ПРЯМОТОЧНЫЙ КЛАПАН Российский патент 1998 года по МПК F16K15/14 

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

Известен прямоточный клапан по SU, а.с. N 1707387, кл. F 16 K 15/14, 1992 г. Этот клапан содержит корпус с центральным входным и сквозными выходными каналами. Последние выходят на боковые седловые поверхности, расположенные на гранях корпуса. На торце корпуса выполнены наклонные пазы. Выходные каналы перекрыты запорными пластинами. Каждая запорная пластина имеет запорную часть в виде лопатки с U-образной упругой лапкой, соединенной в верхней части перемычкой, и упругую часть. Перемычки размещены в наклонных пазах, расположенных на торце корпуса, и зафиксированы на нем крепежной пластиной. Перемычки запорных пластин в своей средней части снабжены выступами, а в крепежных пластинах выполнены выемки, соответствующие выступами на перемычке. В корпусе имеется соединенная с выходными каналами внутренняя полость, в которой размещен рассекатель потока газа; у основания рассекателя выполнена кольцевая выточка.

Признаками, общими для известного и предлагаемого клапанов, являются: наличие корпуса с выполненным в его внутренней полости рассекателем газового потока; наличие центрального входного канала и сквозных выходных каналов, выполненных в стенках корпуса и выходящих на его боковые седловые поверхности, расположенные на гранях корпуса; наличие запорных пластин, перекрывающих выходные каналы; наличие у каждой запорной пластины запорной части в виде лопатки с U-образной упругой лапкой, соединенной в верхней части перемычкой, и упругой части; наличие на торце клапана паза для размещения перемычки запорной пластины.

Недостатком известного клапана по а.с. N 1707387 является повышенная материалоемкость и трудоемкость изготовления, а также трудоемкость ремонта клапана в процессе его эксплуатации из-за наличия крепежной пластины.

Задачей изобретения является повышение производительности клапана, уменьшение материалоемкости, трудоемкости изготовления и повышение долговечности пластин, повышение надежности крепления пластин на корпусе клапана, улучшение условий и снижение времени их ремонта.

Технический результат изобретения достигается тем, что в прямоточном клапане, содержащем корпус в виде многогранника с расположенными в нем рассекателем, центральным входным каналом и выходными каналами, выполненными в стенке корпуса, выходящими на боковые седловые поверхности перекрытыми запорными пластинами, каждая из которых имеет запорную часть, упругий элемент и перемычку для крепления пластины в пазу на корпусе клапана, во входном канале корпуса выполнены выемки, расположенные в теле многогранника в зоне его ребер под углом к оси корпуса и выходящие к основанию рассекателя, выходные каналы в теле рассекателя выполнены наклонными и выходящими на боковые седловые поверхности, в упругом элементе запорной части пластины выполнен вертикальный паз, делящий его на две отдельные U-образные части, а перемычка пластины выполнена с упругими лапками, размещенными в выполненной в пазу корпуса со стороны его седловой поверхности нише, и опорными выступами, опирающимися в стенку паза на торце корпуса.

Наличие дополнительных выходных каналов, расположенных в теле рассекателя, увеличивает проходное сечение клапана и повышает его производительность. При этом увеличивается усилие на запорную часть пластины, что способствует ускорению ее отжима (отрыва) от седловой поверхности корпуса и уменьшает потребляемую мощность.

То, что и основные выходные каналы, расположенные в стенках корпуса, и дополнительные выходные каналы, расположенные в теле рассекателя, выходят на одну седловую поверхность, позволяет исключить гибку пластины, что снижает ее материалоемкость, повышает ее технологичность и долговечность.

Выполнение во входном канале наклонных выемок в теле многогранника, выходящих к основанию рассекателя, значительно снижает сопротивление потоку, что уменьшает потребляемую мощность клапана и повышает его производительность.

Разделение упругого элемента пластины на две U-образные части снижает напряжения в металле упругой части пластины, делает ее более гибкой и, следовательно, повышает быстродействие клапана.

Наличие на перемычке пластины упругих лапок, входящих в нишу, выполненную в пазу корпуса, позволяет закрепить пластину на корпусе без применения дополнительных крепежных деталей. Это упрощает конструкцию клапана, уменьшает объем мертвого пространства и трудоемкость изготовления клапана.

Наличие на перемычке пластины опорных выступов, опирающихся на стенку паза на торце корпуса клапана, повышает надежность фиксации пластины, не давая ей возможности перемещения вверх вдоль оси клапана.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен клапан в сборе; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - вид на клапан сверху с вырывом; на фиг.4 - разрез Б-Б на фиг.2 (запорные пластины условно не показаны); на фиг.5 - запорная пластина; на фиг.6 - вид сверху на запорную пластину с вырывом; на фиг.7 - разрез В-В на фиг.5 (разрез пластины по опорным лапкам); на фиг.8 - разрез Г-Г на фиг.1 (крепление пластины на корпусе клапана).

