КЛАПАН Российский патент 2013 года по МПК F16K1/12 F16K15/02 

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела, может быть использовано в машиностроении, например, в ракетной технике.

Известен клапан (патент RU 2374539, МПК F16K 3/24), содержащий корпус с патрубками входа и выхода, седло, цилиндрический вкладыш с отверстиями и затвор связанный со штоком.

Недостатками указанного клапана является угловое расположение патрубков входа и выхода, и вынесение штока из проточной полости клапана, что приводит к некоторому усложнению конструкции клапана, увеличивает его гидросопротивлепие, габариты и массу.

Известен шаровой клапан (патент US 4678161, МПК F16K 5/06, F16K 25/00), содержащий корпус, сферический затвор, кольцевые прокладки, держатели, поворотный вал, уплотнение вала, опорный вал.

К недостаткам шарового клапана следует отнести усложнение конструкции клапана, сложность изготовления качественной шаровой поверхности и относительно большое время срабатывания шарового клапана.

Известен клапан (патент US 4844411, МПК F16K 41/04) содержащий корпус, седло клапана, запорный диск, крышку и шток.

Недостатками указанного клапана является сложная конструкция проточной полости корпуса клапана, и вынесение штока из проточной полости клапана, что усложняет конструкцию клапана, увеличивает его гидросопротивление габариты и массу.

Наиболее близким к изобретению по технической сущности является обратный клапан (см. заявка FR 2653200, МПК F16K 27/12, F16K 15/02 - прототип), содержащий корпус с входным и выходным патрубками, крышку, закрывающую проточную полость корпуса, элемент с втулкой на ребрах и седлом, установленный в корпус, затвор с уплотнением, контактирующим с седлом и выполненным в виде грибка с глухой центральной проточкой, пружину взаимодействующую с затвором и другим элементом.

К недостаткам обратного клапана, принятого в качестве прототипа, следует отнести невозможность его применения в изделиях машиностроения, работающих по командам управления на открытие и закрытие проходного сечения магистралей, относительною сложность корпуса, большую массу. Перечисленные недостатки прототипа снижают возможность применения обратного клапана в различных изделиях машиностроения, а также несколько усложняют его конструкцию.

Целью предлагаемого изобретения является расширение возможности применения конструктивной схемы обратного клапана в различных изделиях машиностроения, упрощение конструкции, снижение массы агрегата.

Поставленная задача решается следующим образом.

В известном устройстве, содержащем корпус с входным и выходным патрубком, элемент с втулкой на ребрах и седлом, установленный в корпус, подпружиненный затвор с уплотнением, контактирующим с седлом и выполненным в виде грибка с центральной проточкой, взаимодействующий с втулкой внутренним диаметром проточки, согласно изобретению корпус выполнен из двух частей корпуса и корпуса входа, неподвижно соединенных между собой, втулка на ребрах и седло выполнены за одно целое с корпусом, на концевую часть втулки установлен поршень, центральная проточка в затворе выполнена ступенчатой, торцевая часть центральной проточки затвора выполнена разъемной, с установкой герметичной крышки, при этом наружный диаметр поршня взаимодействует с глухой центральной проточкой затвора большего диаметра.

В затворе в центральной проточке выполнено седло, а в поршне - уплотнение, контактирующее с седлом затвора, в ребре корпуса выполнен канал, сообщающийся с полостью втулки и глухой центральной проточкой затвора.

По наружному диаметру поршня выполнена канавка, в канавку поршня установлено уплотнение.

Предлагаемый клапан представлен на Фиг.1,

где: 1 - корпус;

2 - корпус входа;

3 - затвор с уплотнением;

4 - поршень;

5 - уплотнение поршня;

6 - уплотнение;

7 - пружина;

8 - крышка;

Р_упр. - подвод управляющего давления.

