Запорное устройство Советский патент 1991 года по МПК F16K47/02 F16K15/00 

Изобретение относится к машиностроению, в частности к запорной арматуре, и может быть использовано для уменьшения давления гидроудара в системах теплово- доснабжения и транспортировки жидкости.

Целью изобретения является уменьшение давления гидроудара и повышение надежности.

На фиг, 1 представлено запорное устройство при открытом положении клапана; на фиг, 2 - то же, при закрытом положении клапана.

Запорное устройство установлено на напорной магистрали 1 насоса 2 и содержит корпус 3 с входным 4 и выходным 5 патрубками. В корпусе 3 размещен запорный орган 6 со штоком 7, мембраной 8, установленной с образованием бесштоковой 9 и што- ковой 10 полостей, и демпфером 11.

Демпфер 11 установлен в штоковой полости 10 соосно штоку 7. Штоковая полость 10 посредством основного трубопровода 12 с обратным клапаном 13 и основного трубопровода 14 с вентилем 15 сообщена с входным патрубком 4. Бесштоковая полость 9 посредством основного трубопровода 16 с обратным клапаном 17 и основного трубопровода 18 с вентилем 19 сообщена с выходным патрубком 5. Посредством дополнительного трубопровода 20 с вентилем 21 и трубопровода 22 с вентилем 23 штоковая полость 10 и бесштоковая полость 9 сообщены соответственно с выходным 5 и входным 4 патрубками. Двухпозиционный двухходовый клапан 24 установлен с возможностью поочередного сообщения посредством трубопроводов 25 и 26 бесштоковой полости 9 с основными трубопроводами 12 и 14 между вентилем 15 и обратным клапаном 13, а также сообщения ее посредством трубопровода 27 с основными трубопроводами 16 и 18 между обратным клапаном 17 и вентилем 19. Регулируемые дроссели 28 и 29 установлены параллельно соответственно обратным клапанам 17 и 13.

Демпфер 11 выполнен с корпусом 30 в виде цилиндрического стакана, закрепленного своим дном на мембране 8, с подвижной перегородкой 31, имеющей кольцевой уплотнительный элемент 42 Перегородка

31 установлена коаксиально штоку 7 с возможностью взаимодействия уплотнитель- ного элемента 32 с дополнительно установленным соосно штоку 7 седлом 33,

имеющим обращенную своим входом к перегородке 31 полость 34. Полость 34 сообщена со штоковой полостью 10 через зазор 35 между штоком 7 и седлом 33. а также с входным патрубком 4 посредством трубопроводов 12 и 14. Корпус 30 выполнен с дроссельным отверстием 36. а подвижная перегородка 31 - с дроссельным отверстием 37, сальниками 38 и 39 и поджата пружиной 40. Мембрана 8 поджата пружиной 41

Клапан 24 выполнен с мембраной 42

установленной в нем с образованием управляющих полостей 43 и 44, постоянно сообщенных с основным трубопроводами 18 и 26 соответственно. Мембрана 42 подпружинена в направлении полости 44 пружиной 45 и на ней жестко закреплены запорные органы 46 и 47 с возможностью попеременного перекрытия трубопроводов 26 и 27. Полость 10 может быть сообщена через трубопровод 48

и вентиль 49 со сливом.

Устройство работает следующим обра зом.

В исходном состоянии при неработающем насосе 2 (фиг. 1) вентили 15 и 19 открыты. вентили 21, 23 и 49 закрыты запорный орган 6 под действием пружины 41 находится в крайнем левом положении, перекрывая переходное сечение входного патрубка 4, а мембрана 42 клапана 24 под действием пружины 45 обеспечивает перекрытие трубопровода 25 запорным органом 47.

При включении насоса 2 транспортируемая среда подается через трубопровод 14, вентиль 15. трубопровод 26 в полость 44

клапана 24. Мембрана 42 перемещается в направлении полости 43. поджимает пружину 45, запорный орган 47 открывает вход в трубопровод 25, а запорный орган 46 перекрывает трубопровод 27, Одновременно

жидкость через дроссель 29, полость 34 и зазор 35 попадает в полость 10. Под действием давления рабочей жидкости мембрана 8 плавно перемещается в направлении бесштоковой полости 9. происходит перетека0 ние рабочей жидкости из полости 9 в полость 10 через трубопровод 16 дроссель

28,трубопроводы 25 и 26, дроссель 29, трубопровод 12, полость 34 и зазор 35 Обратные клапаны 13 и 17 при этом закрыты Вместе с мембраной 8 и под действием напора рабочей жидкости от насоса 2 происходит открытие проходного сечения входного патрубка 4 запорным органом 6 Таким образом, пуск насоса 2 происходит при закрытом запорном устройстве, что снижает опасность возникновения гидроудара Время работы насоса 2 на перекрытую магистраль 1 регулируется дросселем 29, через который заполняется полость 10 Скорость открытия запорного устройства регулируют с помощью дросселя 14, не допуская резкого его открытия и гидроудара в выходном патрубке 5,