Прямоточный клапан содержит корпус 1 и запорные пластины 2.

Корпус 1 имеет исходную форму многогранника (на чертеже изображен трехгранный корпус). Корпус имеет седловые поверхности 3, расположенные на его гранях. По оси корпуса расположен центральный входной канал 4 для подвода газа, заканчивающийся рассекателем 5. На каждую седловую поверхность 3 корпуса 1 выходят два выходных канала: выходной канал 6, выполненный в стенках корпуса 1 заподлицо с гранями рассекателя 5, и выходной канал 7, выполненный в теле рассекателя 5.

Запорная пластина 2 имеет запорную часть 8 в виде лопатки, перекрывающую оба выходных канала 6 и 7, упругий элемент 9 запорной части, несущие элементы 10, соединенные перемычкой 11. Упругий элемент 9 разделен вертикальным пазом 12 на две отдельные U-образные части. Перемычка 11 пластины выполнена с упругими нажимными лапками 13 и опорными выступами 14, при этом упругие лапки 13 и опорные выступы 14 отогнуты от плоскости пластины в противоположные стороны.

На торцовой поверхности корпуса 1 выполнен паз 15 для размещения перемычки 11 пластины 2. Этот паз 15 параллелен седловой поверхности 3 корпуса 1. Между пазом 15 и седловой поверхностью 3 корпуса 1 остается стенка 16. Глубина паза 15 соответствует высоте перемычки 11 пластины 2. В теле корпуса 1 со стороны седловой поверхности 3 выполнена ниша 17 для размещения упругих лапок 13 перемычки 11 пластины 2. Форма и размеры ниши 17 выбираются из условия надежной фиксации в ней лапок 13. При выполнении ниши 17 прорезается стенка 16, при этом образуется торец 18, который служит для упора в него опорного выступа 14.

Для возможности установки и фиксации пластин 2 на корпусе 1 его вершины 19 выполнены вогнутыми например радиусными. При этом образуются параллельные поверхности 19, расстояния между которыми должны соответствовать расстоянию между внутренними сторонами 20 несущих элементов 10 пластин 2.

В верхней части входного канала 4 в теле многогранника корпуса 1 в зоне его ребер выполнены радиусные выемки 21, расположенные под углом к оси корпуса 1 и выходящие к основанию рассекателя 5.

Прямоточный клапан работает следующим образом. Рабочий газ поступает во входной канал 4 и устремляется в выходные каналы 6 и 7, отжимая запорную часть 8 пластины 2 от седловой поверхности 3.

Прямоточный клапан относится к машиностроению, в частности к компрессоростроению, и предназначен для испо льзования в машинах объемного вытеснения, а именно в поршневых и роторно -поршневых компрессорах в качестве всасывающих и нагнетательных клапанов. Прямоточный клапан содержит корпус с расположенными в нем рассекателем газового потока, входным каналом и выходными каналами. Часть выходных каналов выполнена в стенке корпуса. Остальные выходные каналы - в теле рассекателя. Выходные каналы в стенке корпуса перекрыты запорными пластинами. Каждая пластина имеет запорную часть, упругий элемент и перемычку для крепления пластины в пазу на торце корпуса. Во входном канале корпуса выполнены выемки, расположенные в теле многогранника в зоне его ребер под углом к оси корпуса и выходящие к основанию рассекателя. Выходные каналы в теле рассекателя выполнены наклонными и выходящими на боковые седловые поверхности корпуса. Упругий элемент запорной части пластины разделен вертикальным пазом на две U- образные части. Перемычка пластины выполнена с упругими лапками, размещенными в нише. Последняя выполнена в пазу на торце корпуса со стороны его седловой поверхности. На перемычке пластины выполнены опорные выступы, опирающиеся в стенку паза на торце корпуса. 8 ил.

Прямоточный клапан, содержащий корпус в виде многогранника с расположенными в нем рассекателем, центральным входным каналом и выходными каналами, выполненными в стенке корпуса, выходящими на боковые седловые поверхности корпуса, перекрытыми запорными пластинами, выполненными с запорной частью, упругим элементом и перемычкой для крепления запорной пластины в пазу на торце корпуса, отличающийся тем, что во входном канале корпуса выполнены выемки, расположенные в теле многогранника в зоне его ребер под углом к оси корпуса и выходящие к основанию рассекателя, в теле рассекателя выполнены наклонные выходные каналы, выходящие на боковые седловые поверхности корпуса, в упругом элементе каждой запорной пластины выполнен вертикальный паз, делящий его на две отдельные U-образные части, а перемычка пластины выполнена с упругими лапками, размещенными в выполненной в пазу корпуса со стороны его седловой поверхности нише, и опорными выступами, опирающимися в стенку паза на торце корпуса.