Клапанный узел, например, поршневого насоса Советский патент 1993 года по МПК F16K15/04 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к конструкции клапанных узлов насосов, применяющихся, например в нефтедобывающей и строительной отраслях промышленности, т.е. там, где необходимо перекачивание под давлением вязких абразивных жидкостей.

Цель изобретения - повышение надежности клапанного узла за счет обеспечения равномерного износа шарового запорного элемента.

Решение поставленной задачи обеспечивается тем,что в клапанном узле, содержащем корпус, в расточке которого установлено клапанное седло и пружина с устройством для проворота шарового запорного элемента, устройство для проворота шарового запорного элемента выполнено в виде ограничительной в гулки со сквозными окнами и жестко закрепленным на контактном витке пружины опорным элементом, установленным с возможностью постоянного точечного контакта с шаровым запорным элементом, при этом величина зазора между стенками ограничительной втулки и поверхностью шарового запорного элемента расположенного в седле не меньше величины выступа опорного элемента относительно его торцевой плоскости, обращенной к запорному элементу. Кроме того, опорный элемент может быть выполнен в виде шарика из материала г. низким коэффициентом трения, например из полистирола, жестко закрепленного в центре несущего диска установленного на торцевом витке пружины.

На чертеже показан продольный разрез общего вида клапанного узла.

Клапанный узел включает клапанное седло 1, размещенное в расточке клапанной

00

СО О СЛ ЬО

коробки 2, на клапанном седле 1 установлен шаровой запорный элемент 3, поджатый к седлу 1 опорным элементом в виде запрессованного в тело диска 5 шарика или цилиндрического штифта 4 с шаровой контактной поверхностью, находящейся в постоянном точечном контакте с шаровым запорным элементом 3. Диск Ь закреплен на опорном витке пружины 6. Кроме того, в расточке Клапанной коробки 2 установлена ограничительная втулка 7 со сквозными окнами 8, при этом зазор б между стенкой ограничительной втулки 7 и шаровым запорным элементом 3 при его положении в седле клапана не меньше величины выступа а опорного элемента 4 относительно торцевой нижней плоскости диска 5.

Работа клапанного узла осуществляется следующим образом.

При такте открытия клапана под действием разницы давлений шаровой запорный элемент 3 посредством опорного элемента 4 сжимает пружину 6, при этом за счет того, что при изготовлении и монтаже клапанное узла всегда существует.неболыиой эксцентриситет между осями клапанного седла и опорного элемента 4, шаровой запорный элемент 3 по мере его подъема, будет отклоняться до касания со стенкой ограничительной втулки 7.. При дальнейшем перемещении вверх шаровой запорный элемент 3 перекатывается по стенке втулки 7. Это обеспечивается точечным контактом шарового запорного элемента с опорным элементом 4, который при необходимости может быть выполнен из материала с низким коэффициентом трения, например из полистирола. За счет того, что величина выступа а и зазор б равны между собой контакт шарового запорного элемента 3 осуществляется только со стенкой ограничительной втулки 7 и опорным элементом 4, при этом величина силы трения, действующая на шаровой запорный элемент 3 со сто- роны ограничительной втулки 7, значительно больше аналогичной силы, действующей со стороны опорного элемента 4 (за счет разных площадей контакта).

При такте закрытия клапана, под действием перепада давления и пружины 6 шаровой запорный элемент 4 двигается вниз, перекатываясь по стенке направляющей

втулки, но т.к. при движении вниз его скорость значительно выше скорости подъема, величина силы трения о стенку направляющей втулки будет меньше, за счет чего шаровой запорный элемент 3 расположится в кла

панном седле с некоторым поворотом относительно его первоначального положения. Этим достигается равномерность износа шарового запорного элемента.

Передача пружинной нагрузки на шаровой запорный элемент через точечный контакт позволяет снизить трение между шаровым запорным элементом и пружиной и использовать кинетическую энергию возмущающих потоков перекачиваемой жидкости для проворачивания шаровых запорных элементов клапанных узлов насосов, что значительно повышает их надежность.

25

Формула изобретения

1. Клапанный узел, например, поршневого насоса, содержащий корпус, в расточке которого установлено клапанное седло, шаровой запорный элемент и пружина с устройством для проворота шарового запорного элемента, отличающийся тем, что устройство для проворота шарового запорного элемента выполнено в виде ограничительной втулки со сквозными окнами и

жестко закрепленным на контактном витке пружины опорным элементом, установленным с возможностью постоянного точечного контакта с шаровым запорным элементом, при этом величина зазора между стенками ограничительной втулки и поверхностью шарового запорного элемента, расположенного в седле, не меньше величины выступа опорного элемента относительно его торцевой плоскости.

2. Узел по п. 1, отл ича ю щи и с я тем, что опорный элемент выполнен в виде шарика из материала с низким коэффициентом трения, например, из полистирола.

Сущность изобретения: в расточке корпуса установлено клапанное седло, шаровой запорный элемент и пружина с устр-вом для проворота запорного элемента. Устр-во выполнено в виде ограничительной втулки со сквозными окнами и жестко закрепленным на контактном витке пружины опорным элементом, установленным с возможностью постоянного точечного контакта с запорным элементом. Величина зазора между стенками втулки и поверхностью запорного элемента не меньше величины выступа опорного элемента относительно его торцевой плоскости. Опорный элемент выполнен в виде шарика из материала с низкими коэффициентом трения, например, из полистирола. 1 з.п. ф-лы, 1 ил. (Л С