Предохранительный клапан Советский патент 1983 года по МПК F16K17/14 

Изобретение относится к арматуростроению и может использоваться Как агрегат в системах гидропневмоавтома- тики. Известен предсххранительный клапан, в корпусе которого размещен сипьфон, передающий усилие рабочей .среды через нагруженный пружиной шток. На што ке установлена втулка с введенным с ней в зацепление разрывным стержнем с калиброванной шейкой и несквозным каналом. Между пружиной и втулкой штока размещена подвижная опора, выполненная в виде опертых на наклонные поверкности клиньев, по крайней мере, двух пар роликов и снабженная стопорным устройством в виде двух стержней, контактирующих, между собой и клинья-ч , ми i 1 . Однако наличие нагружения подвижно опоры во всем интервале рабочих давлений делает невозможным настройку клапана на давление срабатывания, а также проверку настройки, без снижения давления в системе, Осутствие возможности замены подвижной опоры без снижения давления в системе снижает эксплуатационные возможности клапана. Наличие в подвшкной опоре сложной взаимосвязи клиньев, роликов стопорного устройства снижает надежность работы клапана, усложняет технологию его изготовления, настройку и обслуживание при эксплуатации. Обеспечение противодавления на штоке (удержание штока от недопустимых перемещений) упругим элементом (пакетом тарельчатых пружин) при давлени в системе, больших максимального рабо чего (вплоть до давления срабатывания) требует увеличения жесткости упругого элемента, а следовательно, и увеличени массогабаритных характеристик. НаиСюлее близ1сим по технической су ности к предлагаемому является предохранительный клапан, соцермсаший кор пус, сильфон, подпружиненный шток, размещенный внутри сильфона и жестко связанный с ним, азрьшной стержень с нес квозным каналом и калиброванным сечением, головка которого установ. лена с зазором Ътносительйо опорной поверкности штока, и подвижную опору, вьтолненную в виде разрушаемого элемента с калиброванным сечением, paciйшожеилого между раарушаюшим упором и свободным торцем штока . Этот клапан также не обеспечивает возможности замены подвижной опоры и настройку клапана без снижения давления в системе. Целью изобретения является расшире- ние эксплуатационных возможностей клапа- на путем обеспечения возможности настройки клапана без снижения давления в системе. Эта цель достигается тем, что в предохранительном клапане, содержащем корпус, сильфон, подпружиненный шток, размешенный внутри сильфона и жестко связанный с ним, разрьшной стержень с несквозным каналом и калиброванным сечением, головка которого установлена с зазором относительно опорной поверхности штока, и подвижную опору, выполненную в виде разрушаемого элемента с калиброванным сечением, расположенного между разрушающим упором и свободным торцем штока, упомянутый разрушаемый элемент жестко связан с корпусом клапа. на и установлен с зазором относительно . свободного торца штока, при этом величина зазора больше величины «катия пру жины .при максимальном рабочем давлении. . Причем разрущаемый элемент насажен на шток и жестко зафиксирован между штоком и корпусов. Кроме того, разрушаемый элемент выполнен в виде Т-образной втулки с калиброванной фланцевой частью. На фиг. 1 изображен предохранительный, клапан, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, другой вариант. Клапан состоит из корпуса 1, в котором размешен сильфон 2, находящийся под давлением рабочей средь в полости 3. Внутри сильфона 2 установлен жест, ко связанный с ним шток 4, нагруженный пакетом тарельчатых пружин 5, На конец штока 4 навернута втулка б, взаимодействующая с разрывным стержнем 7, имеющим несквозной канал 8 и калиброванную шейку 9. Пакет тарельч.атых пружин 5 с одной стороны упирается во втулку 6, а с другой - в гайку 10, к которой разрушающим упором 11 и гайкой 12 поджат разрушаемый элемент 13. Заглушен корпус 1 крышкой 14. Между штоком и разрушаемым элементом выполнен зазор fi который больше перемещения штока при максимальном рабочем давлении. Зазор между упорными поверхностями головки стержня и штр-i ка Ьа больше хода штока /й«. нес бходимо- го ОЛЯ разрушения разру шаемо о элемента.,

