Баллонный вентиль Советский патент 1993 года по МПК F16K1/30 

Изобретение относится к агрегатам пневмоавтоматики, а более конкретно к устройствам заполнения и опорожнения газо вых баллонов.Целью изобретения является повышение надежности работы и улучшение эксплуатационных характеристик вентиля.

Изобретение поясняется чертежом.

Баллонный вентиль содержит корпус 1 с крышкой 2, входным 3 и выходным 4 патрубками. В корпусе размещен ступенчатый поршень 5, нагруженный пружиной 6. Поршень 5 через шток 7 и чувствительный разделительный элемент-мембрану 8 взаимодействует с запорным органом 9.

В выходном патрубке 4 имеется постоянный дроссель 10 и установлен заправочный обратный клапан 11. Торец наибольшей ступени поршня 5 образует с крышкой 2 управляющую полость 12. Торец А меньшей ступени поршня 5, отделенный от выходной

полости Б мембраной 8, а от окружающей среды уплотнительным кольцом 13, представляет собой дублирующий чувствительный элемент.

Заправочный обратный клапан 1 взаимодействует с седлом 14. На цилиндрической поверхности запорного органа 9 и штока 7 выполнены кольцевые канавки и в них установлены разрезные упругие, например фторопластовые, кольца 15, 16. Выходной патрубок 4 закрыт заглушкой 17 с угтлотнительными фторопластовыми 18 и дублирующим резиновым 19 кольцами. Для исключения попадания твердых частиц из баллонов (полость В) в полости вентиля установлен фильтр 20.

Работа баллонного вентиля осуществляется следующим образом.

Вместо заглушки 17 на выходной патрубок 4 надевается заправочно-сливное приспособление, которое отжимает клапан 11

00

со

чэ

hO

GO

от седла 14 и соединяет выходную полость Б с потребителем. Затем в полость 12 вентиля подается управляющее давление воздуха-или другого газа, под действием которого поршень 5, преодолевая усилие пружин 6, 21 и 22 и усилие .от действия входного давления (в полости В) на запор ный орган 9, отодвинет запорный орган 9 от седла 23. Через зазоры между запорными органом 9 и седлом 23 установится расход газа из баллона (полость В) в выходную полость Б и далее к потребителю. На постоянном дросселе 10 установится перепад давлений, а значит и давление в полости Г, которое будет воздействовать на мембрану 8 в сторону, противоположную действию управляющего давления. Причем в полости Г установится давление, пропорциональное управляющему давлению в полости 12, а через постоянный дроссель ТО расход газа будет осуществляться из баллона к потребителю. Изменяя давление в управляющей полости 12, изменяют давление газа в полости Г и; расход газа к потребителю. Вентиль, работая как редуктор давления, будет автоматически поддерживать давление в полости Г, изменяя зазор между запорным органом 9 и седлом 23. .При сбросе давления газа из управляющей полости 12 поршень 5 и шток 7 под действием пружин и давления в полости Г отойдут от запорного органа 9, который под действием пружины 21 и входного давления сядет на седло 23 и перекроет расход газа к потребителю.

Заявляемый вентиль снабжен дублирующим чувствительным элементом, образованным, торцом А поршня 5 и корпусом 1. Мембрана 8 изготавливается, как правило, из нескольких слоев листовой нержавеющей стали, однако, если она разрушится, то токсичные газы не попадут в окружающую среду, а будут изолированы резиновым кольцом 13, роль чувствительного элемента возьмет на себя торец А поршня. Эффективная площадь торца А больше эффективной площади мембраны, поэтому давление газа в полости Г упадет, но опорожнение баллона будет завершено до конца и не будет загрязнена окружающая среда. Падение давления в полости Г является сигналом о негерметичности мембраны. Такой вентиль после опорожнения баллона подлежит замене и ремонту.

В случае попадания твердых частиц под запорный орган 9 нарушится герметичность его посадки на седло 23, а знзчити давление в полости Г станет при хранении заправленного баллона равным давлению в полости В. Если бы не было заправочного обратного

клапана 11, то при снятии заглушки 17 в окружающую среду установился бы расход токсичного газа. Обратный клапан 11 исключает выброс газа из полостей вентиля при

заправке и опорожнении баллона.

Подвижные детали вентиля, находящиеся в полостях,.заполненных газом, установлены в корпусе на разрезных фторопластовых кольцах 15, 16. Это исключает

заедание пар трения (смазка запрещена из- за высоких требований к чистоте рабочего газа) и обеспечивает высокую точность поддержания давления газа в выходной полости вентиля (низкая сила трения). Кроме

того, монтаж разрезных колец 15, 16 в кольцевые канавки запорного органа 9 и штока 7 представляет собой простую операцию, при которой нет опасности попадания фторопластовой стружки в полости вентиля, так

как кольца устанавливаются в проточки без

усилия, .-,.

Таким образом, предлагаемое решение

обеспечивает более высокую надежность

работы вентиля по сравнению :С прототйпом, так как гарантирует его работу и после разрушения чувствительного разделительного элемента. Кроме того, обеспечена воз- можность управлять величиной выходного давления рабочего газа и исключено попадание токсичнотО газа в атмосферу, что гарантирует безопасность его эксплуатации при сохранении высокой чистоты газа, подаваемого из баллона.

ф о р м у л а изобретения

Баллонный вентиль, содержащий корпус с входным и выходным патрубками и седлом, крышку, размещенный в корпусе запорный орган, привод с управляющей полестью и нагруженным пружиной поршнем, взаимодействующим через шток и разделительный чувствительный элемент с запорным органом, о т личающийся -ем., что поршень выполнен ступенчатым, управляющая полость образована торцом большей ступени и крышкой, а меньшая ступень, взаимодействующая с корпусом, обращена к разделительному чувствительному элементу торцом, являющимся дублирующим чувствительным элементом, эффективная площадь которого больше эффективной площади основного чувствительного элемента, при этом запорный орган и шток снабжены направляющими в виде разрезных упругих колец, размещенных в выполненных на цилиндрических поверхностях запорного органа и штока кольцевых канавках, а в выходном патрубке размещен заправочный обратный клапан.

2

17

го

Сущность изобретения: в корпусе с входным и выходным патрубками и седлом размещен запорный орган. Нагруженный пружиной поршень привода взаимодействует через шток и разделительный чувствительный элемент с запорным органом. Поршень выполнен ступенчатым. Управляющая полость образована торцом большей ступени и крышкой. Меньшая ступень, взаимодействующая с корпусом, обращена к разделительному элементу торцом, являющимся дублирующим чувствительным элементом, эффективная площадь которого больше эффективной площади основного элемента. Запорный орган и шток снабжены направляющими в виде разрезных упругих колец, размещенных в выполненных на цилиндрических поверхностях органа и штока кольцевых канавках. В выходном патрубке размещен заправочный обратный клапан. 1 ил.