Предохранительный клапан Советский патент 1978 года по МПК F16K17/04 

(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН

Изобретение относится к пневмоавтоматике и предназначено для предохранения гидро- и пневмосистем от повышения в них давления, выше допустимого.

Известны предохранительные клапаны, рабочий орган которых, нагруженный пружиной, взаимодействует с седлом 1 .

Эти клапаны не могут работать в системах с реверсом потока и не обеспечивают ступенчатого срабатывания.

Известен также и предохранительный клапан, в корпусе которого размещен запорный орган, взаимодействующий с подвижным в осевом направлении подпружиненным седлом 2.

Такой клапан не имеет релейной характеристики и не обеспечивает реверса потока.

Предлагаемый клапан отличается от известных тем, что запорный орган свободно размещен в корпусе, подпружинен с обеих сторон и ограничен в осевом перемещении серьгой, связанной резьбовым соединением с корпусом. Предлагаемый клапан обеспечивает многоступенчатое релейное срабатывание в один расходный тракт при увеличении перепада давлений, реверс потока при нулевом перепаде на клапане и исключение сухого трения.

На чертеже представлен описываемый клапан.

Он содержит запорный орган 1, пружину 2, упирающуюся в подвижную опору 3, пружину 4 седла 5, пружину 6 второй подвижной опоры 7, механический упор 8, регулировочный элемент 9, кинематически связанный с серьгой 10, шпильку 11, жестко закрепленную в корпусе запорногооргана 1, и корпус 12.

Рабочее давление Pjx, попав в полость А запорного органа 1, который свободно взвещен между пружиной 2, опирающейся на регулируемую подвижную опору 3, и пружиной 4, опирающейся на подвижное в осевом направлении седло 5, проходит через регулируемый переменный кольцевой зазор «а между торцами запорного элемента клапана и торцами седла 5 в полость Б. Площадь кольцевого зазора «а равна разности пло0о

щадеи г i-г 2.

При нарастании давления РВХ давление в полости А повысится, и пропорционально ему увеличится расход через кольцевой зазор «а в полость В, образованную заглубленной перегородкой 13. Из полости В поток, приобретая ускорение в зоне узкого сечения РЗ конически расширяющегося канала седла 5, попадает в полость Б.

Степень нарастания скорости потока в узком сечении РЗ седла 5 пропорциональна величине падения давления в полости 13, так как при разгоне потока в узком сечении РЗ седла 5 кольцевой зазор «а начинает затормаживать поток, входящий в полость В из полости А. При строго определенных значениях скорости потока и падения давления в полости В равновесие взвешенной в статическом положении рабочего тела системы клапан - седло нарушается, и запорный орган 1, расслабив пружину 2 и сжав пружину 4, релейно перекроет расход, сокращая при этом кольцевой зазор «а до нуля.

Давление в полости А растет, и под действием перепада давлений запорный орган 1 вместе с седлом 5 начинает пере.мещаться вниз, сжимая пружину 6, затяжка которой регулируется подвижной опорой 7 на заданный перепад давлений взакрытой системе клапан - седло.

При заданной величине совместного промежуточного хода запорного органа 1 с седлом, определяемого затяжкой пружин 2 и 4 и величиной кольцевого зазора «а в статике, происходит дальнейшее расслабление пружины 2, которое приводит к нарушению равновесия сил, действующих на запорный орган 1 при его закрытом положении, и его релейному отрыву от седла 5 под действием сжатой до этого пружины 4 с релейным возобновлением расхода из полости А в полость В с одновременным замедлением или остановкой хода седла 5. При дальнейшем непрерывном увеличении Р давление в полости А растет, увеличивается скорость потока в узком сечении седла 5, падает давление в полости В, цикл релейного срабатывания запорного элемента на закрытие повторяется, но уже при другом значении затяжки пружин 2 и 4 и другом давлении в полости А. Повторяется и цикл совместного хода элемента с седлом до тех пор, пока система клапан-седло не совершит совместного хода, равного -, который задается регулировочным элементом 9 и щарнирно соединенной с ним серьгой 10.

Соединенная жестко с запорным органо.м

1 шпилька 11 упирается в серьгу 10, запорный орган 1 останавливается и при продолжении хода седла 5 под действием сжатой при его закрытии пружины 4 релейно отрывается от седла 5 с возобновлением расхода

из полости А в полость Б, который приобретает максимальное значение и больше не перекрывается.

Величины давлений рабочего тела внутри корпуса 12 не влияют на его работоспособность, так как срабатывание предохранительного элемента происходит по скорости потока и перепаду давлений в полостях А, Б и Г.

При реверсе потока в системе перепад давлений в полостях А и Б выравнивается,

запорный орган 1 и седло 5 под действием пружины 6 возвращаются в исходное положение, где запорный орган релейно открывается на величину кольцевого зазора а, отрегулированного в статическом положении рабочего тела, и свободно пропч скает расход из полости Б в полость А.

Формула изобретения

Предохранительный клапан, в корпусе которого размещен запорный орган, взаимоде.йствующий с подвижным в осевом направлении еедлом, отличающийся тем, что, с п.елью обеспечения реверса потока, запорный орган свободно размещен в корпусе и подпружинен с обеих сторон, в корпусе по оси запорного органа закреплена серьга, ограничивающая его пере.мещение в осевом направлении.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

2.Башта Т. М. Гидропривод и гидроавтоматика, М., 1972, с. 105, рис. 736 и в.