Клапан Овандера В.Б. Советский патент 1991 года по МПК F16K41/02 

Изобретение относится к трубопроводному арматуростроению и гидроприводост- роемию и может быть использовано в различных отраслях машиностроения.

Цель изобретения - повышение надежности клапана за счет автоматического под- жатия сальникового уплотнения штока в конечных фаза,х открытия и закрытия клапана силами привода и давления среды с сохранением этого поджатия в процессе эксплуатации.

На фиг, 1 представлена конструкция клапана; на фиг, 2 - вариант конструкции клапана с тарельчатым фиксатором опорного кольца сальникового уплотнения; на фиг. 3 - то же, с винтовым приводом штока и тарельчатым опорным кольцом сальникового уплотнения; на фиг. 4 - то же, с пружинящей цанговой гайкой и цанговым опорным кольцом.

Клапан содержит корпус 1 с каналами 2 и 3, седлом 4, запорным органом (затвором) 5, штоком привода 6 с буртом 7, сальниковое уплотнение с набивкой 8 и опорным кольцом 9 с фрикционным фиксатором 10 в виде кольцевой пружины сжатия, у которой вершина конической поверхности 11 обра- щина к набивке 8. В варианте винтового привода штока (фиг, 3 и 4) на .его части под опорным кольцом выполнен резьбовой участок 12 и размещена гайка 13, установленная с возможностью осевого перемещения в расточке 14 корпуса. Она взаимодействует своим торцом с опорным кольцом. Расточка

14в месте выхода штока снабжена крышкой

15со шплинтом 16. Фиксация гайки 13 от поворота в корпусе может осуществляться шпонкой 17, Фиксатор 10 может быть выполнен в виде тарельчатой пружины (фиг. 2) или цанговой пружины с лепестками 18, установленными в корпусе с натягом по наружному диаметру (фиг. 4). Ниличие конической поверхности с вершиной конуса, обращенной в сторону набивки, и острой кромкой у основания обеспечивает фиксатору практически свободный ход в сторону набивки и значительное фиксирующее усилие при обратном ходе, Опорное кольцо 9 может быть совмещено с фиксатором 10 (фиг. 3 и 4). Гайка 13 может быть выполнена в виде кольцевой цанговой пружины с лепе- стками 18, установленной с натягом по наружному диаметру в расточке корпуса (фиг. 4). Пунктиром обозначено положение штока и затвора в открытом состоянии клапана. Стрелками Pi и Р2 указаны направления действия давления среды в каналах клапана, а стрелками V - основное направление движения штока. Герметизация штока 6 относительно рас точки корпуса осуществлена

сальниковой набивкой 8, сжатой между опорным кольцом 9 и крышкой 15. В качестве набивки могут применяться разнообразные волокнистые и пленочные материалы,а

также резино-тканевые уплотнители по ГОСТ 22704-77. Величина начального сжатия набивки при сборке автоматически ограничивается усилием трения фрикционного фиксатора опорного кольца. В качестве за0 порного органа клапана может использоваться и шиберная задвижка с соответствующим ей седлом и расположением каналов в корпусе.

Устройство работает следующим обра5 зом.

Открытие и закрытие клапана осуществляется перемещением выходящего наружу конца штока 6 по стрелке V. При поступательном перемещении штока в процессе открытия клапана (фиг. 1) бурт 7 штока

0 упирается в опорное кольцо 9 и, преодолевая незначительную силу трения фиксатора 10 по расточке 14 в направлении его свободного хода, сдвигает опорное кольцо и поджимает набивку сальника. После отхода

5 бурта 7 от кольца 9 новое положение кольца 9 и поджим набивки сохраняется -за счет действия сил трения во фрикционном саторе. Благодаря этому, периодический до- полнительный поджим сальникового

0 уплотнения, необходимый для высокой надежности путем компенсации его износа, происходит автоматически за счет сил привода штока. При наличии в полости клапана в его открытом состоянии давления среды

5 Р2, превышающего окружающее клапан давление, это давление действует на торец штока 6 и его буртом 7 также поджимает кольцо 9 и набивку. Таким образом, автоматическая компенсация износа набивки осу0 ществляется и за счет сил давления среды. Использование в качестве фиксатора (фиг. 2) или совмещенного с ним опорного кольца (фиг. 3) тарельчатой пружины способствует повышению надежности клапана, так как в

5 этом случае тарельчатая пружина одновременно работает как упругий элемент, компенсирующий износ набивки в периоды между ее поджимами буртом штока.

