ДИАФРАГМЕННЫЙ ВЕНТИЛЬ Российский патент 1999 года по МПК F16K7/20 

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в качестве запорного устройства в различных отраслях промышленности.

Известен диафрагменный вентиль, содержащий корпус и крышку, а также размещенные в крышке взаимосвязанные шпиндель, золотник и диафрагму. На шпинделе закреплен поршень, делящий полость крышки на две камеры, при этом связь шпинделя с диафрагмой выполнена гидравлической (SU N 848840, F 16 K 7/16, 1978).

Недостатком известного диафрагменного вентиля является сложность его конструкции.

Известен также диафрагменный вентиль, содержащий корпус, в котором размещена взаимодействующая с толкателем и седлом эластичная диафрагма, закрепленная между опорами корпуса и крышки, а между боковыми поверхностями последних выполнен кольцевой зазор под буртик зажатой диафрагмы (SU N 1216531, М.кл. F 16 K 7/16, 1983).

Известный диафрагменный вентиль также имеет сложную конструкцию, обусловленную наличием большого количества запорных элементов, меньшую вследствие этого надежность работы и недостаточное быстродействие.

Известен, принятый за прототип, диафрагменный вентиль, содержащий корпус с каналами для входа и выхода рабочей среды и проточкой, в которой размещена эластичная диафрагма с образованием кольцевого зазора между боковыми поверхностями диафрагмы и проточки, и крышку, установленную на корпусе с возможностью осевого перемещения и взаимодействия своей внутренней поверхностью с диафрагмой (GB, 1336568, F 16 K 7/20, 1973).

Недостатком известного вентиля является сложность конструкции и ненадежность работы.

Задача изобретения состоит в упрощении конструкции диафрагменного вентиля, повышении надежности и быстродействии его работы.

Технический результат достигается тем, что в диафрагменном вентиле, содержащем корпус, в котором выполнены каналы для входа и выхода рабочей среды, эластичную диафрагму и крышку, установленную на корпусе, в последнем выполнена проточка, эластичная диафрагма установлена в ней с кольцевым зазором между боковыми поверхностями диафрагмы и проточки, а крышка имеет возможность осевого перемещения и взаимодействия своей внутренней поверхностью с диафрагмой, при этом величина упомянутого кольцевого зазора определяется из соотношения

где δ - величина кольцевого зазора между боковыми поверхностями диафрагмы и проточки;
d - диаметр диафрагмы;
H - толщина диафрагмы;
h - глубина проточки.

В данном соотношении разность
(H/2 - h)
характеризует величину упругой деформации Δ диафрагмы.

На фиг. 1 показан вентиль, продольный разрез, в открытом положении; на фиг. 2 - то же, в закрытом положении.

Вентиль состоит из корпуса 1 и крышки 2, имеющей возможность осевого перемещения относительно корпуса 1 посредством резьбового соединения.

В корпусе 1 выполнена проточка, в седле 3 которой установлена диафрагма 4 с кольцевым зазором δ между ее боковой поверхностью и буртиком 5 корпуса 1, образованном проточкой. В корпусе 1 имеются каналы 6 и 7 соответственно для входа и выхода рабочей среды.

Вентиль работает следующим образом.

В исходном положении диафрагма 4 имеет незначительное начальное прижатие к седлу 3 крышкой 2. При подаче рабочей среды в канал 6 корпуса 1 диафрагма 4 под действием напора среды, упираясь на внутреннюю поверхность крышки 2, испытывает продольную деформацию на величину Δ, вследствие чего через образующийся между диафрагмой 4 и седлом 3 зазор осуществляется перетекание рабочей среды в канал 7. Кольцевой зазор δ между боковой поверхностью диафрагмы 4 и буртиком 5 перекрывается вследствие радиального растяжения диафрагмы 4 и тем самым создается боковое уплотнение, исключающее утечку рабочей среды наружу.

Для закрытия вентиля достаточно приложить осевое усилие к крышке 2 путем поворота ее на определенный угол (например, 90^o), который обеспечивает прижатие диафрагмы 4 к седлу 3. В результате ее поворота обеспечивается надежное перекрытие канала 6 для входа рабочей среды.

Изобретение относится к арматуростроению. Изобретение позволяет упростить конструкцию диафрагменного вентиля, повысить надежность и быстродействие его работы. При подаче рабочей среды в канал корпуса диафрагма под действием напора среды, упираясь во внутреннюю поверхность крышки, испытывает продольную деформацию. Вследствие чего через образующийся между диафрагмой и седлом зазор осуществляется перетекание рабочей среды в канал. Кольцевой зазор δ между боковой поверхностью диафрагмы и буртиком перекрываются вследствие радиального растяжения диафрагмы и тем самым создается боковое уплотнение, исключающее утечку рабочей среды наружу. Изобретение характеризуется математической зависимостью. 2 ил.

Диафрагменный вентиль, содержащий корпус с каналами для входа и выхода рабочей среды и проточкой, в которой размещена эластичная диафрагма с образованием кольцевого зазора между боковыми поверхностями диафрагмы и проточки, и крышку, установленную на корпусе с возможностью осевого перемещения и взаимодействия своей внутренней поверхностью с диафрагмой, отличающийся тем, что величина упомянутого кольцевого зазора определяется из соотношения

где δ - величина кольцевого зазора между боковыми поверхностями диафрагмы и проточки;
d - диаметр диафрагмы;
Н - толщина диафрагмы;
h - глубина проточки.