Самодействующий пятачковый клапан Советский патент 1983 года по МПК F04B53/10 F16K15/02 F04B39/10 

Изобретение относится к компрессоростроению и касается усовершенствования самодействующих клапанов, преимущественно для холодильных компрессоров. Известен самодействующий пятачковый клапан, содержащий клапанную плиту с седлом, расположенную на ней направляющую и установленную в последней подпружиненную пластину 1J. Недостатками этого клапана являются низкие надежность и долговечность. Наиболее близким к изобретению по техни ческой С5ТЦНОСТИ является самодействующий пятачковый клапан, содержащий клапанную плиту с седлом, расположенную на ней направляющую, имеющ)то круглое поперечное сечение и снабженную равномерно выполненными по ее периметру окнами для прохода газа, и размещенную в направляющей по ее оси подпружиненную пластину 2. Недостатком этого клапана является низки ресурс работы вследствие того, что пластина свободном состоянии, т.е. без фиксированного положения в клапане, при посадке на седло претерпевает виброповороты в направляющей относительно посадочных мест, под влиянием которых ее опорные поверхности помимо пластического деформирования и разрушения поверхности при предельном упрочне нии (от ударов о посадочные места), подвержены абразивно-механическому изнашиванию. Наличие последнего приводат к интенсивному износу пластины в местах контакта с седлом и направляющей и необходимости ее частой замены. Цель изобретения - повьпиение ресурса ра боты клапана. Указанная цель достигается тем, что в самодействующем пятачковом клапане, содержащем клапанную плиту с седлом, расположенную на ней направляющую, имеющую круглое поперечное сечение и снабженную равномерно выполненными по ее периметру окна. ми для прохода газа, и размещенную в направляющей по ее оси подпружиненную плас тину, пластина имеет форму много}толышка, а ее участки, расположенные в зоне окон направляющей, очерчены дугами окружности, причем стороны лоюгоугольшпса расположены от центра шастины на расстоянии h, а окруж ность имеет радиус , определяемые из выражений180(1-01) 1,,(,« R - радиус направляющей; . п - число окон; я г-ггг - ширина окна по дуге. На фиг. 1 изображен самодействующий пятачковый клапан; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант вьшолнения клапана с пластиной в виде многоугольника с тремя сторонами, между которыми расположены участки, очерченные дугами окружности. Самодействующий пятачковый клапан содержит клапанную плиту 1 .с седлом 2, расположенную на ней направляющую 3, имеющую круглое поперечное сечение и снабженную равномерно выполненными по ее периметру окнами 4 для прохода газа, и размещенную в направляющей 3 по ее оси подпружиненную пластину 5. Пластина 5 имеет форму многоугольника, а ее участки 6, расположенные в зоне окон 4 направляющей 3, очерчены дуга- , ми окружности, причем стороны 7 многоугольника расположены от центра О пластины 5 на расстоянии h, а окружность имеет радиус R , определяемые из выражений IBOd-a) 11 РС05 Ч)«, 1, (l+5in R - радиус направляющей 3; п - число окон 4; 2)1 R I - ширина окна 4 по дуге. Клапан снабжен ограничительной втулкой 8, расположенной в центральном отверстии направляющей 3. Самодействующий пятапсовый клапан работает следующим образом. В результате разности давлений пластины 5 поднимается с седла 2 до ограничительной тулки 8 и открьшает прохбд для газа через центральное отверстие клапанной плиты 1 и окна 4. При этом боковые грани - стороны многоугольника - пластины 5 скользят доль поверхности направляющей 3, а очер-. енныё дугами окружности участки 6 переме-х аются вдоль окон 4 и не дают возможности роворачиваться пластине 5 относительно посаочных мест (седла 2, ограничительной втули 8 и пруяшн), что ис1сдючает абразивно-меаническое изнашивание ее опорных поверхносей. При выборе радиуса R окружности, очеривающей дугами участки 6 пластин 5, следут стремиться к его минимальному значению для снижения возможных энергетических потерь в клапане в связи с ростом массы пластины 5. По зтой же причине число п прорезей целесообразно принимать 6. Благодаря предлагаемой конструкции обеспечивается нормальное функционирование клапана без виброповоротов пластин, т.е. без ее, абразивно-механического изнашивания. Это повышает износостойкость пластин и соответствен но ресурс клапана.

Показатели Отсутствие резких переходов у пластины исключает возможность возшасновення опасных концентраций напряжений, тем самым обеспечивается повышенная безотказность клапана. Клапаны с тремя окнами в направляющей испытаны в составе герметичных компрессоров типа ФГ холодопроизводительностью 2,8 и 5,6 тыс-ккал/ч, работаницих на хладоне 12 в составе стенда паровое кольцо. Результаты испьгганий в сравнении с базовым образцом приведены в таблице.

САМОДЕЙСТВУЮЩИЙ ПЯТАЧКОВЬШ КЛАПАН, с0дер 1сащий клапанную плиту с седлом, расположенную на ней направляющую имеющую круглое поперечное сечение и (енную равномерно выполненныкга по ее периметру окнами для прохода газа, и разметенную в направляющей .по ее оси подпружиненную. пластшо, отличающиеся тем, что, с целью повыщения ресурса работы, пластина имеет форму многоугольшоса, а её участки, расположенные в зоне окон направляющей, очерчены дугами oiqiyxoiocTH, причем стороны многоугольника расположены ot центра пластины на расстоянии h, а окружность имеет радиус R., определяемые из выражений 180

Скорость изнашивания пластин, мкм/тыс, ч

Ресурс пластин, тыс. Ч

Как видно, пластины клапана, имеющие фор- 10000 ч. Надежность клапана при зтом сохраму, вьшолненную в соответствии с изобрете-юна на прежнем уровне.нием, имеют скорость изнашивания в 3-5 раз . Повышение ресурса работы клапава увеменьше по сравнению с известными, что обе- ,личивает срок службы всего герметичного печивает эксплуатацию клапана в течение30 (неремонтируемого) компрессора в целом.

100-110 25-40

20-30 2,510,0 10,0