ОБРАТНЫЙ КЛАПАН Российский патент 2018 года по МПК F16K15/03 

Изобретение относится к машиностроению, а именно к арматуростроению, и может быть использовано в технологических трубопроводах различных отраслей промышленности для перекрытия обратного потока проводимой среды.

Известен обратный клапан (см. RU 82805, UIF 16K 15/03), содержащий корпус, во входном патрубке которого установлено седло, взаимодействующее при закрытии клапана с захлопкой, шарнирно закрепленной на поворотном рычаге.

К недостаткам данного обратного клапана относится отсутствие демпфирующего устройства, что не исключает воздействие гидроудара на трубопровод, в котором установлен обратный клапан.

Известен также обратный клапан (см. GB 20093681 кл. F16K 15/03) прототип, содержащий корпус с выходным и входным каналом, в котором размещено седло взаимодействующее при закрытии с тарелкой, установленной на поворотном закрепленном в корпусе кронштейне, соединенном жестким стержнем с поршнем, загерметизированным уплотнением относительно внутренней полости крышки и снабженным со стороны тарелки отверстием, перекрываемым при закрытии клапана упругой пластиной, при этом поршень подпружинен со стороны дна крышки витой пружиной.

К недостаткам известного решения следует отнести низкую надежность устройства, обусловленную наличием в конструкции витой пружины, выход которой из строя повлечет за собой отказ в выполнении функций закрытия при обратном потоке проводимой среды, чему способствует также и закрытие в этот момент отверстия в поршне упругим элементом.

Технической задачей, решаемой настоящим изобретением, является повышение надежности работы обратного клапана.

Поставленная задача решается тем, что обратный клапан содержит корпус с выходным и входным патрубками, в последнем установлено седло, взаимодействующее при закрытии обратного клапана с тарелкой, установленной на поворотном закрепленном в корпусе кронштейне, кинематически связанном с поршнем, размещенным во внутренней полости крышки, имеющим сообщение «над» и «под» поршневых полостей, взаимодействующее при перемещении поршня с закрывающим его элементом, поршень установлен во внутренней полости крышки с радиальным зазором, а сообщение «над» и «под» поршневых полостей в крышке выполнено посредством ряда сквозных отверстий, при этом их площадь превышает 50% площади круга поршня, закрывающий элемент выполнен гибким в виде круглой мембраны и установлен над поршнем со стороны дна крышки, в которой размещен регулируемый упор, взаимодействующий при открытии обратного клапана с поршнем, поршень связан с поворотным кронштейном посредством двухшарнирного рычага и гибкая круглая мембрана выполнена с периферийными выборками

На фиг. 1 изображен разрез обратного клапана в закрытом состоянии; на фиг. 2 то же в открытом состоянии; на фиг. 3 разрез по А-А на фиг. 1; на фиг. 4 выноска I фиг. 1; на фиг. 5 вариант фиг. 3.

Обратный клапан состоит из корпуса 1 с выходным патрубком 2 и входным патрубком 3, в котором установлено наклонное седло 4, взаимодействующее с тарелкой 5 с закрепленным в корпусе поворотным кронштейном 6, и через двухшарнирный рычаг 7 - с поршнем 8 размещенным в расточке 9 крышки 10. В поршне 8 выполнен ряд сквозных отверстий 11б (либо круглых, либо другого профиля, суммарная площадь которых больше 50% площади круга поршня 8), закрываемых гибкой, например, из эластомерного материала мембраной 12, центрально закрепленной на поршне 8.

Между поршнем 8 и расточкой 9 крышки 10 может быть выполнен гарантированный зазор 13, а в мембране 12 могут быть выполнены выборки 14, не перекрывающие ряд сквозных отверстий 11а. Подъем тарелки 5 ограничен регулируемым упором 15, установленным в дне крышки 10.

Обратный клапан работает следующим образом.

Открытие обратного клапана.

При подаче проводимой среды во входной патрубок 3 корпуса 1 последняя воздействует на тарелку 5 и через кронштейн 6 и рычаг 7 - на поршень 8, но так как вся внутренняя полость корпуса 1 и соединенной с ним крышки 10 заполнена проводимой средой, то на верхний торец поршня 8, закрытый гибкой мембраной 12, действует противодавление.