В случае винтового привода штока (фиг.

0 3 и 4) гайка 13 благодаря своей осевой подвижности в корпусе в момент закрытия клапана упирается своим торцом в опорное кольцо 9 и также поджимает набивку, как и при полном открытии клапана, когда под5 жим осуществляется торцом 7 штока 6. Благодаря этому достигается автоматический (силами привода штока) поджим набивки и в клапанах, работающих без полного открытия затвора. Выполнение гайки 13 в виде

кольцевой пружины, установленной в расточке 14 с натягом по наружному диаметру (фиг. 4), позволяет выбором натяга фиксировать ее от проворота в расточке 14 силами трения и отказаться от шпонки 17, так как усилия, вращающие гайку, обычно более чем на порядок меньше осевых усилий, действующих на нее со стороны резьбы штока. Одновременно исключается возможность отхода гайки от опорного кольца при открытии клапана, ведущая к нежелательному увеличению числа оборотов штока для полного открытия клапана и снижающая его надежность, Автоматическая подтяжка сальникового уплотнения упраздняет ручные работы и зону обслуживания вокруг клапана.

Формула изобретения 1. Клапан, содержащий корпус с запорным органом и седлом, шток привода ссаль- никовым уплотнением, опорным кольцом и фрикционным фиксатором опорного кольца, размещенными в расточке корпуса, отличающийся тем, что. с целью повышения надежности, фиксатор опорного кольца выполнен с возможностью свободного хода в сторону сальникового уплотнения в виде кольцевой пружины сжатия, установленной

в выполненной на наружной поверхности опорного кольца выточке, или в виде тарельчатой или цанговой пружины с вершиной конической поверхности, обращенной в сторону сальникового уплотнения.

2, Клапан по п. 1,отличающийся

тем, что опорное кольцо сальникового уплотнения совмещено с фиксатором.

3. Клапан поп. 1и2, отличающий- с я тем. что на штоке под опорным кольцом

сальникового уплотнения выполнен резьбовой участок, на котором установлена гайка с возможностью осевого перемещения в расточке корпуса и взаимодействия своим торцом с опорным кольцом.

4, Клапан по п. 3, отличающийся тем, что гайка выполнена в виде кольцевой пружины, установленной с натягом по наружному диаметру в расточке корпуса.

Изобретение относится к трубопроводному арматуростроению и гидроприводост- роению и позволяет повысить надежность клапана за счет автоматического поджатия сальникового уплотнения штока в конечных фазах открытия и закрытия клапана силами привода и давления среды с сохранением этого поджатия в процессе эксплуатации. ts . Корпус имеет седло 4 и запорный орган 5. Фрикционный фиксатор опорного кольца 9 выполнен с возможностью свободного хода в сторону сальникового уплотнения в виде кольцевой пружины сжатия, установленной о выполненной на наружной поверхности кольца 9 выточке, или в виде тарельчатой или цанговой пружины с вершиной конической поверхности 11, обращенной в сторону уплотнения. Кольцо 9 м. б. совмещено с фиксатором. На штоке под кольцом 9 выполнен резьбовой участок 12, на к-ром установлена гайка 13 с возможностью осевого перемещения в расточке 14 корпуса и воздействия своим торцом с кольцом 9. Гайкэ 13 выполнена в виде кольцевой пружины, установленной с натягом по наружному диаметру в расточке 14. 3 з. п. ф-лы, 4 ил. В (Л С фиг.З

Л

Фиг.7

Фиг. 2

Фиг. 4

8