РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН "ИГР" Российский патент 2014 года по МПК F16K3/02 F16K31/54 F16K11/22 

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено для регулирования параметров потоков рабочих сред в оборудовании газовой, нефтяной, химической, энергетической, металлургической и угольной промышленности.

Известны конструкции регулирующего клапана осевого типа фирмы «Моквелд» (www.mokveld.com) и ЗАО «РУСТ-95» (www.roost.ru,) содержащие корпус с входным и выходным патрубками с проходными отверстиями, с размещенными в нем по оси проходного отверстия элементами дросселирования в виде неподвижной перфорированной втулки и подвижного поршня с приводом в виде реечной передачи из двух взаимноперпендикулярных высокоточных косозубых реек, одна из которых расположена на штоке поршня.

Недостаток известных конструкций заключается в повышенном гидросопротивлении проточной части клапана, а значит пониженной эрозионной стойкости элементов дросселирования, а также в повышенных осевом усилии и стоимости высокоточной косозубой реечной передачи привода.

Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является клапан «ИГР», содержащий корпус с входным и выходным патрубками, с проходным отверстием, в котором размещены восемь равномерно расположенных по окружности проходного отверстия элементов дросселирования, имеющих в сечении, перпендикулярном оси проходного отверстия, форму равнобедренного треугольника с 90° вершиной, обращенной к оси проходного отверстия, четыре из которых неподвижны, а другие четыре размещены между ними с возможностью перемещения в направлении оси проходного отверстия, уравновешены и снабжены приводом, ограничителями крайних положений перемещения и каналами с шариками в корпусе параллельно и перпендикулярно оси проходного отверстия (см. патент RU 2 453 752 С1 кл. F16K 5/12).

Недостаток известной конструкции заключается в низкой надежности и повышенной энергоемкости шарикового привода подвижных элементов дросселирования.

Задачей изобретения является повышение надежности работы клапана за счет снижения энергоемкости привода, а также снижение стоимости клапана за счет замены высокоточных косозубых реек в приводе на прямозубые.

Поставленная задача достигается тем, что в регулирующем клапане «ИГР», содержащем корпус с входным и выходным патрубками, с проходным отверстием, в котором размещены восемь равномерно расположенных по окружности проходного отверстия элементов дросселирования, имеющих в сечении, перпендикулярном оси проходного отверстия, форму равнобедренного треугольника с 90° вершиной, обращенной к оси проходного отверстия, четыре из которых неподвижны, а другие четыре размещены между ними с возможностью перемещения в направлении оси проходного отверстия, уравновешены и снабжены приводом с ограничителями крайних положений перемещения и каналами в корпусе параллельно и перпендикулярно оси проходного отверстия, в которых размещены прямозубые рейки в зацеплении с удлиненной шестерней, расположенной в зоне пересечения каналов в полости корпуса глубиной менее диаметра шестерни на высоту ее зуба, кроме того:

- каждая рейка привода, перпендикулярная оси проходного отверстия, выполнена сдвоенной, расстояние между половинами которой не менее толщины одинарной рейки привода, параллельной оси проходного отверстия;

- корпус выполнен в виде двух полукорпусов, сопряженных по плоскости, перпендикулярной оси проходного отверстия.

Сущность изобретения заключается в том, что прямозубые рейки в зацеплении со свободно вращающейся в полости корпуса шестерней обеспечивают перпендикулярную передачу поступательного движения с привода на подвижные элементы дросселирования с меньшими осевыми усилиями, более надежны и менее дорогостоящи. Разъемность корпуса обеспечивает повышенную технологичность его механической обработки и ремонтопригодность регулирующего клапана «ИГР».

На чертеже показан разрез регулирующего клапана вдоль оси проходного отверстия через подвижный элемент дросселирования в положении «открыто».

