Обратный клапан Советский патент 1990 года по МПК F16K15/02 

фиг. 1

Изобретение отиоситгя к арматура- строению и иреднатиачеио лля ргЧботы в гидравлических г.и-стемах.

Целью )ретеиия яз.чяется повы- шение надежности работы обратног о клапана путем уменьшения нероятности его заклинивания ири работе с содержащими примеси жидкими средами,

На фиг. 1 представлен обратный п клаиан, общий вид; на фиг. 2 - расчетная схема нагфавляго1 л;го мтементя обратного клапана.

Обратный клапан соде)жит седло 1, в котором выполнены зходной 2. и 5 проходной 3 каналы. С г(длом 1 взаимодействует дисковый запорньй орган , снабженный направляющим элементом 5. Ниже уплотнительного пояска 6 седла 1 со стороны входного каЕ1ала 20 2 размещена соедине1И1ая с корпусом седла 1 перемычка 7, сквозь пентраль- ное отверстие которо) пропущен наравляющий элемент 5.

Направляю1чий элемент 5 выполнен 25 в виде упругих стержней 8, свободный онец каждого из которых снабжен про- филированным выступом 9. Наружная поверхность 10 профилированного выступа 9 со стороны входного канала вы- зо пол})ена конической, а со стороны nejje- мычки 7 наружная поверхность 11 высту- на 9 выполнена сферической.

На направляю1цем элементе 5 выпо;:- ен резьбовой участок 12, на который авернут дисковый запорный орган 4 и зафиксирован от самопроизвольного поворота с помощью контргайки 13.

Открытый клапан работает следующим образом.,Q

Под действием nepensria давлений запорный орган 4 вместе с направляющим элементом 5 подними,ется вверх до упора выступом 9 в ьиг/кний торец перемьпки 7, открЕ.шая вокруг проход- 45 ного канала 3 седла 1 непрерывную щель ве.личиной h, через которую происходит перепуск рабочей среды. Под действием перепада давлений в точке С на сферической поверхности 11 каж- г дого выступа 9 возникает реактивная сила R, направленная к центру сферы под некоторым углом А к плоскости перемычки 7. Силу R можно разложит,

р на вертикальную состав; яющую г и го- 55

ризонтальную составляюиоло Рд, определяемую из треугольника с:ил;

Z t J - 6

где Z - колр чество выступов;

Рд - сил;- сжатия одного выступа,

направленная к центру отверстия перемьгг ки 7; В - угол между результирующей реактивной силой Р и силой

о

(предпочтительно, г -s; 30 из условия

наилучшсг о центрирования сферической поверхности 11 относительно отверстия перемыч i-cu 7) .

Под действием силы F точка С выступа 9 сме|11ается на неличину f. :

Г

ЗК IX

де 1 - плечо действия силы F относите. 1ьно точки 0 ; F. - молул) упруг ости материала

выступа 9I 1х - сн:ев11й момент инерции попер(гчного сечени.я выступа 9. Подставив э1-:ачение г гюлучим:

Р

:; tRT 3E ix

f.

Под действием максимального ско- ростног о напора рабочей среды на за- nopHbiii орган 4 на направляющий элемент 5 действует максимальное рабочее уси; 1ие

Р - р ; р с;

1- :а.с Г

где Р.. - максимальная величина скоростного .напора;

S а - активная 1;лощадь запорного оргпл-а 4 .

Прогиб г-;од действием максимального

Г идроди1 ам1-гческого усилия на запорHbDi орган определяется

f fl iSi X -

мам: Z- tg г- 3E lx

Для исключения самодемонтажа запор-- ного 4 величина перекрытия

D I - don L I - выстулом 9 края отверс

тия перемьмки выбрана по следующему

соотношению: f

MCJKC

или

- о.г 2f с..макс , где ..ма см; ксимал ьлый прогиб.

5

Подставляя значение f макс получим

D-d o.n z-tg ЗЁ Tx

Однако величина перекрытия ограни чека запасом прочности выступа 9. С учетом этого допускаемая сила F,

И- УХ Г.--1

тГ г Де L - J допускаемое

напряжение на изгиб; W - момент сопротивления выступа 9 относительно центра тяжести его поперечного сечения у основания. Следовательно

2 rOWx l

°- rgJ-3E rс учетом вышесказанного диапазон величины перекрытия t, определяется из выражения

D d Z-tg fi- 3E 1Л o.n

,.lf tg fb- 3E Ix

При данном соотношении геометрических и физических характеристик вые99612 . 6

тупов 9 максимальная сила, необходимая для демонтажа запорного органа, больше максимальной рабочей силы действия потока жидкости, что исключает самопроизвольньш демонтаж запорного органа. По прекращению действия перепада давлений запорньй орган 4 с направляющим элементом 5 опускается JQ вниз, перекрывая проходной канал 3 . на величину t уплотнительного пояска 6, чем обеспечивается отсечка обратного потока рабочей среды.

J5 Формула изобретения

Обратньш клапан, содержащий седло и дисковый запорный орган, снабженный направляющим элементом, пропущенным сквозь центральное отверстие перемычки, соединенной с корпусом и размещенной со стороны входного канала, о т- л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения надежности работы, направ-гз ляющий элемент выполнен в виде упругих стержней, свободньп конец каждого из которых снабжен профилированным выступом, наружная поверхность которого со стороны входного канала

30 выполнена конич еской, а со стороны перемычки - сферической.

20

W

x:444f-.4....N z Ч/2 1::Т1Ш,.Й2 -1 |22:22Й1 I

I у ,- / v ifr г

. 2

:ос -JT

2..N . 2

A-i- w

Изобретение относится к арматуростроению. Целью изобретения является повышение надежности работы обратного клапана путем уменьшения вероятности его заклинивания при работе с содержащими примеси жидкими средами. При возникновении перепада давлений на дисковом запорном органе 4 усилие от действия давления рабочей среды перемещает запорный орган 4 от седла 1, открывая при этом проходной канал. Поскольку направляющий элемент 5 пропущен сквозь отверстие перемычки 7 и выполнен из упругих стержней 8, каждый из которых снабжен профилированным выступом 9, то в крайнем положении запорный орган 4 зафиксирован от дальнейшего перемещения упором сферической наружной поверхностью выступа 9 в нижний торец перемычки 7, при этом запорный орган с направляющим элементом 5 занимает такое положение, которое соответствует наименьшему гидравлическому сопротивлению обратного клапана. 2 ил.