Клапан пружинный Российский патент 2024 года по МПК F16K49/00 F16K27/12 

Предлагаемый клапан пружинный относится к нормально открытым клапанам и может быть использован в производственных помещениях с ограниченным доступом обслуживающего персонала, например, в зонах с повышенной радиацией, пожаро-взрывоопасных зонах, в дистанционно удаленных зонах эксплуатации.

Известен клапан с охлаждением, например, описанный в патенте RU №2459096 CHEKMA (МПК F02C.7/12).

Известно, например, техническое решение, в котором узел выпускного клапана двигателя внутреннего сгорания содержит кожух с впускным отверстием для прохождения охлаждающего воздуха извне и одно выпускное отверстие для выпуска горячего воздуха, кроме того. Кожух содержит выступающие наружу ребра для охлаждения (заявка RU №2013108509, конвенционный приоритет 28.17.10 г. IT, ЭСПОСТИ ФЕДЕРИЧИ Этторе (IT).

Известен пропорциональный клапан, имеющий, по крайней мере, одно впускное отверстие для охлаждающей жидкости и, по крайней мере, одно выпускное отверстие, в котором в качестве корпуса имеется вращающийся ролик с одним. По крайней мере проходом для охлаждающей жидкости, при этом ролик установлен таким образом, чтобы, по крайне мере, один канал для охлаждающей жидкости совмещался с одним проходом для жидкости, (патент RU №151956. МПК F01P, 3/02, F01P/714 (конвенционный приоритет 16.08.3013 г. DE, Форд Глобал Технолоджис США) (Прототип).

Известные технические решения конструктивно весьма сложны, так как узел выпускного клапана, содержит большое количество подвижных элементов. Данные конструктивные особенности серьезно увеличивают стоимость и снижают в разы надежность устройства в целом.

Задачей предлагаемого изобретения является увеличение надежности срабатывания клапана пружинного, исключая снижение давления срабатывания клапана пружинного при работе в условиях нагрева, приводящих к изменению механических свойств материала пружины и, как следствие, к снижению ее усилия при простоте конструкции в изготовлении и гораздо меньшей стоимости.

Данная задача решается тем, что в клапане пружинным, содержащем корпус с входом и выходом для рабочей среды, крышку, пружину, пружина размещена в кожухе, герметично установленном на крышке корпусе через фланец со сквозными отверстиями, а в крышке корпуса также выполнены отверстия, при этом вдоль боковой поверхности кожуха выполнены отверстия, сообщающиеся с окружающей средой и с отверстиями во фланце и в крышке корпуса, образующие проточный воздушный канал охлаждения окружающей воздушной средой.

Предлагается клапан пружинный, в котором на Фиг 1:

1- пружина;

2- корпус;

3- кожух;

4- фланец;

5- крышка;

6- полость кожуха:

7- отверстия в крышке;

8- отверстия во фланце;

9- отверстия в кожухе.

Давление срабатывания предлагаемого клапана определяется усилием пружины 1.

Во входную часть корпуса 2 клапана пружинного постоянно подается горячая рабочая среда с температурой (300 350)°С.

В результате нагрева деталей корпуса клапана пружинного и сопрягаемых с ним деталей, в том числе и нагрева пружины 1, происходит изменение механических свойств материала пружины 1, что приводит к снижению усилия пружины 1 и, как следствие, снижению давления срабатывания клапана пружинного.

Предлагается разместить пружину 1 в полости 6 кожуха 3, герметично установленного на корпусе 2 клапана через фланец 4, тем самым отделив пружину 1 от непосредственного контакта с горячей рабочей средой, которая протекает в корпусе 2.

В конструкции клапана пружинного выполнен проточный воздушный канал охлаждения, состоящий из отверстий 7 в крышке 5, отверстий 8 во фланце 4 и отверстий 9 в боковой поверхности кожуха 3. За счет разности температур между нагревающимся корпусом 2 и полостью 6 организуется постоянный приток окружающей среды с температурой воздуха окружающей среды в полость 6, что приводит к естественной циркуляции воздуха и охлаждению пружины 1 до температуры практически окружающей среды, позволяющей не изменять механические свойства пружины 1.

Данное решение приведет к обеспечиванию нагрева пружины 1 только за счет теплопроводности фланца 4, не контактирующего непосредственно с горячей рабочей средой.

Таким образом, постоянное протекание воздуха окружающей среды, в виде естественной конвекции приводит к тому, что поверхности клапана пружинного, контактирующие с пружиной 1, постоянно обдуваются средой с температурой, существенно ниже температуры рабочей среды, не допуская перегрева материала пружины 1 и, как следствие, не снижая ее усилия, что обеспечивает надежность срабатывания клапана пружинного.

Изготовление предлагаемого клапана несложно, при этом используются известные прокат и поковка заготовок, а также токарно-фрезерно- сверлильное оборудование.

Предлагаемый клапан пружинный относится к нормально открытым клапанам и может быть использован в производственных помещениях с ограниченным доступом обслуживающего персонала, например, в зонах с повышенной радиацией, пожаро-взрывоопасных зонах, в дистанционно удаленных зонах эксплуатации. Клапан пружинный содержит корпус с входом и выходом для рабочей среды, крышку, пружину, причем пружина размещена в кожухе, герметично установленном на крышке корпуса через фланец со сквозными отверстиями, а в крышке корпуса также выполнены отверстия, при этом вдоль боковой поверхности кожуха выполнены отверстия, сообщающиеся с окружающей средой и с отверстиями во фланце и в крышке корпуса, образующие проточный воздушный канал охлаждения окружающей воздушной средой. Размещение пружины в полости кожуха позволяет отделить пружину от непосредственного контакта с горячей рабочей средой. За счет разности температур между нагревающимся корпусом и полостью кожуха организуется постоянный приток окружающей среды с температурой воздуха окружающей среды, поступающей в полость кожуха, что приводит к естественной циркуляции воздуха и охлаждению пружины до температуры практически окружающей среды, позволяющей не изменять механические ее свойства, что обеспечивает надежность срабатывания клапана. 1 ил.

Клапан пружинный, содержащий корпус с входом и выходом для рабочей среды, крышку, пружину, отличающийся тем, что пружина размещена в кожухе, герметично установленном на крышке корпуса через фланец со сквозными отверстиями, а в крышке корпуса также выполнены отверстия, при этом вдоль боковой поверхности кожуха выполнены отверстия, сообщающиеся с окружающей средой и с отверстиями во фланце и в крышке корпуса, образующие проточный воздушный канал охлаждения окружающей воздушной средой.