ОБРАТНЫЙ КЛАПАН Российский патент 2023 года по МПК F16K15/16 

Известна конструкция обратного клапана, обратный - пластинчатый клапан (см. Авторское свидетельство СССР №1404735 МПК F16K 15/16, 09.12.1985 (аналог)) ISSN 0208-287Х Открытия. Изобретения 1988 г., №23, 1-280). Содержащий следующую конструкцию: седло с криволинейной уплотнительной поверхностью, плоскую прямоугольную упругую пластину, одна сторона которой жестко закреплена на седле.

К недостаткам этого клапана можно отнести:

- большое сопротивление из-за искривления потока при прохождении рабочего тела через седло, большие габариты для достижения минимального сопротивления;

- и изменение величины негерметичности в процессе эксплуатации в результате потери плоскостности из-за колебаний свободного конца упругой пластины в протоке рабочего тела и возможное разрушение упругой пластины из-за усталостной прочности материала.

Известен обратный клапан - пластинчатый клапанный модуль (RU 2561352 F16K 15/16 от 18.11.2010 г. Системы и способы для пластинчатого клапанного модуля и клапанного узла). На фигуре 13 патента, приведен клапанный узел, взятый за прототип, содержащий седло в виде шестигранной полой пирамиды на которой установлены упругие пластины створки, имеющие контур конгруэнтный контуру граней и установленные в модульный кожух для получения жесткого соединения, то есть створки у основания пирамиды жестко закреплены - зажаты между пирамидой и модульным кожухом при помощи осевой силы, вгоняющей пирамиду со створкой в модульный кожух при помощи винта 49 (см Фиг 11 и Фиг 12).

Недостатком этого клапана как указанно в прототипе: это разрушение створок от усталости материала, в результате больших перепадов давления, гидроударов, колебаний рабочего тела в магистрали.

Предлагаемый пластинчатый обратный клапан имеет седло, выполненное в виде четырехгранной полой пирамиды, и у которой противоположные грани попарно симметричны и жестко закрепленные у основания, на них плоские упругие пластины имеют профиль равный профилю грани. Две другие грани выполнены без отверстий и, отличаются от известных тем, что, у вершины пирамиды установлены скобы, поджимающие концы пластин к граням, с возможностью их проскальзывания вдоль оси пирамиды при открытии и закрытии клапана. Для крепления скоб на вершине боковых граней, не имеющих выходных отверстий, выполнена ступенька, в которую опирается скоба и в которой имеется отверстия для закрепления скобы. Для ограничения проскальзывания пластин при открытии клапана пластины имеют выступы для упора в скобы и невозможности выхода пластины из-под скобы.

Таким образом, введение в конструкцию скоб, исключающих отрыв концов упругих пластин от седла, направлено на повышение надежности работы обратного пластинчатого клапана в изделии и увеличении гарантийного срока службы, что дает возможность его применения в любой области машиностроения, включая ракетостроение.

Сущность изобретения поясняется чертежом (см Фиг. 1), где представлен общий вид пластинчатого клапана, который состоит из корпуса 1, седла 2 и крышки 3. На седле 2 жестко закреплены упругие пластины 4 с планкой 5 винтами 6, а также установлены скобы 7 для поджатия пластин 4 к седлу 2 с возможностью проскальзывания вдоль оси седла при открытии и закрытии клапана.

Седло 2 (см. Фиг. 2), которое в свою очередь состоит из фланца 8 с входным отверстием 9 в полую четырехгранную пирамиду, у которой на двух противолежащих гранях 10 имеются выходные отверстия 11, а у основания рядом с фланцем 8 выполнены по два резьбовых отверстия 12 для крепления упругих пластин 4. На вершине двух других симметричных глухих гранях 13 выполнены ступени 14 с отверстиями 15 для установки и крепления в них скоб 7.

Плоские упругие пластины выполнены с профилем подобным профилю грани, на которой они закрывают отверстия, и закреплены у основания грани, а вершины их, свободно лежащие на поверхности граней седла поджаты скобами 7. Скобы опираются на ступени и закреплены на них при помощи отверстий 15 и поджимают упругие пластины 4 к граням 10 с возможностью проскальзывания пластин по поверхности седла вдоль оси при открытии и закрытии клапана. Для ограничения проскальзывания более необходимого при открытии клапана и для невыхода их из-под скобы на вершине пластин выполнены выступы 16 для упора в скобы 7.

При подаче рабочего тела в крышку 3, оно проходит в полость пирамиды через отверстие 9 и отжимает-прогибает среднюю часть пластины от отверстия грани и при нарастании давления прогиб на упругой пластине увеличивается за счет проскальзывания пластины под скобой 7 до момента взаимодействия выступов 16 пластины в скобу 7. При дальнейшем повышении давления проходное сечение не увеличивается, конец упругой пластины остается под скобой. При сбросе давления рабочего тела упругая пластина проскальзывает под скобой, уменьшая прогиб и закрывая клапан.

Таким образом, прижимные скобы исключают разрушение концов упругих пластин, которое происходит в клапане прототипе из-за их колебаний в потоке рабочего тела. Таким образом, применение данного указанного изобретения ведет к увеличению гарантийного срока службы так как не дает плоским упругим концам пластины отрываться от поверхности седла и свободно колыхаться в потоке рабочего тела теряя упругие свойства и приближая придел усталости материала вплоть до разрушения, упругой пластины.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в энергетическом машиностроении, включая ракетостроение. Обратный клапан содержит корпус, в котором установлено седло в виде полой пирамиды с выходными отверстиями на гранях, с примыкающими к граням плоскими упругими пластинами, закрывающими отверстия и одной стороной жестко закрепленными у основания пирамиды. Причем пирамида выполнена четырехгранной с отверстиями только на двух противолежащих гранях, на вершинах двух других граней симметрично расположены ступеньки, на которые опираются и за которые закреплены скобы, поджимающие концы пластин к граням, с возможностью их проскальзывания при открытии и закрытии клапана, а для ограничения проскальзывания на концах пластин выполнены выступы для упора в скобы. Изобретение направлено на повышение надежности работы обратного пластинчатого клапана и увеличение гарантийного срока службы, поскольку введение в конструкцию прижимных скоб исключает нахождение и колебания свободных концов упругих пластин в потоке рабочего тела с последующим их разрушением. 2 ил.

Обратный клапан, в корпусе которого установлено седло в виде полой пирамиды с выходными отверстиями на гранях, с примыкающими к граням плоскими упругими пластинами, закрывающими отверстия и одной стороной жестко закрепленными у основания пирамиды, отличающийся тем, что пирамида выполнена четырехгранной с отверстиями только на двух противолежащих гранях, на вершинах двух других граней симметрично расположены ступеньки, на которые опираются и за которые закреплены скобы, поджимающие концы пластин к граням, с возможностью их проскальзывания при открытии и закрытии клапана, а для ограничения проскальзывания на концах пластин выполнены выступы для упора в скобы.