Устройство защитно-сигнализирующее для манометров Советский патент 1975 года по МПК G01L19/06 

1

Изобретение относится к области измерения давления, а именно, к элементам магистралей, подводящих давление к измерительному прибору, и может быть использовано на предприятиях при изготовлении и эксплуатации приборов в случае необходимости их защиты от избыточных давлений аварийных или нерасчетных режимов и сигнализации оператору о необходимости снижения подводимого давления.

Известные защитно-сигнализирующие устройства для манометров, содержащие разъемный корпус с подводящим н отводящим щтуцерами, в котором размещены клапанное устройство с установочным винтом и регулировочной щайбой и пружина, не обеспечивают надежной защиты манометров в условиях вибрации и ударов.

Для повыщения надежности защиты в условиях вибрации и ударов и уменьщения габаритов в предлагаемом устройстве клапанное устройство выполнено в виде цилиндра, нижняя часть которого охватывает седло нормально закрытого клапана и герметично соединена с корпусом, а верхняя выполнена с продольными пазами и секторообразными кольцевыми выступами, под которыми размещен порщень с боковыми окнами, в поперечном пазу которого и продольных пазах цилиндра расположена плоская пружина, посредством которой

боковые окна поршня перекрывают продольные пазы цилиндра с заданным зазором.

На фиг. 1 и 2 показана схема описываемого

устройства; на фиг. 3 - установочный винт с регулировочной шайбой и разрез по А-А на фиг. 2; на фиг. 4 - цилиндр; на фиг. 5 - поршень.

Устройство состоит из разъемного корпуса 1

со штуцерами для подводящей 2 и отводящей 3 магистралей. Внутри корпуса размещено клапанное устройство, представляющее собой цилиндр 4 с секторообразными кольцевыми выступами 5 и продольными пазами 6 в его

верхней части. Цилиндр 4 установочными винтами 7 с регулировочными шайбами 8 герметично соединен с корпусом 1 основанием 9, охватывающим седло 10 нормально закрытого клапана 11 с установочной выемкой 12, который свободно расположен в гнезде 13 с кромками 14, выполненными заодно с поршнем 15. Клапан 11 зафиксирован в гнезде 13 поршня 15 на центре 16, входящем в установочную выемку 12. Поршень 15 и клапан 11 поджаты

плоской пружиной 17, установленной в продольных пазах 6 цилиндра 4 и поперечном пазу 13 поршня 15. Боковые окна 18 поршня 15 перекрывают продольные пазы 6 цилиндра 4 с заданным зазором «а.

Устройство работает следующим образом.

При повышении давления со стороны штуцера 2 подводяш,ей магистрали увеличивается сила, противодействуюш;ая силе поджатия плоской пружины 17. В момент, когда сила, действующая на клапан 11 превысит силу поджатия плоской пружины 17, происходит его открытие, и рабочая среда под давлением поступает в цилиндр 4 под поршень 15. При этом, вследствие значительного превышения площади поршня 15 по сравнению с перекрываемой клапаном 11 площадью седла 10 резко возрастает сила, противодействующая силе поджатия плоской пружины 17. Поршень 15 с клапаном И перемещаются вдоль цилиндра 4 до упора в его секторообразные кольцевые выступы 5, которые предохраняют плоскую пружину 17 от пластической деформации. Наличие установочной выемки 12 на клапане И и центра 16 в гнезде 13 поршня 15 предохраняет клапана 11 от выхода из зоны седла 10 и обеспечивает его герметичную посадку на седло. В случае неперпендикулярности плоскости седла 10 и осей цилиндра 4 и поршня 15 увеличивает устойчивость клапана И в гнезде 13 также расположение его замыкаюшей поверхности над кромками 14 гнезда 13 и симметричное расположение окон 19 поршня 15 и продольных пазов 6 цилиндра 4. При нахождении поршня 15 в верхней части цилиндра 4 зазор «а увеличивается, обеспечивая выход рабочей среды в полость разъемного корпуса 1 и далее в окружающее пространство через штуцер 3 отводящей магистрали.

Шипение, создаваемое при сбросе рабочей среды, сигнализирует оператору о недопустимой величине подводимого давления и необходимости его уменьшения до номинального значения. Повышение надежности защиты манометрических приборов в условиях вибрации и ударов, а также уменьшение габаритов объясняется следующим: наличие в нормально закрытом состоянии заданного зазора «а не приводит к открытию клапана 11 в случае его незначительной разгерметизации. Расположение плоской пружины 17 в продольных пазах 6 цилиндра 4 и поперечном пазу 13 поршня 15 фиксирует угловое расположение боковых окон 18 порщня 15 относительно продольных пазов 6 цилиндра 4, уменьшает габариты устройства и добротность упругой системы плоская пружина 17 - клапан И при воздействии резонансных частот вибрационных возмущений.

Уменьшение добротности обеспечивается как свободной связью клапана И, поршня 15 и плоской пружины 17, что приводит при нарушении их связи к изменению величины колеблющейся массы и ударам, так и поглощением энергии при колебаниях из-за касания боковых кромок плоской пружины 17 стенок продольных пазов 6 и поперечного паза 13. Жесткое закрепление цилиндра 4, фиксированное расположение поршня 15, клапана И и плоской пружины 17 позволяют получить значительную удароустойчивость конструкции в поперечном направлении к оси цилиндра 4. Расположение седла 10 с клапаном И в замкнутом подпоршневом пространстве цилиндра 4 делает клапан 11 достаточно высокоподъемным. Устойчивость (исключение колебаний) клапана И в потоке рабочей среды достигается его установкой на центре 16 и расположением рабочей поверхности выше верха кромок 14 гнезда 13, что обеспечивает симметрию эпюры давления относительно продольной оси клапана 11 и уменьшение завихрения потока рабочей среды в зоне его замыкающей поверхности. Колебания порщня 4 исключаются за счет его упора в секторообразные кольцевые выступы 5. Применение плоской пружины 17 с расположением ее в продольных пазах 6 и поперечном пазу 13, защита ее от непосредственного воздействия истекающей рабочей среды и ограничение хода за счет упора порщня 4 в секторообразные кольцевые выступы 5 цилиндра 4 позволяет уменьшить его габариты и защитить пружину 17 пластических деформаций при значительном превышении номинальной величины давления в защищаемой магистрали.

Предмет изобретения

Защитно-сигнализирующее устройство для манометров, содержащее разъемный корпус с

подводящим и отводящим щтуцерами, в котором размещены клапанное устройство с установочным винтом и регулировочной шайбой и пружина, отличающееся тем, что, с целью повыщения надежности защиты в услоВИЯХ вибрации и ударов и уменьшения габаритов, в нем клапанное устройство выполнено в виде цилиндра, нижняя часть которого охватывает седло нормально закрытого клапана и геркетичпо соединена с корпусом, а верхняя

выполнена с продольными пазами и секторообразными кольцевыми выступами, под которыми размещен поршень с боковыми окнами, в поперечном пазу которого и продольных пазах цилиндра расположена плоская пружина,

посредством которой боковые окна поршня перекрывают продольные пазы цилиндра с заданным зазором..

/7

Фиг 2

Риг.5