Проходя через корпус 3 запорного устройства, рабочая среда поступает к потребителю (не показан) через выходной патрубок 5 Одновременно повышается давление в полости 43 клапана 24 Давления в полостях 44 и 43 практически выравниваются, под действием пружины 45 происходит перемещение мембраны 42 в направлении полости 44. Запорный орган 47 перекрывает трубопровод 25, а запорный орган 46 открывает трубопровод 27 бесштоковая полость 9 сообщается при этом с выходным патрубком 5

При остановке насоса 2 рабочая жидкость начинает обратное течение через запорное устройство, магистраль 1 и насос 2 Одновременно появляется перепад давлений на мембрану 8 со стороны бесштоко- вой полости 9, что приводит к перемещению мембраны в направлении штоковой полости 10. Жидкость перетекает из штоковой полости 10 через обратный клапан 13. дроссель

29,трубопровод 14 во входной патрубок Запорный орган 6 начинает быстро закрываться под действием пружины 41, мембраны 8 и под действием обратного потока жипкости через корпус 3 Бесштоковая полость 9 заполняется жидкостью через обратный клапан 17 и дроссель 28

После соприкосновения уплотнитель- ного элемента 32 с седлом 33 скорость движения запорногооргана 6 плавно уменьшается, поскольку рабочая жидкость выходит теперь из штоковой полости 10 только через дроссельные отверстия 36 и 37 в корпусе 30 и подвижной перегородке 31 демпфера 11. Причем уменьшение объема камеры между днищем корпуса 30 и перегородкой 31 усиливает демпфирующий эффект за счет увеличения давленияв штоковой полости 10 обеспечивает плав ное перекрытие запорным органом 6 проходного сечения входного патрубка 4 и

уменьшает возможность появления гидроудара

В ручном режиме работы при включенном насосе 2 посте открытия запорного ор5 гана 6 вентили 15 и 19 закрывают, а вентили 21 и 23 открывают Для его закрытия вентили 15, 19. 21 и 23 возвращают в исходное положение При выключенном насосе 2 запорным органом 6 перекрывают входной

10 патрубок 4, открывая вентиль 49 и соединяя полость 10 со сливом

Формула изобретения 1. Запорное устройство, установленное 15 на напорной магистрали насоса, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, в котором размещен запорный орган со штоком, мембранным приводом и демпфером установленным в штоковой поло- 0 сти соосно со штоком, при этом штоковая и бесштоковая полости привода сообщены посредством основных трубопроводов, имеющих вентиль и обратный клапан соответственно с входным и выходным патрубками, 5 а посредством дополнительных трубопроводов, имеющих вентили, сообщены с выходным и входным патрубками, отличающееся тем, что, с целью уменьшения давления гидроудара и повышения нэдеж- 0 ности, оно снабжено двухпозиционным двухходовым клапаном, установленным с возможностью поочередного сообщения бесштоковой полости с основными трубопроводами между обратными клапанами и 5 вентилями и двумя регулируемыми дросселями, установленными на основных трубопроводах параллельно обратным клапанам

2 Устройство поп 1,отличающееся тем что демпфер выполнен с корпусом 0 в виде цилиндрического стакана, закрепленного своим дном на мембране привода с подвижной перегородкой, имеющей кольцевой уплотнительный элемент, установленный коаксиально штоку с возможностью 5 взаимодействия уплотнительного элемента с дополнительно установленным соосно со штоком седлом имеющим обращенную своим входом к перегородке полость сообщенную через основной трубопровод с входным 0 патрубком, при этом корпус и подвижная перегородка демпфера выполнены с дроссельными отверстиями

3. Устройство поп 1,отличающее- с я тем, что клапан выполнен с мембраной, 5 установленной в нем с образованием двух управляющих полостей, сообщенных с входным и выходным патрубками через основные трубопроводы и подпружиненной в направлении полости, сообщенной с входным патрубком а запорные органы клапана

жестко закреплены на мембране с возмож ностью попеременного перекрытия основного трубопровода, сообщенного с бесшто ковой полостью запорного устройства.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для предотвращения гидроударов в гидравлических магистралях. Целью изобретения является уменьшение давления гидроудара и повышение надежности. При запуске насоса 2 рабочая жидкость по трубопроводам 14 и 26 попадает в клапан 24, который сообщает полость 9 с полостью 10, обеспечивая переток жидкости в последнюю и плавное открытие запорного органа 6. Рабочая жидкость проходит через корпус 3 в входной патрубок 4, а оттуда к потребителю. При этом мембрана 42 своим запорным органом 47

13 29 17

№47П ««и

Л А.//х

28

I {.У I/

FTVS

23

7 / / / / J4 J/ М

0U2. 2

А.//х

FTVS

2(7

30