Быстродействующий клапан Советский патент 1983 года по МПК F16K31/122 

Изобретение относится к трубопро водной арматуре и может быть исполь зовано в различных отраслях народно хозяйства для формирования дискретных силовых импульсов в пневмо- и гидросистемах, например для очистки ударной волной внутренних стенок ма гистральных трубопроводов от пылевидных отложений, для разрушения образовавшихся пробок в системах пневмотранспорта- и т.п. Известен клапан, содержащий двух ступенчатый поршень, меньшая ступен которого обращена к входному патруб ку,и чувствительный элемент,в котором выполнено седло и канал которог перекрыт запорным элементом, при эт подпоршневая полость второй ступени сообщена с входным патрубком канало в котором установлено запорное устройство ij . Этот клапан не обладает быстроде ствием и не может служить для образования ударных-волн в рабочей сред так как при перемещении- поршня под действием нарастагацего усилия не происходит увеличения проходного се чекия, связывающего входной патрубо клапана с подпоршневой полостью. Наиболее близким к изобретению п технической сущности- является клапа полость корпуса которого разделена перегородкой на две камеры, первая из которых сообщена с выходным и входным патрубками и в ней размещен запорная тарель, а во второй размеще поршень, причем запорная тарель и поршень соединены нагруженным пружиной штоком, пропущенным через отверстие в перегородке, а камеры сообщены между собой каналом, перекры ваемым запорным устройством 2} . В этом клапане камеры связаны ка налом с постоянным проходным сечекием и потому открытие клапана происходит с пострянной скоростью. Целью изобретения является повышение быстродействия клапана. Поставленная цель обеспечивается тем, что в клапане, полость корпуса которого разделена перегородкой на две камеры, первая из которых сообщена с входным и выходнымпатрубками и в ней размещена запорная тарель, а во второй размещен по1ииень, причем запорная тарель и поршень соединены нагруженным пружиной штоком, пропущенным через отверстие в перегородке, а камеры сообщены между собой каналом, перекрываемыгл запорньм устройством, вокруг отверстия на пер городке во второй камере выполнен кольцевой выступ, образукадий с поршг нем уплотнительную пару в закрытом положении клапана, причем проходное сечейие отверстия в перегородке боль ше проходного сечения указанного канала. На чертеже схематично изображен клапан, разрез. Полость корпуса 1 клапана разделена перегородкой 2 на камеры 3 и 4. Камера 3 сообщена с входным 5 и выходным 6 патрубками и в ней размещена запорная тарель 7. В камере 4 размещен поршень 8. Тарель 7 и поршень 8 соединены нагруженным пружиной 9 штоком 10, пропущенным через отверстие 11 в перегородке 2. Камеры 3 и 4 сообщены между собой каналом 12, перекрываемым запорным устройством 13, Вокруг отверстия 11 в перегородке 2 выполнен кольцевой выступ 14, образующий с поршнем 8 уплотнительную пару в закрытом положении клапана. Диаметр отверстия 11 в перегородке 2 превышает диаметр штока 10, а диаметр седла 15 превышает диаметр кольцевого выступа 14. При подаче рабочей среды в патрубок 5 давление воздействует на поверхности тарели 7 и поршня 8, ограниченные седлом 15 и кольцевым выступом 14. Поскольку седло 15 имеет больший диаметр, чем кольцевой выступ 14, то за счет разности площадей возникает результирующее усилие, допол-нительно прижимающее тарель 7, что повышает надежность запирания клапана. Для его открытия включается запорное устройство 13. При этом рабочая среда из камеры 3 поступает в . камеру 4, воздействуя теперь и на площадь поршня8, расположенную с внешней стороны кольцевого выступа 14, Повышение давления в камере 4 происходит постепенно, так как сечение канала 12 невелико, а часть рабочей среды уходит через радиальный зазор между корпусом 1 и поршнем 9, образукмцийся в пределах допуска на их подвижное сопряжение. При таком постепенном возрастании давления в камере 4 результирующее усилие, действующее на шток 10, плавно изменяется на противоположно направленное и отводит шток 10 с тарелью 7 от седла 15. После незначительного перемещения вправо за счет образукицейся при этом кольцевой щели между выступом 14 и поршнем 8, резко увеличивается сумг арное проходное сечение отверстий, связывающих камеры 3 и 4 (кольцевая щель плюс канал 12). Поскольку проходное сече- . ние отверстия 11 превышает проходное сечение канала 12, то через не.го поступает основная масса рабочей среды. При этом формируется основное усилие открытия клапана. Большое количество рабочей среды, поступающей в камеру 4, толчкообразно увеличивает усилие и скорость перемещения штока 10 тарелью 7, мгновенно отбрасывает ее в крайнее правое положение. 3Г06 Рабочая среда из камеры 3 устреглляется в открывающийся полностью и рывком патрубок 6, образуя ударный пневмоимпульс, способный .разрушительно воздействовать на препятствия. ,После сброса давления в камере 3 под действием пружины 9 шток 10 с тарелью 7 и поршнем 8 перемещается влево и запирает клапан. Запорным 24644 устройством перекрывается канал 12. В дальнейшем цикл повторяется, Клапан имеет высокое быстродей.ствие, что .позволяет формировать ударные волны в трубопроводгис для их очистки от отложений и пробок, благодаря чему он может быть использован в пневмоударных установках пневмопушках для разрушения твер дых образований.

БЫСТЙ)ДЕЙСТВУЮЩИЙ КЛАПАН, ПОЛОСТЬ корпуса которого разделена перегородкой на две камеры, первая из которых сообщена с входным и вы.х ходным патрубкагли и в ней размицена запорная тарель, а во второй размещен порцень, причем запорная рёль и поршень соединены нагруженным пружиной штоком, пропущенным через отверстие в перегородке, а камеры сообщены между собой каналом, перекрываемым запорным устройством, о тли чающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, вокруг отверстия на перегородке во второй камере выполнен кольцевой выступ, образующий с поршнем уплотнительную пару в закрытом положении клапана, причем проходное сечение отверстия в перегородке больше проходного сечения указанного канала. (Л