Многоходовой клапан Советский патент 1985 года по МПК F16K11/02 

Изобретение относится к устройствам для переключения потоков жидкости или газа и может быть использовано в хладагрегатах кондиционеров с тепловым насосом для переключения режимов работы. Цель изобретения - повышение надежности работы путем автоматизации переключения клапана и обеспечения его герметичности. На фиг. 1 и 2 показан многоходовой клапан при двух различных положениях перегородки, разрез; на фиг. 3 - узел I Fiaфиг. 1; на фиг. 4 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 5 - сечение Б-Б на фиг. 4. Многоходовой клапан состоит из корпуса 1 с цилиндрической внутренней поверхностью и четырьмя рабочими патрубками, из которых патрубки 2 и 3 постоянно соединены соответственно с линиями высокого и низкого давления, а патрубки 4 и 5 - с линиями высокого и низкого (фиг. 1) или низкого и высокого давления (фиг. 2), причем количество и расположение патрубков при необходимости может быть другим. С обоих торцов корпус закрыт крышками 6 и 7, которые имеют осевые отверстия. В крышке 6 отверстие глухое, в крышке 7 - сквозное. Кроме того, крышка 7 имеет радиальное сверление, в которое запрессован штифт 8 (фиг. 3). Крышки являются центрирующими опорами для приводного вала 9 с неподвижно закрепленной на нем перегородкой 10, которая отделяет зону высокого давления В от зоны низкого давления Г. Вращаюшаяся перегородка 10 по периметру плотно сопряжена с внутренней поверхностью корпуса 1, при этом ее торцовые поверхности расположены под углом к оси вала 9, совпадающей с осью корпуса 1. Вал 9 имеет винтовую канавку с углом подъема, превышающим угол трения между материалами самого вала и штифта 8 настолько, что возможен поворот вала с перегородкой вокруг своей оси при действии на последнюю осевой силы (происходит скольжение неподвижного штифта 8 в винтовой канавке вала 9). На валу имеются также два диаметрально-противоположно закрепленных штифта 11 и 12, разнесенных вдоль оси вала и служащих для фиксации перегородки в положениях, показанных на фиг. 1 и 2. К крышке 7 соосно с корпусом 1 герметично крепится контрольный клапан, включающий тонкостенный цилиндрический стакан 13, в котором размещен сердечник 14. Свободный конец стакана 13 герметично закрыт заглушкой 15, имеющей выступ. Сердечник 14 имеет с обоих торцов глухие осевые отверстия и лыску, сопряженную с выступом заглущки 15, образующие подвижное соединение, исключающее вращение сердечника вокруг оси. В одном из отверстий сердечника 14 установлена шайба 16 с продольной канавкой (фиг. 4 и 5), причем канавка выполнена под углом к оси вала в направлении, соответствующем направлению витков винтовой канавки вала, при этом указанный угол равен углу трения для примененной пары материалов (щайбы 16 и штифтов 11и 12). Канавка может быть выполнена и в теле самого сердечника 1. В другом отверстии расположена возвратная пружи-. на 17, удерживающая сердечник в крайнем левом положении или возвращающая его туда при обесточивании электромагнитной катушки 18, с помощью которой осуществляется перемещение сердечника. В канавку шайбы 16 входят штифт 11 (фиг. 1) или штифт 12 (фиг. 2), что не позволяет валу 9 поворачиваться во время работы при том или ином положении перегородки 10. Электромагнитная катушка 18 подпирается пружинной шайбой 19. Клапан работает следуюшим образом. При положении перегородки 10, показанном на фиг. 1, с правой ее стороны - высокое давление (зона В), с левой - низкое (зона Г). В таком положении на перегородку с правой стороны действует вдоль оси вала 9 горизонтальная составляющая силы, обусловленной разностью давлений. Электромагнитная катушка в данный момент обесточена и сердечник 14 под действием пружины 17 находится в крайнем левом положении. При этом в канавку шайбы 16 входит штифт 11, предотвращая поворот вала с перегородкой. При подаче напряжения на катушку 18 сердечник 14 перемещается вправо (не доходя до крайнего положения), сжимая пружину 17. При этом штифт 11 выходит из канавки шайбы 16, обеспечвиая возможность поворота вала с перегородкой на угол, при котором оси канавки и штифта 12 совпадают. Сердечник занимает крайнее правое положение, а штифт 12входит в канавку шайбы 16 (фиг. 2). Давления справа и слева от перегородки выравниваются и через какой-то промежуток времени слева - высокое давление (зона В), а справа - низкое (зона Г). В таком положении с левой стороны на.перегородку 10 действует осевая сила, стремящаяся повернуть его в обратную сторону. Это возможно, если обесточить электромагнитную катушку. Тогда под действием возвратной пружины 17 сердечник 14 сдвигается влево (не доходя до крайнего положения) и освобождает штифт 12. Вал с перегородкой поворачиваются до тех пор, пока штифт 11 не входит в канавку шайбы 16, при этом сердечник вновь занимает крайнее левое положение.

8 12 /J 18 P I I / I

Фиг.г

МНОГОХОДОВОЙ КЛАПАН, содержащий корпус с цилиндрической внутренней поверхностью и рабочими патрубками и расположенную внутри корпуса на приводном валу вращающуюся перегородку, торцовые поверхности которой выполнены наклонными к оси приводного вала с возможностью поочередного переключения рабочих патрубков, отличающийся тем, что, с целью повыщения надежности работы путем автоматизации переключения клапана и обеспечения его герметичности, приводной вал установлен в корпусе с возможностью осевого перемещения и снабжен средством поворота, выполненным в виде винтовой канавки в теле вала и входящего в нее штифта, закрепленного в корпусе, причем винтовая канавка вала имеет угол подъема, превыщающий угол трения для материалов взаимодействующей пары, а также снабжен средством фиксации положения вала, выполненным в виде цилиндрического стакана, внутри которого расположен подпружиненный сердечник, а снаружи надета электромагнитная катущка, причем цилиндрический стакан размещен соосно с осью приводного вала и герметично прикреплен одним торцом к корпусу, другой торец стакана герметично закрыт заглущкой с выступом, взаимодействующим с торцом сердечника с возможностью его продольного перемещения, в торце сердечника, обращенном к приводному валу, выполнено глухое отверстие с продольной канавкой в его стенке, а на конце приводного вала со стороны сердечника закреплены два диаметрально противоположных и разнесенных вдоль оси вала щтифта, установленных с возможностью поочередного взаимодейстВИЯ с продольной канавкой в стенке сердечника, причем указанная продольная канавка в стенке сердечника выполнена под углом к оси вала в направлении, соответствующем направлению винтовой канавки вала, при этом угол равен углу трения для материалов взаимодействующей пары.

Pu-t.3

ФигЛ

n 13

0U2.5