промежутком, а на уступе была установлена направляющая пластина штока, служащая надежной направляющей опорой для сравнительно длинного штока и обеспечивающая центрирование запорного органа по отношению к седлу клапана.

Кроме того, направляющая пластина штока может иметь упорную поверхность для возвратной пружины, действующей на шток. Пружина прижимает направляющую пластину штока к уступу, и ее дополнительная фиксация не требуется. В то же время, торец стакана прижимается к опорной поверхности корпуса, предотвращая перетекание среды, минуя седло клапана и дроссель с предварительной настройкой.

На фиг. 1 показан местный продольный разрез предлагаемого клапана; на фиг. 2 вид торца стакана.

Клапан, изображенный на фиг. содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками. Под прямым углом к оси клапана выполнено отверстие 4, имеющее цилиндрическую часть 5, часть 6 увеличенного размера и еще одну цилиндрическую часть 7 и оканчивающееся плоской опорной поверхностью 8. Отверстие 9, выходящее на опорную поверхность, соединено при помощи поперечного отверстия 10 со входным патрубком 2. Отверстие 11 соединяет часть 6 с выходным патрубком 3.

В отверстии 4 установлен цилиндрический стакан 12, имеющий цилиндрическую периферийную стенку 13 и основание 14 сравнительно большой толщины. Торцевая поверхность 15 основания установлена на опорной поверхности 8. В основании выполнено глухое центральное отверстие 17, которое одновременно образует седло клапана 16. Это отверстие пересекается с эксцентричным глухим отверстием 18, выходящим на торцовую поверхность 15. Кроме того, на уровне части 7 основание 14 содержит уплотнительное кольцо 19. Цилиндрическая стенка 13 стакана 12 на уровне части 6 имеет проходные отверстия 20, соединяющие внутреннюю полость 21 стакана, расположенную над седлом 16 клапана, с кольцевой камерой 22, образованной частью 6.

Шток 23 соединен с запорным органом 24 и поджат возвратной пружиной 25, удерживающей запорный орган в открытом положении. Приведение в действие клапана осуществляют вручную, или при помощи установленного в его верхней части термореле, или каким-либо другим образом посредством штифта 26. Штифт выведен наружу и уплотнен посредством направляющего и уплотнительного устройства 27. Маховичок 28 связан со стаканом 12 при помощи соединения 29 с возможностью их совместного вращения. Таким образом, обеспечивается возможность вращения стакана вокруг его оси. Регулирующие устройства подобного типа известны, например, из патента ФРГ N 3300623.

На уступе 31 стакана 12 лежит направляющая пластина 30 штока. Она служит опорой для возвратной пружины 25, которая удерживает ее на уступе. Кроме того, торец 15 стакана 12 прижат пружиной к опорной поверхности 8 корпуса.

В торце 15 выполнен паз 32, проходящий по дуге окружности, имеющей угол несколько больше 270^o. Глухое отверстие 18 расположено у одного из концов паза 32 и вместе с пазом образует регулировочное отверстие 33. Поперечное сечение паза 32 уменьшается по направлению к его второму концу за счет уменьшения глубины и ширины паза. Таким образом, паз имеет Y-образную форму поперечного сечения.

Глухое отверстие 9 в корпусе клапана образует второе регулировочное отверстие 34, которое совместно с отверстием 3 составляет дроссель 35 с предварительной регулировкой. Если отверстия 9 и 18 совмещены, дроссель 35 полностью открыт. Если стакан 12 вращают маховичком 28, перекрывающая часть отверстий 33 и 34 становится все меньше и меньше. При этом между местом перекрытия указанных отверстий и глухим отверстием 18 образуется дроссельный канал, имеющий увеличивающуюся длину и уменьшающееся поперечное сечение. Таким образом, предварительная настройка может быть очень точной и может позволять выдерживать требуемые допуски более строго, чем в известных конструкциях.

Использование : в области арматуростроения. Сущность изобретения: клапан со средствами для предварительной регулировки содержит корпус с входным и выходными патрубками, стакан с седлом и проходным отверстием в кольцевой стенке, запорный орган со штоком. При этом стакан расположен на опорной поверхности, являющейся частью корпуса. На торце дна стакана выполнен паз, расположенный но дуге с центральным углом менее 360^o, сообщенный через регулировочный эксцентричный канал с внутренней полостью стакана и уменьшающийся по ширине в направлении глухого конца. Другой регулировочный эксцентрично расположенный канал выполнен в корпусе и соединен поперечным каналом с патрубком. 8 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Клапан со средствами для предварительной регулировки, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, стакан с седлом на внутреннем торце дна и выполненным в его кольцевой стенке по меньшей мере одним проходным отверстием, обращенным в один из патрубков, соединенный со штоком и соосно расположенный в стакане с возможностью взаимодействия с седлом запорный орган, при этом стакан, контактирующий торцом дна с опорной поверхностью, установлен с возможностью поворота и фиксации в определенных положениях для регулировки дросселя, выполненного в виде перекрывающихся, эксцентрично расположенных регулировочных каналов, выходящих на опорную поверхность, и наружный торец дна стакана, отличающийся тем, что опорной поверхностью является часть корпуса, на торце дна стакана выполнен паз, расположенный по дуге с центральным углом менее 360^o, сообщенный через регулировочный эксцентричный канал с внутренней полостью стакана и уменьшающийся по ширине в направлении глухого конца, при этом другой регулировочный эксцентрично расположенный канал выполнен в корпусе и соединен поперечным каналом с патрубком. 2. Клапан по п.2, отличающийся тем, что паз выполнен по дуге с центральным углом по меньшей мере 270^o. 3. Клапан по п.1 или 2, отличающийся тем, что паз выполнен уменьшающимся по глубине и ширине в направлении к его глухому концу. 4. Клапан по пп. 1 3, отличающийся тем, что паз в поперечном сечении выполнен Y-образной формы. 5. Клапан по пп.1 4, отличающийся тем, что эксцентрично расположенный регулировочный канал в дне стакана выполнен глухим и пересекающимся с глухим центральным отверстием, образующим седло и сообщенным с внутренней полостью стакана. 6. Клапан по п.5, отличающийся тем, что в корпусе выполнена проточка, окружающая стенку стакана в зоне расположения в стенке проходных отверстий и сообщенная с патрубком, в который направлено проходное отверстие. 7. Клапан по пп.1 6, отличающийся тем, что на внутренней стенке стакана выполнен уступ, на котором размещена направляющая пластина для штока. 8. Клапан по п. 7, отличающийся тем, что на направляющей пластине выполнена упорная поверхность для возвратной пружины, нагружающей шток. 9. Клапан по пп.1 8, отличающийся тем, что вокруг опорной поверхности на корпусе выполнена цилиндрическая поверхность, а на стакане размещен кольцевой элемент, уплотняющий место контакта стакана и цилиндрической поверхности корпуса.