Предохранительный клапан Советский патент 1986 года по МПК F16K17/08 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть применено в машиностроении для предохранения пневматических и гидравлических систем от чрезмерного повышения в них давления.

Цель изобретения - повышение надежности работы за счет уменьшения разности давлений открытия и закрытия путем создания дрдо.лнительного усилия, под- жимаюп1его запорный орган к седлу после открытия клапана.

Предохранительный клапан состоит из корпуса 1, с-входной 2 и выходной 3 полостями, сообш.еннымл с соответствующими рабочими каналами 4 и 5, разобш,аюшего полости 2 и 3, подвижного седла 6, нагруженного при помош,и винта 7 через тарель 8 рабочей пружиной 9 и уплотненного в корпусе эластичным кольцом 10, и запорного органа 11 с хвостовиком 12 и пружиной 13. Канал 14 седла 6 перекрыт со стороны входной полости 2 запорным органом 11, пружина которого 13 размещена во входной полости 2 между запорным органом и корпусом 1. Хвостовик 12 запорного органа на конце имеет поршень 15, размещенный в полости 16 расточки 17 корпуса, которая сообщена каналом 18, выполненным в хвостовике 11 с установленным в нем дросселем 19, с каналом 14 седла 6. Полость 20 расточки 17 под поршнем сообщена с атмосферой. Площадь FC. канала 14 седла 6 равна площади FXB поперечного сечения хвостовика 11 и меньще площади Рд порщня 15. Корпус I закрыт стаканом 21, в котором выполнены рабочие каналы.

Предохранительный клапан работает следующим образом.

В исходном положении рабочая пружина 9 сжата винтом 7 через тарель 8. Седло 6 максимально опущено пружиной 9 и находится у ограничителя корпуса. Запорный орган И пружиной 13 поднят и прижат к седлу 6. Входная полость 2 разобщена запорным органом 11 от полости канала 14.

Рабочая среда (газ) подводится через канал 4 в полость 2. Под действием рабочего давления из предохраняемой системы седло 6 несколько поднимается, сжав при этом пружину 9. Необходимое усилие герметизации запорного органа 10 при этом обеспечивается пружиной 13.

При чрезмерном повышении давления в полости 2 седло 6 ноднимается настолько, что пружина 13 не обеспечивает минимальное усилие герметизации, рабочая среда из полости 2 через зазор между седлом 6 и запорным органом 11 поступает в канал 14 в выходную полость, откуда по каналам 5 стравливается в атмосферу.

В начальный момент разгерметизации клапана (особенно при следующем за ним повышении давления в полости 2 и увеличении зазора между седлом 6 и клапаном) давление в полости канала 14 несколько повышается, под действием этого давления запорный орган 11 несколько опускается, сжав пружину 13 и увеличив величину открытия клапана. Это приводит к еще большему повышению давления в канале 14 и еще большему опусканию запорного органа 11.

Непропорциональное открытие запорного органа 11 в начальный момент работы клапана обеспечивает быстрый сброс чрезмерного повышения давления из предохраняемой системы.

0

В последующем давление в полости 16 выравнивается с давлением в канале 14, а так как площадь Рц порщня 15 больше площади PC. канала 14 седла 6, то запорный орган 11 под действием этого давления в полости 16 поднимается выше положения, которое он занимал в момент разгерметизации, и упирается в упор (ограничитель) корпуса (полость 20 при этом имеет нулевой объем). При восстановлении рабочего давления в предохраняемой системе (в полости 2) седло 6 под действием рабочей пружины 9 опускается, садится на запорный орган 11, прекратив сброс среды в атмосферу. Благодаря дросселю 19 давление в полости 16 некоторое время сохраняется и создает необходимое усилие для разрыва струи.

Конструктивные параметры клапана рас- считываются такими, что подъем запорного органа 11 выше положения начала его разгерметизации происходит на величину, соответствующую одинаковому давлению начала открытия (разгерметизации) и закрытия запорного органа 11. Этим устраняется вредное воздействие на работу предохранительного клапана трения и сил инерции. Гистерезис клапана значительно уменьшается и может быть полностью устранен.