Предохранительный клапан Советский патент 1983 года по МПК F16K17/14 

Изобретение относится к арматуро строению, в частности, к предохранитсл.ным устройствам пневмо- и гид росистем. Известны предохранительные клапа ны, запорный орган которых зафиксирован в закрытом положении разрывны стержнем с калиброванной шейкой l . Недостатком таких клапанов является их большая металлоемкость, так как после каждого срабатывания клапана на него необходимо устанавл вать новый разрывной стержень взаме разрушенного. Следовательно, чем на большее число срабатываний рассчитан клапан, тем больше его метал лоемкость. Обьг-iHo в состав таких клапанов входит комплект, состоящий из нескольких десятков разрывных стержней. Л при использовании клапа нов в опытных системах, предназначеь;кых, например, для экспериментальной отработки различных техноло гических процессов, клапаны необходи.мо снабжать уже не одним комплектом стержней, а несколькими комплек тами,- поскольку в этом случае возмо ны наибольшее количество и наиболее чгэстыс срабатывания клапанов. Кроме того, настройка таких клапанов на различные давления срабаТ :Л5ания производится также путем замены разрывных стержней, для чего требуется уже столько комплектов из различных стержней (с различными калиброванными шейками) , на сколько номиналов давления срабатывания необходима настройка, что также ведет к увеличению металлоемкости клапанов. Целью изобретения является снижение металлоемкости предохранительногю клапана. Поставленная цель достигается тем, что в предохранительном клапане , запорный орган которого зафиксирован Б закрытом положении разрывмьсм стержнем с калиброванной шейкой стерл ень выполнен из двух частей с разъемом в зоне калиброванной шейки, заполненньщ легкоплавким материа лом. Кроме того, разъем выполнен коническим и углы при вершинах конусов разъема не равны между собой, либо же разъем вы полнен сферическим и радиусы сфер разъема не равны между со бой, На фиг.1 показан клапан, общий вид в разрезе; на фиг. 2-7-различкые варианты исполнения разрывного стержня, С фланцем 1 корпуса 2 посредством шарнира 3 соединен запорный орган клапана - откидная крышка 4. Разрывной стержень 5 с калиброванной шейкой б поджимает откидную крышку к уплотнителю 7 на фланце корпуса и фиксирует ее в закрытом положении. Разрывной стержень выполнен разъемным(составным), причем разъем 8 (фиг.2) выполнен в зоне калиброванной шейки и заполнен легкоплавким материалом (припоем), иными словами, обе части 9 и 10 стержня спаяны между собой, так как разъем выполнен на калбированной шейке, то площадь спая имеет строго определенные и заранее известные размеры, равные площади поперечного сечения шейки. Следовательно, такой стержень разрушится (разорвется) по месту спая при каком-то заранее известном и постоянном растягивающем усилии, приложенном к стержню (при этом разумеется, что материал, из которого изготовлен стержень, более прочен, чем материал припоя). На фиг.3-5 стержень имеет конический разъем. На фиг.З конус выполнен на части 9 стержня, а на части 10 угол конуса при шине равен 180, т.е. это плоскость. Весь объем конуса на части 9 заполнен припоем 11. Этот стержень разорвется при таком же усилии, как и стержень на фиг.2, поскольку самым сла6b ivi местом стержня является его минимальная поверхность спая (поверхность А), которая равна поперечному сечению шейки. На фиг.4 конус выполнен и на части 10 стержня, только угол при вершине этого конуса больше, чем угол при вершине конуса на части 9, Пространство между конусами .также заполнено припоем. У этого стержня самым слабым местом является минимальная поверхность спая, равная поверхности конуса на части 10 стержня (поверхность Б). Поскольку эта поверхность больше, чем поперечное сечение шейки, то и усилие разрыва будет больше, чем у стержня на фиг.З, На фиг.5 углы при вершине конуса разъема равны между собой. Этот стержень имеет усилие разрыва наибольшее, какое может обеспечить конический разъем, поскольку и поверхность спая (поверхность В) при этом самая большая. На фиг.6-7 стержень имеет сферический разъем. Усилие разрыва этих стержней зависит от радиусов сфер на части 10 стержня. Чем больше этот радиус, тем меньше минимальная поверхность спая, следовательно меньше усилие разрыва стержня. При равенстве радиусов на частях 9 и 10 стержня усилие разрыва достигает максимума, который сможет обеспечить сферический разъем. Следовательно, стержень на фиг.7 разорвется при большем усилии, чем стержень на фиг.б.

Предохранительный клапан работаiST следующим образом.

-При увеличении давления в системе выию допустимого усилие, развиваемое этим давлением, через крышку 4 передается на стержень 5, который разЕ авается по разъему 8. Крьняка 4 под действием давления откидывается, в результате открывается выход рабочего тела в окружающую среду. Части 9 и 10 стержня 5 при этом удерживаются от выпадания из фланца 1 и крышки 4 винтами 12 и 13.Затем части 9 и 10 стержня снимают- с клапана и вновь припаивают друг к другу по разъему 8 и этим стержнем снова поджимают откидную крьаику 4 к уплотнителю 7 на фланце 1клапан готов к последующему срабатьшанию.

В том случае, когда в процессе эксплуатации клапана необходима его перенастройка на различные номиналы давления срабатывания, клапан снаб,жают только однойчастью 9 разрывног .стержня, на которой выполнен конус 5(фиг.З-5) либо сфера (фиг.6-7), и несколькими частями 10, на которых выолнены конуса с разными углами при ершинах, либо сферы с разными радиусами. Количество частей 10 при этом авно числу необходимых номиналов авлений срабатьшания.

Для настройки на нужное давление срабатывания к части 9 стержня припаивают часть 10с таким углом при вершине конуса (либо радиусом сферь, который обеспечивает необходимое

усилие разрыва, после чего полученный, стержень устанавливает на клапан. Эти стержни также допускают их многократное использование.

Таким образом обеспечивается практически ничем не ограниченное многократное срабатывание предохранительного клапана с помощью одного разрывного стержня, благодаря чему исключается необходимость в комплектовании клапана разрывными стержнями, количество которых равно числу срабатываний клапана (число срабатываний может быть от нескольких десятков до нескольких тысяч , чем и обеспечивается положительный эффект - снижение металлоемкости клапана.

1. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН, запорный орган которого зафиксирован в закрытом положении разрывным стержнем с калиброванной шейкой, отличающийся тем, что, с целью снижения металлоемкости, стержень выполнен из двух частей с разъемом : в зоне калиброванной шейки, заполненным легкоплавким материалсм. 2.Клапан поп.1, о т л и ч ающ и и с я тем, что разъем выполнен коническим. 3.Клапан по пп.1 и 2, отличающийся тем, что углы при вершинах конусов разъема не равны между собой. 4.Клапан поп.1, отличающ и и с я тем, что разъем выполнен сферическим. 5.. Клапан по пп.1 и 4, отличающийся тем, что радиусы сфер разъема не равны между собой. (Л го 4 Gf: 4

3

(pf/e.Z

Фиг.З

ф(/г.

Фк. 6