Предохранительный клапан Советский патент 1983 года по МПК F16K17/08 

Изобретение относится к п дохра нительной арматуре, в частности, к авгарийньл клапанам разового срабаты вания, но многократного действия. Известны предохранительные клапа ны разового.срабатывания, содержащие - разрывную мембрану (стержень) между прижимными фланцами и режущий инструмент С 13.. Недостаткг№1и известного типа кла панов являются эксплуатационные трудности, так как после срабатывания клапан требует перезарядки, невозможность сблокировать ряд клапанов , контролирующих узлы одной маши ны, невозможность дистанционного уп .равления (открытие, закрытие, регулирование на определенное давление срабатывания), которое необходимо при работе со сверхвысоким давлением. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности является устройство, содержащее нагруженные пружинами навстречу друг другу уста новленное со стороны ВХОДНОЙ магистрали и взаимодействующее с упором корпуса подвижное седло, выполненное в виде поршня с каналом для прохода рабочей среды и уплотнительной кромки на торце и установленный в расточ ке корпуса разобщающий входную и сливную магистрали запорный орхан, выполненный в виде ступенчатого плун жера, обращенного меньшей своей ступенью к седлу, причем на плунжере вы полнен кольцевой бурт, размещенный в средней части расточки корпуса 23 Недостаток известного устройства его малое быстродействие. Цель изобретения - повышение быст родействия предохранительного клапана. . Указанная цель достигается тем, что клапан снабжен источником управляющего давления, а кольцевой бурт выполнен с возможностью разобщения в закрытом положении клапана средней части расточки на две камеры, одна и которых со стороны большей ступени плунжера сообщена с источником управляющего давления, а другая с дренажом, причем сливная магистрал сообщена а расто-чкой корпуса в зоне размещения меньшей ступени плунжера Кроме того,э плунжере выполнено сообщенное с входной магистралью сквозное ступенчатое отверстие, в большей ступени которого размещена гильза, причем диаметр гильзы меньше диаметра седла, но больше диаметра его уплотнительной кромки. На фиг.1 представлен предлагаемый предохранительный клапан, общий вид, слева от оси симметрии клапан изображен в положении, соответствующем отсутствию рабочего давления. справа в исходном положении закры то при наличии рабочего давления на фиг.2 и 3 - варианты выполнения клапана. В корпусе 1 предохранительного клапана размещены нагруженные пружинами 2 и 3 навстречу друг другу подвижное седло, выполненное в виде поршня 4 С каналом 5 и уплотнительной кромкой 6 на торце, установленное со стороны входной магистрали 7, и установленный в расточке 8,- разобщакяций входную 7 и слиэную 9 магистрали запорный орган, выполненный в виде ступенчатого плунжера 10, обращенного меньшей своей ступенью 11 к сеДлу. Перемещение седла относительно корпуса ограничено упором 12, а на плунжере выполнен размещенный в средней части 13 расточки 8 кольмевой бурт 14, разобщающий среднюю часть 13 расточки на две камеры 15 и 16. Камера 15 со с.тороны большей ступени 17 плунжера сообщена с. источником управляющего давления, а камера 16 - с дренадом. В плунжере выполнено сообщенное с входной магистралью сквозное ступенчатое отверстие 18, в большей ступени 19 которого размеще.на взаимодействующая с корпусом гильза 20 с диаметром меньше диаметра седла, но больше диаметра уплотнительной кромки. Сливная магистраль сообщена с расточкой корп пуса в зоне размещения меньшей ступени 11 плунжера. В варианте выполнения клапана на фиг.2 гильза жестко закреплена на корпусе, а вместе пружины 3 установлен упругий, например, резиновый элемент. В варианте на фиг.З в корпусе выполнен дополнительный канал 21, обеспечивающий возможность установки клапана в системе, требующей соединения клапанов трубопроводом через их камеры 16. Предохранительный клапан работает следующим образом. В исходном положении плунжер 10 и седло прижаты друг к другу пружинами 2 и 3, перекрывая проход рабочей среды от входной магистрали к сливной. Наличие ступенчатого отверстия 18 в плунжере обеспечивает дополнительное к усилию пружин 2 и 3 усилие прижатия плунжера к седлу, величина которого пропорциональна давлению среды. Камера 15 сообщается с источником управлякщего давления. Лри увеличении давления рабочей среды во входной магистрали 7 подвижное седло и плунжер 10 перемещаются, преодолевая сопротивление пружины 2 и усилие от управляющего давления на кольцевой бурт 14. При этом сообщаются камеры 15 и 16, и кольцевой бурт разгружается от управляющего

давления, что вызывает ускоренное перемещение ступенчатого плунжера 10 и седла. При смещении седла до упора 12 герметичность, между ним и ступенчатым плунжером нарушается и :в образовавшийся между ними зазор рабочая среда попадает из входной в сливную магистраль. При зазоре, обеспечивающем требуемый расход рабочей среды, начинается процесс торможения ступенчатого плунжера 10 вследствие вытеснения рабочей среды из расточки корпуса большей ступенью плунжера 10.

Закрытие клапана осуществляется при отключенном источнике управляющего давления и понижении давления во входной магистрали до расчетной величины. При этом пружина 2 перемещает ступенчатый плунжер 10 до контакта его с седлом и разобщения кольцевым буртом камер 15 и 16.После этого подключают к камере 15 источник улравлякедего давления.

Предлагаемое устройство позволяет ПОВЫСИТЬ надежность и быстродействие 1при открытии клапана, а также обеспечить возможность его работы во взаимосвязи с другими клапанами с заданной последовательностью их срабатывания.

1. ПРЕДОХРАНИТЕ.ЛЬНЫЙ КЛАПАН, содержащий нагруженные пружинами навстречу друг другу установленное со стороны входной магистрали, взаимо действующее с упором корпуса и выполненное в виде поршня .с каналом Для прохода рабочей среды и уплотнительной кромкой на торце подвижное седло и установленный в расточке корпуса разобщающий входную и сливную магистрали запорный орган, выполненный iB виде ступенчатого плунжера, обращенного меньшей своей ступенью к седлу, причем на плунжере выполнен кольцевой бурт, размещенный в средней части расточки корпуса, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия предохранительного клапана, он снабжен источником управляющего давления, а кольцевой бурт выполнен с возможностью разобщения в закрытом положении клапана средней части расточки на две камеры, одна из которых со стороны большей ступени плунжера сообщена с источником управляющего давления, а другая - с дренажом, причем сливная магистраль сообщена с расточкой корпуса в зоне размещения меньшей ступени плунжера. 2. Клапан rto п.1, о гт л и ч а ю(Л ;щ и и с я тем,что в плуйжере выпол-. нено сообщенное с входной магистралью сквозное ступенчатое отверстие, в / большей ступени которого размещена гильза, причем диаметр гильзы меньше яигилвтра седла, но больше диаметра его уплотнительной кромки.