Клапан содержит корпус выполнен из двух частей корпуса 1 и корпуса входа 2, неподвижно соединенных между собой, в корпус 1 установлен затвор 3, контактирующий с седлом, выполненным в корпусе 1, затвор выполнен в виде грибка с глухой центральной проточкой, в которую установлен поршень 4 с уплотнением поршня 5, контактирующим с седлом, выполненным на затворе 3 в центральной проточке, для герметизации глухой центральной проточки в поршне выполнена проточка, в которую установлено уплотнение 6, например разрезные кольца, которые взаимодействуют по диаметру с глухой центральной проточкой затвора 3, при этом торцевая часть центральной проточки затвора 3 выполнена разъемной с установкой крышки 8.

Клапан работает следующим образом: по команде на открытие клапана при запуске изделия подается управляющее давление азота через штуцер "Рупр.", через канал в ребре корпуса 1 давление попадет в полость втулки и глухую полость затвора 3, воздействуя на эффективную площадь затвора 3 с крышкой 8, преодолевает усилие от перепада давлений на затворе 3 и усилие пружины 7, перемещает затвор 3 до посадки на седло поршня 4, при этом открывается проходное сечение клапана.

Такое положение клапана сохраняется в течение всего времени работы изделия. При закрытии клапана управляющее давление сбрасывается из штуцера "Рупр.", и затвор 3 под действием усилия пружины 7 и перепада давлений рабочего тела на затворе уплотнением затвора садится на седло, выполненное в корпусе 1, закрывая проходное сечение клапана по линии "Вход-Выход".

Так как использование клапана планируется в ракетной технике его детали выполнены из материалов: сталь 07Х16Н6 для корпуса 1 и корпуса входа 2, затвора 3, поршня 4; сталь 12Х18Н10Т для пружины 7; бронза БрАЖ 9-4 для уплотнения 6; фторопласт - 4 для уплотнения затвора и уплотнения поршня 5.

Таким образом, применение указанного изобретения позволяет расширить возможность применения клапана в изделиях машиностроения, работающих по командам управления на открытие и закрытие, упростить конструкцию и снизить массу.

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к клапанам с пневматическим управлением, и предназначено для пуска и отсечки рабочего тела. Клапан содержит корпус с входным и выходным патрубками, элемент с втулкой на ребрах и седлом, установленный в корпус, подпружиненный затвор с уплотнением, контактирующий с седлом и выполненный в виде грибка с центральной проточкой, взаимодействующий с втулкой внутренним диаметром проточки. Корпус выполнен из двух частей корпуса 1 и корпуса входа 2, неподвижно соединенных между собой. Втулка на ребрах и седло выполнены за одно целое с корпусом 1. На концевую часть втулки установлен поршень 4. Центральная проточка в затворе выполнена ступенчатой. На торцевую часть центральной проточки затвора установлена герметичная крышка 8. Наружный диаметр поршня 4 взаимодействует с глухой центральной проточкой затвора большего диаметра. Изобретение позволяет расширить возможность применения клапана в изделиях машиностроения, упростить конструкцию. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубком, элемент с втулкой на ребрах и седлом, установленный в корпус, подпружиненный затвор с уплотнением, контактирующий с седлом и выполненный в виде грибка с центральной проточкой, взаимодействующий с втулкой внутренним диаметром проточки, отличающийся тем, что корпус выполнен из двух частей корпуса и корпуса входа, неподвижно соединенных между собой, втулка на ребрах и седло выполнены за одно целое с корпусом, на концевую часть втулки установлен поршень, центральная проточка в затворе выполнена ступенчатой, а торцевая часть центральной проточки затвора выполнена разъемной с установкой герметичной крышки, при этом наружный диаметр поршня взаимодействует с глухой центральной проточкой затвора большего диаметра.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что в затворе в центральной проточке выполнено седло, а в поршне - уплотнение, контактирующее с седлом затвора.

3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что в ребре корпуса выполнен канал, сообщающийся с полостью втулки и глухой центральной проточкой затвора.

4. Клапан по п.1, отличающийся тем, что по наружному диаметру поршня выполнена канавка.

5. Клапан по п.4, отличающийся тем, что в канавку поршня установлено уплотнение.