В клапане (фиг. 2) тарельчатые пружины предварительно сжаты усилием, равным или болыним усилия, создаваемого сильфрном при максимальном рабочем давлении. На шток 4 посажен разрушае мый элемент 13 и жестко прижат к штоку разрушающим упором 11, который, в свою очередь, поджимается гайкой 12. Зазор/Нд, равный ходу штока на разрушение разрушаемого элемента, должен быть меньше зазора между упорными поверкностями головки стержня и штока.

Предохранительный клапан работает следующим образом.

При наличии в полости 3 давления

рабочей среды ниже максимального рабочего между штоком 4 и разрушаемым лементом 13 имеется зазор, поэтому элемент 13 не нагружен. При повышении давления выше максимального рабочего зазор f, полностью выбирается и все избыточное усилие воспринимает

разрушаемьй элемент.

При достижении давления.срабатывания элемент 13, упираясь в разрушающий

упор 11, который зафиксирован в корпусе 1, гайкой 12 разрушается по калиброванному сечению. Для полного разрушения элемента 13 штоку необходимо переместиться вверх на расстояние ti.

Так как зазор между упорными поверхностями головки стержня я втулки штока 1i 2 больше хода штока на разрушение элемента 11 hj , то на|гружение шейки стержня не происходит до полного разрушения элемента 13, что

гарантирует герметичность клапана. После разрушения элемента 13 все усилие от избыточного давления (предьплающего рабочее) используется для разрыва стержня по ослабленному сечению и сообщению двух полостей.

Клапан по фиг. 2 работает следующим образом.

Шток 4 прижат предварительно сжатым пакетом тарельчатых пружин и находится в крайнем нижнем положении. Ус№лие, создаваемое давлением рабочей . среды на сильфон, при всех рабочих давлениях будет меньше усилия, создавае- MorQ пакетом тарельчатых пружин, поэтому нагружения калиброванного сечения, разрушаемого элемента не будет. При аварийном повьшении давления усилие, создаваемое сильфоном, превысит усилие пружин, поэтому оно будет восприниматься калиброванным сечением разрушаемого элемента. После достйлсения давления срабатьюания разрушаемый элемент разрушается штоком и разр5Ш1аюшим упором, после чего произойдет разрыв стержня и сообщение двух полостей.

За счет применения в качестве от;секателя усилия разрушаемогмэ элемента, не нагруженного при всех рабочих давлениях, оказывается возмоясным извле кать его без снижения давления в системе, с целью замены на другой, с иным. калиброванным сечением (рассчитанный на иное давление срабатывания), что расширяет эксплуатационные возможности

1. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН, содержащий корпус, .сильфон, подпружиненный шток размещенный внутри сильфона н жестко связанный с ним, разрьтной стержень с несквозным каналом и калиброванным сечением, головзва которого установлена,с зазором относительно опорной поверхности штока, и подвижную опору,вьшолненную в виде разрушаемого элемента с калиброванным сечением, расположенного между разру шакяцим упором и свободным горцем што ка, отличающийся тем , что, с целью расширения эксплуатационных возможностей клапана, разрушаемый элемент жестко связан с Kopnyctn t клапана и установлен с зазором относительно свободного торца штока, при этом ве личина упомянутого зазора больше величины сжатия пр|ужины при максимальном рабочем давлении. 2.Клапан по п. 1, отличаю - щ и и с я тем, что разрушаемый элемент посажен на шток и жестко зафик- сирован между штоком и корпусом. (О 3.Клапан по пп. 1 и 2, о т п и - ч а ю щ и и с я тем, что разрушаемый С элемент вьшолнен в виде Т-образной втулки с калиброванной фланцевой частью. а с О со со 00 О 00