ВЕНТИЛЬ Российский патент 2003 года по МПК F16K31/124 

Изобретение относится к области арматуростроения, в частности к вентилям.

Вентили, рассматриваемые в качестве аналогов заявленного устройства, содержат установленный между входом и выходом запорный орган, управляемый микрозатвором, находящимся под воздействием штока привода [1, 2].

Недостатком этих вентилей является сложность конструкции и ограниченность области применения.

Известен вентиль, выбранный в качестве прототипа заявленного устройства, содержащий установленное между входом и выходом седло с клапаном, надклапанная полость которого связана с входом через гидродроссель, а от выхода разделена импульсным затвором, находящимся под действием штока привода [2].

Недостатком прототипа является загруженность и ненадежность микрозатвора в виде запорного сервоклапана с изнашивающимся уплотнением и усложненной двухступенчатой конструкцией, а также требующей притирки для уплотнения с корпусом боковой поверхности клапана. Это трудоемко, ненадежно и сужает область применения прототипа, например, исключается работа прототипа на малых тестированных давлениях.

Задачей настоящего изобретения является упрощение и расширение области применения.

Технический результат изобретения достигается тем, что в вентиле, содержащем установленное между входом и выходом седло с клапаном, надклапанная полость которого изолирована и связана с входом через гидродроссель и разделена от выхода импульсным затвором, находящимся под действием штока привода, импульсный затвор выполнен в виде микросопла и заслонки, а шток привода помещен и воздействует на заслонку через полость сопла.

Сопоставительный анализ изобретения с прототипом показывает, что заявленное устройство соответствует условию "новизна". Сравнение заявленного устройства не только с прототипом, но и с другими аналогами, не позволило выявить в них отличительные признаки заявленного устройства, что позволило сделать вывод о его соответствии условию "изобретательского уровня".

Предлагаемое устройство (см. чертеж) содержит корпус 1 с входом 2 и выходом 3, седлом 4 клапана 5, на котором выполнено микросопло 6 и заслонка 7, помещенные в надклапанной полости 8, сообщающейся с входом гидродросселем 9 в виде гарантированного микрозазора между боковой стенкой клапана и корпусом.

Заслонка 7 находится под воздействием штока 10 привода вентиля, шток помещен в полость микросопла и загерметизирован уплотнительным кольцом 11, зажатым прижимным винтом 12. Надклапанная полость загерметизирована уплотнительной прокладкой 13 крышки 14 вентиля. Клапан и заслонка находятся под действием соответственно пружин 15 и 16 предварительного прижима.

На чертеже входное давление вентиля обозначено "Р", а усилие воздействия штока на заслонку обозначено "F".

Предлагаемый вентиль работает следующим образом.

В исходном состоянии под действием пружин 15 и 16 клапан 5 и заслонка 7 своими уплотнительными прокладками предварительно герметично прижаты к своим седлу 4 и микросоплу 6. С подачей потока на вход 2 вентиля входное давление "Р" устанавливается через гидродроссель 9 в надклапанной полости 8, надежно прижимая клапан и заслонку к своим седлу 4 и микросоплу 6 соответственно.

Воздействием через шток 10 на заслонку 7 малым усилием F, определенным давлением "Р" и микроплощадью проходного сечения микросопла 6, легко отводится заслонка 7 от микросопла 6, давление в надклапанной полости 8 падает благодаря сопротивлению гидродросселя 9 на пути потока в надклапанную полость 8 и через микросопло 6 на выход 3 вентиля, что создает перепад на клапане 5, отводя его от седла 4, поток устремляется в полость выхода 3. Таким образом, вентиль полностью открывается.

При освобождении штока 10 заслонка 7 под действием пружины 16 и обратного перепада закрывает микросопло 6, в полости 8 восстанавливается входное давление "Р". Под воздействием пружины 15 и обратного перепада клапан 5 закрывает седло 4 и подача потока на выход вентиля прекращается.

Таким образом, микроусилием "F", уменьшением на 1,5 - 2 порядка и больше, благодаря малой микроплощади проходного сечения микросопла 6, достигается легкость управления работой вентиля. Это резко снижает усилие управления вентилем, а следовательно, снижается мощность привода вентиля, снижается износ элементов и узлов вентиля, повышается срок его службы.

Шток 10 при необходимости может быть жестко привязан к ручному приводу с малым микромаховичком, либо к другим традиционным видам приводов с микромощностями.

Благодаря перечисленным преимуществам, предложенный вентиль с микроусилием управления им может найти применение и даже стать незаменимым в особенности при работе как на больших потоках и повышенных давлениях, так и на малых потоках и очень низких давлениях.

Изготовленная первая заводская промышленная партия из 10 штук подтвердила работоспособность, высокую герметичность и быстродействие /до 1 с - газ, до 4 с - жидкость/ предложенного вентиля.

Источники информации
1. RU 94022622 А, кл. F 16 К 31/02, 27.03.1996.

2. SU 625052 А, кл. Е 21 D 23/16, F 16 К 15/18, 25.09.1978.

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к вентилям, и предназначено для снижения усилия привода вентиля. Вентиль содержит установленное между входом и выходом седло с клапаном. Надклапанная полость клапана изолирована, связана с входом через гидродроссель и разделена от выхода импульсным затвором. Последний находится под действием штока привода. Импульсный затвор выполнен в виде микросопла и заслонки. Шток привода помещен и воздействует на заслонку через полость сопла. Изобретение направлено на упрощение конструкции вентиля и расширение области его применения. 1 ил.

Вентиль, содержащий установленное между входом и выходом седло с клапаном, надклапанная полость которого изолирована и связана с входом через гидродроссель и разделена от выхода импульсным затвором, находящимся под действием штока привода, отличающийся тем, что импульсный затвор выполнен в виде микросопла и заслонки, а шток привода помещен и воздействует на заслонку через полость сопла.