Регулирующий клапан «ИГР» содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками полукорпусов 4,5 с проходным отверстием 6. В проходном отверстии 6 размещены четыре неподвижных 7 и между ними четыре подвижных 8 элементов дросселирования с возможностью перемещения в направлении оси проходного отверстия 6. Привод каждого подвижного элемента 8 содержит две взаимно перпендикулярные прямозубые рейки 9, 10, размещенные в каналах 11,12 корпуса 1. Рейки 9, 10 находятся в зацеплении с удлиненной шестерней 13, размещенной в полости полукорпуса 5 в зоне пересечения каналов 11, 12. Рейка 10 каждого подвижного элемента дросселирования 8 выполнена сдвоенной, а одинарная рейка 9 размещена между параллельными частями сдвоенной рейки 10. Привод 14 возвратно-поступательного перемещения уравновешенных одинарных реек 9 размещен на патрубке 2 и имеет ограничители 15, 16.

Регулирующий клапан «ИГР» работает следующим образом.

Из положения регулирующего клапана «закрыто» привод 14 перемещается от ограничителя 16 в направлении ограничителя 15 и вытягивает одинарные рейки 9 из каналов 11 корпуса 1. Рейки 9 через удлиненные шестерни 13 перемещают сдвоенные рейки 10, которые приводят подвижные элементы дросселирования 8 в положение клапана «открыто» по достижении привода 14 ограничителя 15. Из положения клапана «открыто» привод 14 перемещается от ограничителя 15 в направлении ограничителя 16, толкает рейки 9 в каналы 11 корпуса 1 и через прямозубую передачу «шестерня 13 - рейка 10» приводит подвижные элементы дросселирования 8 в положение «закрыто».

Повышению надежности заявляемого регулирующего клапана «ИГР» и снижению его стоимости способствуют факторы, реализованные в предлагаемом техническом решении:

• Прямозубые одинарные и сдвоенные рейки привода имеют минимальные симметричные осевые усилия, что исключает возникновение перекашивающих усилий в передаче возвратно-поступательного движения подвижных элементов дросселирования;

• Прямозубые передачи отличаются простотой и минимальной стоимостью из всех зубчатых передач;

• Клапан может быть укомплектован приводом любого типа;

• Опорами шестерни служат стенки полости полукорпуса, а сама полость является емкостью для консистентной смазки.

Изобретение относится к области арматуростроения. Регулирующий клапан «ИГР» содержит корпус с входным и выходным патрубками, с проходным отверстием, в котором размещены восемь равномерно расположенных по окружности проходного отверстия элементов дросселирования, имеющих в сечении, перпендикулярном оси проходного отверстия, форму равнобедренного треугольника с 90° вершиной, обращенной к оси проходного отверстия, четыре из которых неподвижны, а другие четыре размещены между ними с возможностью перемещения в направлении оси проходного отверстия, уравновешены и снабжены приводом с ограничителями крайних положений перемещения и каналами в корпусе параллельно и перпендикулярно оси проходного отверстия, в которых размещены прямозубые рейки в зацеплении с удлиненной шестерней, расположенной в зоне пересечения каналов в полости корпуса глубиной менее диаметра шестерни на высоту ее зуба. Изобретение направлено на повышение надежности работы клапана, а также снижение стоимости клапана. 2 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Регулирующий клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, с проходным отверстием, в котором размещены восемь равномерно расположенных по окружности проходного отверстия элементов дросселирования, имеющих в сечении, перпендикулярном оси проходного отверстия, форму равнобедренного треугольника с 90° вершиной, обращенной к оси проходного отверстия, четыре из которых неподвижны, а другие четыре размещены между ними с возможностью перемещения в направлении оси проходного отверстия, уравновешены и снабжены приводом с ограничителями крайних положений перемещения и каналами в корпусе параллельно и перпендикулярно оси проходного отверстия, отличающийся тем, что в каналах размещены прямозубые рейки в зацеплении с удлиненной шестерней, расположенной в зоне пересечения каналов в полости корпуса глубиной менее диаметра шестерни на высоту ее зуба.

2. Регулирующий клапан по п.1, отличающийся тем, что каждая рейка привода, перпендикулярная оси проходного отверстия, выполнена сдвоенной, расстояние между половинами которой не менее толщины одинарной рейки привода, параллельной оси проходного отверстия.

3. Регулирующий клапан по п.1, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде двух полукорпусов, сопряженных по плоскости, перпендикулярной оси проходного отверстия.