Кольцевой клапан прямого действия Советский патент 1980 года по МПК F16K17/04 

(54) КОЛЬЦЕВОЙ КЛАПАН ПРЯМОГО ДЕЙСТВИЯ

Изобретение относится к устройствам гидроавтоматики и служит для предотвращения гидравлических от перегрузок. Известен клапан с кольцевыми концентрическими запорными кромками на рабочем органе, между одной из которых и сливной полостью установлен дроссель 1. Известен также кольцевой клапан прямого действия, содержащий подвижно установленный на щтоке и нагруженный пружиной с регулируемым упором рабочий орган с двумя концентрическими запорными кромками, одна из которых ограничивает полость, связанную дросселем с полостью слива 2. Недостатком этих клапанов является невозможность регулирования пропускной способности клапана при изменении давления открытия и поддержания таким образом требуемого уровня давления в защищаемом аппарате. Цель изобретения - обеспечение возможности регулирования давления, поддерживаемого клапаном при изменении расхода среды, протекающей через него. Цель достигается тем, что дроссель выполнен в виде паза переменного сечения на поверхности щтока, взаимодействующего с регулируемым винтом через пружину сжатия. Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен предлагаемый клапан, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение В-В на фиг. 1. Клапан состоит из рабочего органа 1, рабочая поверхность которого параллельна опорной поверхности гнезда 2, пружины сжатия 3, размещенной в расточках рабочего органа 1, и регулирующего винта 4. Шток 5 выполнен с выступом, размещенным в расточке винта 4 и про.ходит через расточку органа 1 с зазором, который является гидравлически плотным при давлениях настройки клапана. Расточка в корпусе 6 под гнездо 2 и резьба для регулировочного винта 4 датжны быть выполнены таким образом, чтобы биение их осей было минимальным. В гнезде 2 имеется кольцевая полость «а с наружным диаметром d и внутренним диаметром di, по которой жидкость или газ высокого давления подводится к рабочему органу I. Полость «б корпуса 6 соединяется со сливным трубопроводом системы. Шток имеет паз «в переменного сечения, который выполняет функции дросселя, встроенного между частью напорной полости «а, ограниченной снаружи диаметром d, и сливной полостью «б. Нормальное положение клапана - закрытое.

Клапан работает следующим образом.

Жидкость или газ под высоким давлением поступает из CHj TCMhi через отверстие в корпусе и гнезде клапана в кольцевую полость «а. На рабочий орган 1 действует с одной стороны жидкость под высоким давление.м (по кольцевой площади, определя мон разницей диаметров d и di), а с другой стороны - усилие пружины 3. При превыщении силой, развиваемой давление.м жидкости, усилия пружины 3 рабочий орган 1 поднимается, и жидкость перетекает в сливную полость «б. Перетекание может происходить как через наружную (диаметром d 2) кромку непосредственно в сливную полость «б, так и через внутреннюю (диаметром d |) кромку через паз-дроссель «в.

При увеличении общего расхода жидкости, протекающей через клапан, увеличиваются также и расходы жидкости, протекающей через внутреннюю (диаметром di) и наружную (диаметром d з) кромки. При увеличении расхода жидкости, протекающей через внутреннюю запорную кромку, увеличивается также расход жидкости, протекающей через паз-дроссель «в и, следеватге.зьно, перепад давлений на этом дросселе.

При увеличении перепада давлений на дросселе «в увеличивается также и сила, равная произведению перепада давлений на дросселе «в на площадь диаметром d i. Эта сила направлена против усилия пружины и вызывает дополнительный подъем клапана на некоторую величину. Дополнительный подъем клапана вызывает падение лавления на основной дросселирующей кромке диаметром d .

Выбором величины проходного сечения дросселя «в регулируется величина прироста перепада давлений на клапане. Статическая характеристика (зависимость перепада давлений на клапане от расхода жидкости, протекающей через него) изменяется с изменением площади проходного сечения дросселя «в.

Известно, что с увеличением давления открытия KvianaHa прирост давления на единицу расхода жидкости, протекающей через него, увеличивается. С целью компенсации этого дополнительного прироста давления дроссель выполнен с пере.менным сечением. При регулировке давления открытия с помощью винта 4, например, при увеличении давления открытия, площ,адь проходного сечения дросселя «в уменьщается, так как щток 5 при этом перемещается вниз. Увеличение сопротивления дросселя «в приводит к увеличению перепада давлений на нем и увеличению силы, компенсирующей прирост давления, обусловленный дополнительным сжатием пружины и росто.м реактивных сил с увеличением расхода жидкости, протекающей через клапан.

Формула изобретения

Кольцевой клапан прямого действия, содержащий подвижно установленный на штоке и нагруженный пружиной сжатия с регулируемым винтом рабочий орган с двумя концентрическими запорными кромками, одна из когорых ограничивает полость, связанную дросселем с полостью слива, отличающийся тем, что, с целью обеспечения возможности регулирования давления, поддерживаемого клапаном, при изменении расхода среды, протекающей через него, дроссель выполнен в виде паза переменного сечения на поверхности щтока, взаи.модействующего с регулируемым винтом через пружину сжатия.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

В-д

A-f

Фиг.1

Фиг. 2

(риг.З