При наличии гарантированного зазора 13 между расточкой 9 крышки 10 и поршнем 8 происходит дросселирование среды по зазору 13, либо при выполнении выемок 14 дросселирование происходит посредством открытых сквозных отверстий 11а, при этом поршень 8 может быть уплотнен относительно расточки 9.

Таким образом, наличие дросселирующих элементов либо гарантированного зазора 13, либо сквозных отверстий 11а, не закрытых мембраной 12, снижает скорость открытия обратного клапана. Изменяя размеры упомянутых элементов, регулируется скорость и время открытия обратного клапана. При полном подъеме поршень 8 упирается в регулируемый упор 15, обеспечивающий обязательное гарантированное выступание края тарелки 5 в выходном канале патрубка 2 корпуса 1.

Закрытие обратного клапана.

При обратном потоке проводимой среды, то есть со стороны выходного патрубка 2, последний воздействует на выступающий край тарелки 5 через кронштейн 6 и рычаг 7 на поршень 8, который в свою очередь встречает сопротивление проводимой среды, но благодаря наличию в нем сквозных отверстий 11б, площадь которых составляет более 50% от площади круга поршня, проводимая среда поступает под гибкую мембрану 12, отгибает ее и перемещается в полость тыльной части крышки (над поршнем 8). Изменяя суммарную площадь сквозных отверстий 11б, регулируется время и скорость закрытия обратного клапана.

Таким образом, благодаря наличию поршня с множеством сквозных отверстий, закрываемых гибкой мембраной, появилась возможность создания обратного клапана с различными временными характеристиками как на открытие, так и на закрытие, что достигается изменением количества и размеров сквозных отверстий в поршне и расположением гибкой мембраны над поршнем, что очень актуально при применении заявляемого обратного клапана при установке его за насосными агрегатами, обслуживающими трубопроводы с близким к предельному физическому износу, т.к. обратный клапан при включении насосных агрегатов, открываясь медленно, защищает от гидроудара трубопроводы, а при внезапной остановке насосных агрегатов, закрываясь быстро, защищает от гидроударов насосные агрегаты, при этом использование проводимой среды, постоянно присутствующей в полости крышки как на закрытии так и на открытии обратного клапана, безусловно, повышает его надежность.

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в трубопроводах для перекрытия обратного потока среды. Новизной изобретения является то, что поршень клапана установлен во внутренней полости крышки с радиальным зазором. Сообщение «над» и «под» поршневых полостей выполнено посредством ряда сквозных отверстий, при этом их площадь превышает 50% площади круга поршня. Над поршнем со стороны дна крышки установлена гибкая круглая мембрана с периферийными выборками. В крышке размещен регулируемый упор, взаимодействующий с поршнем. Поршень связан с поворотным кронштейном посредством двухшарнирного рычага. Технический результат заключается в повышении надежности работы клапана за счет демпфирующих свойств поршня и гибкой мембраны. 1 н.п. ф-лы, 5 ил.

1. Обратный клапан, содержащий корпус с выходным и входным патрубками, в последнем установлено седло, взаимодействующее при закрытии обратного клапана с тарелкой, установленной на поворотном закрепленном в корпусе кронштейне, кинематически связанном с поршнем, размещенным во внутренней полости крышки, имеющим сообщение «над» и «под» поршневых полостей, взаимодействующее при перемещении поршня с закрывающим его элементом, отличающийся тем, что поршень установлен во внутренней полости крышки с радиальным зазором, а сообщение «над» и «под» поршневых полостей в крышке выполнено посредством целого ряда сквозных отверстий, при этом закрывающий элемент выполнен гибким в виде круглой мембраны и установлен над поршнем со стороны дна крышки, в которой размещен регулируемый упор, взаимодействующий при открытии обратного клапана с поршнем.

2. Обратный клапан по пп. 1, отличающийся тем, что поршень связан с поворотным кронштейном посредством двухшарнирного рычага.

3. Обратный клапан по п. 1, 2, отличающийся тем, что гибкая круглая мембрана выполнена с периферийными выборками.