Предохранительный клапан Советский патент 1991 года по МПК F16K17/06 

1

(21)4386340/29 (22) 29.02.88 (46)30.04.91. Бюл. N 16

(71)Куйбышевский авиационный институт им. акад. С. П. Королева

(72)О. П. Мулюкин, Д. Е. Чегодэев, А. Б. Жуковский и В. Г. Кинелев (53)621.646(088.8)

(56)Авторское свидетельство СССР № 388161, кл. F 16 К 17/06, 1971.

Авторское свидетельство СССР Nfc 640075, кл. F 16 К 17/06, 1977.

(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН

(57)Изобретение относится к арматуростро- ению. Целью изобретения является повышение надежности работы. При подводе к входному штуцеру 5 рабочего давления среды запорный орган 9 остается в закрытом состоянии (в положении посадки на седло 7) до момента, когда усилие от воздействия на него давления рабочей среды не превысит усилие пружины 12. При достижении равенства указанных усилий и дальнейшем росте

входного давления запорный орган 9 отходит от седла 7, преодолевая усилие пружины 12. При этом роста усилия пружины 12 с подъемом запорного органа 9 не происходит. Это обясняется тем, что открытие запорного органа 9 сопровождается подъемом на такую же величину штока 11, что обуславливает вращение колеса 22, которое передает движение рейке 20 через реечное окончание 21. а рейка 20 через реечное окончание 19 приводит в движение профилированный кулачок 14 При этом изменяется место контакта профильной поверхности кулачка 14 с подпятником 13, что обеспечивает перемещение подпятника 13 вверх на ход, равный ходу запорного органа 9. Это обеспечивает постоянство усилия поджатия клапана пружиной при открытии клапана. При снижении давления рабочей среды на входе устройства рычажнр-зубча- тое зацепление срабатывает в обратном направлении и обеспечивает постоянство усилия поджатия клапана пружиной при закрытии клапана. 2 ил.

сл

с

Изобретение относится к арматурост- роению.

Цель изобретения - повышение надежности работы клапана за счет одновременной стабилизации основных функциональных параметров полимерного уплотнения с пружинным задатчиком нагрузки при росте остаточных деформаций в зоне контакта с седлом в процессе выработки назначенного ресурса.

На фиг. 1 показан клапан, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Клапан содержит корпус 1 и съемную крышку 2, стянутых через прокладку 3 винтами 4. Корпус 1 соединен с входным штуцером подвода рабочей среды 5 и выходным штуцером отбора рабочей среды 6. Седло 7 введено в контакт с полимерным уплотнением 8, жестко закрепленным в гнезде запорного органа 9, в котором выполнены пазы 10 для прохода рабочей среды. Запорный орган 9 взаимодействует со сферической законцовкой опорного подпружиненного штока 11, нагруженного усилием пружины сжатия 12. Пружина 12 взаимодействует с

о -N сл VI о о

опорным подпятником 13, торцовая поверхность которого введена в контакт с поверхностью профилированного кулачка 14, подвешенного в корпусе на шарнире 15 при помощи вилочного захвата 16, размещенного в резьбовом элементе 17. Кулачок 14 имеет зубонарезную часть 18, которая введена в зацепление с реечным окончанием 19 рейки 20, установленной в направляющих вдоль оси клапана.

Реечное окончание 21 рейки введено в зацепление с зубчатым колесом 22, сцентрированным шарнирно на оси в корпусе 1. Колесо 22 введено в зацепление с зубцами рейки 25, жестко закрепленной в штоке 11 при помощи резьбового стопора 26. Рейка 20 имеет цилиндрические окончания 27, 28, которые сцентрированы в направляющих втулках 29 и 30 соответственно. Рейка 20, кулачок 14 и колесо 22 составляют ме/анизм коррекции усилия пружины 12.

