КЛАПАН ДРЕНАЖНЫЙ Российский патент 2023 года по МПК F16K17/14 F16K17/40 

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в энергетическом машиностроении, двигателестроении, системах управления орбитальных станций и других областях техники.

Широко известны пусковые клапаны с разрывным элементом (срезаемым дном) входного патрубка и улавливателями срезаемого дна для исключения перекрытия выходного отверстия, например, пусковой клапан, (патент РФ №2579299) взятый за аналог изобретения, содержащий: корпус с входным патрубком в форме стакана со срезаемым дном, выходного патрубка, силового привода в виде поршня со штоком, приемной камеры для срезаемого дна, смонтированную на корпусе, шторки в виде упругой лепестковой мембраны, а в донной части приемной камеры закреплен демпфер.

Такие конструкции пусковых клапанов работоспособны, но имеют следующую особенность конструкции - это увеличение габаритов и соответственно веса для создания ловушек для сколотого дна.

Известен дренажный клапан, предназначенный для слива или дренажа среды в жидкой и газообразной фазе из дренажных полостей для улавливания утечек через уплотнительные элементы: резиновые кольца, манжеты, места уплотнений, и сброса рабочего тела при останове изделия, т.е. с непостоянным истечением рабочего тела, например, (AC SU №1714270 - прототип). Приведенный прототип содержит: корпус с входным и с боковым выходным патрубком в виде стакана с ослабленным сечением и устройство для скола, состоящего из крышки с мембраной, поршня и пружины, и над стаканом симметрично его оси в корпусе выполнена кольцевая расточка шириной более диаметра стакана, в которой плотно установлена кольцевая ленточная пружина с концевыми плоскими участками, повернутыми в сторону оси кольцевой расточки, и разжатыми боковой поверхностью стакана согласно фиг. 1.

Такая конструкция работоспособна, но:

- при симметричном расположение канавки относительно стакана и пружины, а также шириной их больше чем наружный диаметр стакана требуется увеличение хода мембраны для выталкивания сколотого дна из обжимающего усилия пружины, что ведет к увеличению габаритов и веса.

- при уменьшении хода мембраны необходимо увеличение управляющего давления и скорости его нарастания, что приводит к рикошету сколотого дна и при малом расстоянии от стакана до входа в клапан происходит возвращение сколотого дна под пружину и перекрытию выходного отверстия.

Предлагаемая конструкция направлена на повышение надежности работы дренажного клапана при минимальных величинах управляющего давления и без увеличений необходимого хода мембраны для скола дна стакана и минимального расстояния от стакана до входного отверстия.

Поставленная цель достигается тем, что расточка на цилиндрической поверхности корпуса смещена относительно стакана в сторону устройства для скола так, что она, и установленная в нее кольцевая ленточная пружина с концевыми плоскими участками, повернутыми в сторону оси кольцевой расточки, обжимают боковую поверхностью стакана только краями концевыми плоскими участками. Таким образом, кольцевая ленточная пружина в расточке закрывает только более половины скалываемого дна стакана со стороны скалывающего устройства. Обжатие стакана осуществляется только краями концевых плоских участков пружины, что дает возможность не увеличивать ход мембраны для скола и увеличивает необходимое расстояние от влияния, от кольцевой ленточной пружины до входа в клапан, в случае возможного рикошета сколотого дна при возможном забросе управляющего давления. Дно при сколе освобождается от контакта с пружиной без дополнительных усилий со стороны поршня и при перемещениях в потоке, сбрасываемых в дренаж возможных отходах рабочего тела, частично перекрывает выходное отверстие, что не мешает работе, например, двигателя.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где на фиг. 1 представлен дренажный клапан, на фиг. 2 изображен разрез А-А.

Дренажный клапан содержит: корпус 1 с входным патрубком 2 и боковым патрубком, выполненным в виде стакана 3, устройство для скола дна стакана 3, выполненное в виде приводного поршня 4 с пружиной 5, крышку 6 с приваренной мембраной 7, кольцевую ленточную пружину 8, установленную в кольцевую расточку 9, выполненной на внутренней поверхности корпуса 1, смещенную относительно стакана в сторону устройства для скола. Кольцевая ленточная пружина 8, установленная в кольцевую расточку 9 так же смещена относительно стакана. Концевые участки 11 кольцевой ленточной пружины 8 повернуты краями в сторону ее оси, и при этом концевые участки 11 кольцевой ленточной пружины 8 плоские и обжимают боковую поверхностью стакана 3 только краем. Пружина в расточке 9 закрывает только половину дна стакана и разжата боковой поверхностью дна 12 стакана 3 краем пружины.

При подаче управляющего давления в крышку 6 мембрана 7 перемещает поршень 4, который скалывает дно стакана 3 по ослабленному сечению 10. При этом открывается проход для дренажа через стакан 3, а концевые плоские участки 11, разжатые стаканом, освобождаются и принимают положение, предотвращают полное перекрытие более половины отверстия в стакане 3 сколотым дном 12 сбрасываемого рабочего тела в дренаж. То есть та часть более половины отверстия, которое находилось в полости под кольцевой пружиной и плоскими концами 11 всегда остается открытой, что и необходимо для работы изделия.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в энергетическом машиностроении, двигателестроении, системах управления орбитальных станций и других областях техники. Предлагаемая конструкция направлена на повышение надежности работы дренажного клапана при забросах управляющего давления и без увеличения необходимого хода мембраны для скола дна стакана. Эта цель достигается путем исключения возможности полного перекрытия проходного сечения бокового патрубка. Для этого в дренажном клапане, содержащем корпус 1 с боковым патрубком в виде стакана 3 с ослабленным сечением 10, устройство для скола, состоящее из крышки 6 с мембраной 7, поршня 4 и пружины 5, в корпусе 1 расточка 9 с установленной в нее кольцевой ленточной пружиной 8 выполнена со смещением в сторону устройства для скола дна стакана 3, и дно стакана более чем наполовину находится в полости ленточной пружины, пружина 8 с концевыми плоскими участками 11, повернутыми в сторону оси кольцевой расточки 9 и разжатые боковой поверхностью стакана 3 только краем. 2 ил.

Дренажный клапан, содержащий боковой патрубок, выполненный в виде размещенного в корпусе своим дном стакана с ослабленным сечением, устройство для скола дна, выполненное в виде приводного поршня с пружиной, крышку с приваренной мембраной, кольцевую ленточную пружину с плоскими концевыми участками, повернутыми в сторону ее оси и которые обжимают боковую поверхностью стакана, установленную в кольцевую расточку, выполненную на внутренней поверхности корпуса, отличающийся тем, что расточка выполнена в корпусе, с установленной в нее кольцевой ленточной пружиной, со смещением в сторону устройства для скола дна стакана, и которое более чем наполовину находится в полости ленточной пружины.