Пусковой клапан для ударных труб Советский патент 1986 года по МПК F16K31/12 

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в устройствах импульсной подачи жидкости или газа, например в качестве пускового клапана в ударных трубах. Целью изобретения является повышение надежности в работе клапана за счет исключёния зависимости его открытия от наличия давления в трубе низкого давления. На чертеже представлен клапан, общий вид в разрезе. Клапан содержит корпус 1, который является соединительным звеном между трубами высокого 2 и низкого 3 давлений. Внутри корпуса расположен обтекатель 4, обращенный профилированным торцом к трубе 2 высокого давления. Полость 5 обтекателя каналом 6, в котором установлен вентиль 7, соединена с источником управляющего давления, каналом 8 с вентилем 9 соединена с атмосферой и дроссельным клапаном 10 - с участком трубы 2 высокого давления. В полости 5 обтекателя установлен запорный орган, выполненный в виде стакана 11, прижимаемого пружиной 12 своим донышком к седлу 13, расположенному со стороны трубы низкого давления. В полости 14 стакана установлен цилиндрический инерционный толкатель 15, перекрывающий радиальные отверстия 16 в стенке стакана, сообщающие полость 14 стакана с полостью 17 корпуса. На стенке стакана выполнен в виде кольцевого бурта 18 ограничитель перемещения толкателя 15 относительно стакана 11. В толкателе выполнены глухой осевой канал 19, сообщенный с полостью стакана под толкателем, кольцевая проточка 20 на наружной поверхности и радиальные каналы 21, сообщающие проточку 20 с осевым каналом 19. В кольцевой проточке 20 расположено эластичное кольцо 22, перекрывающее радиальные каналы 21. На обтекателе 4 установлен упор 23, ограничивающий перемещение толкателя относительно обтекателя 4. Клапан работает следующим образом. В исходном положении вентиль 9 закрыт, вентиль 7 открыт, стакан 11 прижат давлением рабочей среды к седлу 13 и разобщает заполненную рабочей средой трубу 2 высокого давления и трубу 3 низкого давления. Толка1ель 15 прижат к доныщку стакана и перекрывает своей боковой поверхностью радиальные отверстия 16 в стакане. Запуск клапана осуществляется открытие.м вентиля 9 и закрытием вентиля 7. Давление в полости 5 обтекателя падает до атмосферного, фи этом толкатель начинает медленно двигаться под действием давления в полости 14 стакана под толкателем за счет проникновения туда рабочей среды из полости 17 корпуса через радиальные отверстия 16 в стакане и кольцевой зазор между стаканом и толкателем, стакан при этом удерживается пружиной 12. Двигаясь, толкатель открывает отЕ ерстия 16 и под действием высокого давления приобретает больщую скорость. При ударе толкателя 15 о бурт 18 стакан 11 отрывается от седла, мгновенно приобретая скорость, величина которой зависит от соотнощения масс толкателя 15 и стакана 11, а также от величины усилия, создаваемого пружиной 12. Дальше стакан И подхватывается давлением, действующим на всю наружную поверхность доныщка, и проходное отверстие практически мгновенно открывается. После полного открытия проходного отверстия толкатель, прижатый к бурту 18, останавливается упором 23, а стакан продолжает двигаться под действием усилия, создаваемого действием давления на кольцевую площадь стакана, при этом рабочая среда вытесняется из внутренней полости, растягивая кольцо 22 через отверстия 16. При дальнейшем движении стакана радиальные отверстия постепенно перекрываются обтекателем, при этом выход среды из полости стакана затрудняется, вследствие чего стакан тормозится. При полном перекрытии отверстий 16 стакан 11 полностью останавливается. После разряда трубы высокого давления стакан возвращается пружиной в исходное положение. При закрытии вентиля 9 и сообщении вентилем 7 полости 5 обтекателя с источником управляющего давления давление в трубе высокого давления и полости 17 корпуса начинает также возрастать, но с некоторым запаздыванием, определяемым сопротивлением дроссельного клапана 10. При этом толкатель 15 перемещается к донышку стакана 11, вытесняя рабочую среду из полости 14 стакана под толкателем через отверстия 16 в полость 17 корпуса. Наличие эластичного кольца, перекрывающего радиальные каналы, обеспечивает при открытии клапана возможность полного открытия вентиля 9 до момента открытия толкателем радиальных отверстий 16 и тем самым получение максимальной скорости соударения толкателя и стакана. Формула изобретения Пусковой клапан для ударных труб, в корпусе которого, сообщенном с трубами высокого и низкого давлений, размещены запорный орган в виде стакана, обращенного донышком к седлу, выполненному со стороны трубы низкого давления, и охватывающий запорный орган неподвижный обтекатель, обращенный профилированным торцом к трубе высокого давления, причем полость толкателя сообщена через управляемые вентили с источником управляющего давления и с атмосферой и дроссельным клапаном с трубой высокого давления, в полости стакана установлен цилиндрический инерционный толкатель, перекрывающий радиальные отверстия в стенке стакана, сообщающие полость стакана с полостью корпуса клапана, а на стенке стакана выполнен ограничитель перемещения толкателя относительно стакана, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности в работе клапана, в инерционном толкателе выполнены сообщенный с полостью стакана под толкателем глухой осевой канал, кольцевая проточка на наружной поверхности и радиальные каналы, сообщающие проточку и осевой канал, причем в кольцевой проточке расположено эластичное кольцо, перекрывающее радиальные каналы, а обтекатель снабжен упором, ограничивающим перемещение толкателя относительно обтекателя.

Изобретение относится к области машиностроения и может быть использовано в устройствах импульсной подачи жидкости или газа, например, в качестве пускового клапана в ударных трубах и позволяет повысить надежность в работе клапана за счет исключения зависимости его открытия от наличия давления в трубе низкого давления.. При открытии вентиля 9 и закрытии вентиля 7 толкатель начинает медленно двигаться вверх до момента открытия отверстий 16, после которого под действием давления в трубе высокого давления приобретает высокую скорость. При ударе толкателя 15 о бурт 18 стакан 11 резко отрывается от седла. После полного открывания проходного отверстия толкатель останавливается упором, а стакан продолжает двигаться под действием давления среды на кольцевую площадь стенок стакана до перекрытия обтекателем отверстий 16, при котором происходит торможение стакана. 1 ил. сл to ю о NU QO