На этапе хранения и транспортировки на входе устройства отсутствует давление рабочей среды. Поджатие уплотнения 8 к седлу 7 пружиной 12 в этот момент максимально, так как отсутствует противодействующее пружине усилие от давления среды на клапан. Усилие пружины 12 определяется ее посадочным местом (расстоянием от опорных торцов штока 11 и подпятника 13), которое обеспечивается предварительной настройкой при помощи резьбового элемента 17 и соответствует заданной величине давления открытия клапана входным давлением рабочей среды.

Если в результате хранения уплотнения 8 под нагрузкой или в результате транспортного нагружения произойдет рост остаточных деформаций уплотнения и седло внедрится на некоторую глубину в уплотнитель (отпечаток седла в уплотнителе), то это приведет к перемещению вниз запорного органа 9 на расстояние, равное глубине отпечатка седла в уплотнении, а следовательно, и штока 11 под действием пружины 12. Однако увеличения посадочного места под пружину 12 на величину указанного отпечатка седла в уплотнении, а также соответствующего ему уменьшения усилия настройки пружины не произойдет, так как в результате перемещения вниз штока 11 на такой же ход переместится жестко закрепленная в нем рейка 25.

Рейка 25 через зубчатое колесо 22 приводит в движение через реечное окончание 21 рейку 20, которая через реечное окончание 19 приводит в движение зубонарезную часть 1& кулачка 14. При этом поворот кулачка приведет к поджатию (перемещению вниз) подпятника 13 на расстояние, которое проходит шток 11 при появлении отпечатка седла в уплотнении 8 запорного органа 9.

Указанный принцип обеспечивает постоянство посадочного места под пружину 12 в условиях роста глубины отпечатка седла в уплотнении, а следовательно, и постоянство усилия пружинного задатчика нагрузки. Следствием этого является под0 держание стабильной величины основного функционального параметра агрегата (давление открытия), как на указанном этапе эксплуатации, так и на этапе функционирования в системе объекта с подведенной ра5 бочей средой.

При подводе к входному штуцеру 5 рабочего давления среды запорный орган 9 остается в закрытом состоянии (в положении посадки на седло 7) до момента, когда

0 усилие от воздействия на него давления рабочей среды не превысит усилие пружины 12. При достижении равенства указанных усилий и дальнейшем росте входного давления запорный орган 9 отходит от седла 7,

5 преодолевая усилие пружины 12. При этом роста усилия пружины 12с подъемом запорного органа 9 не происходит. Это объясняется тем, что открытие запорного органа 9 сопровождается подъемом на такую же ве0 личину штока 11 (стремящегося поджать пружину 12), что обуславливает вращение колеса 22, которое передает движение рейке 20 через реечное окончание 21, а рейка 20 через реечное окончание 19 при5 водит в движение кулачок 14. При этом изменяется место контакта профильной поверхности кулачка 14 с подпятником 13, что обеспечивает перемещение подпятника 13 вверх на ход, равный ходу запорного

0 органа 9. Это обеспечивает постянство усилия поджатия клапана пружиной при открытии клапана.

При снижении давления рабочей среды на входе устройства рычажно-зубчатое за5 цепление срабатывает в обратном направлении и обеспечивает постоянство усилия поджатия клапана пружиной при закрытии клапана.

0Формула изобретения

Предохранительный клапан, в корпусе которого размещен снабженный полимерным уплотнителем и штоком запорный орган, нагруженный в сторону седла пружиной

5 сжатия через механизм коррекции ее усилия, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, механизм коррекции усилия сжатия пружины сжатия составлен из установленной в направляющих вдоль оси клапана зубчатой рейки, профилированного кулачка, контактирующего профилированной частью с торцом пружины сжатия и взаимодействующего с зубчатой рейкой, и зубчатого колеса, а на штоке

Фиг

запорного органа выполнены зубцы, причем зубчатое колесо установлено на оси и введено в зацепление с зубчатой рейкой и зубцами штока запорного органа.

А-А

23

Фиг. 2