Предохранительный клапан Советский патент 1980 года по МПК F16K17/14 F16K31/165 

(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН

1

Изобретение относится к области гидропневмоавтоматики.

Известен предохранительный клапан, в корпусе которого размещен силовой сильфон, передающий усилие от давления рабочей среды на две подвижные втулки, одна из которых, нижняя, герметично соединена с подвижным концом силового сильфона и установлена на разрывной стержень с калиброванной шейкой, другая втулка, верхняя, жестко соединена с нижней через шток и подпружинена.

Между пружиной и верхней втулкой размещена подвижная опора, выполненная в виде опертых на наклонные поверхности клиньев, по крайней мере, двух пар роликов и снабженная стопорным устройством в виде двух стержней, контактирующих между собой и с клиньями 1.

Недостатком известного клапана являются значительные силы трения качения и скольжения.

Известен предохранительный клапан, в корпусе которого размещен шток с разрывной калиброванной шейкой, зафиксированный от перемещения посредством опоры, включающий в себя клиновидный элемент

и нагруженный пакетом тарельчатых пружин, в котором подвижная опора состоит из одной или нескольких пластинчатых вставок, а клиновидный элемент снабжен узлом фиксации, выполненным в виде стопора, жестко соединенного с подвижным концом сильфона-сигнализатора 2.

Недостатком известного устройства является также наличие сил трения скольжения.

Цель изобретения - повышение точнос10 ти срабатывания клапана.

Дл5 достижения указанной цели силовой элемент выполнен в виде упругой оболочки, например, сильфона, воспринимающей давление рабочей среды, неподвижный конец которого герметично соединен с корпусом 5 клапана и с сильфоном-сигнализатором, образуя совместную внутреннюю герметичную полость, заполненную жидкостью, а стопорное устройство выполнено в виде тонкостенной диафрагмы, герметично размещенной на подвижном конце сильфона-сигнализатора

20 и иглы, неподвижно установленной над диафрагмой.

С целью расширения температурного интервала работы клапана в качестве жидкости, заполняющей внутреннюю полость сильфонов, использованы металлы с низкой температурой плавления и высокой температурой кипения (ртуть, сплав индия, галия и олова и др.). На чертеже изображен общий вид предохранительного клапана. Корпус 1 предохранительного клапана имеет в нижней части входной щтуцер 2 и выходной щтуцер 3, а в верхней части - фланец 4. В выходной щтуцер 3 встроен и герметично соединен с ним стержень 5, имеющий головку 6, калиброванное ослабленное сечение (щейку) 7 и несквозное отверстие 8. Внутри корпуса 1 размещена выемная часть, состоящая из нижней подвижной втулки 9, установленной посредством байонетного соединения (на чертеже не показано) на разрывной стержень 5, силового сильфона 10, герметично соединенного с втулкой 9 и с неподвижной втулкой 11. Через цилиндр 12 сильфон 10 соединен с дополнительным сильфоном-сигнализатором 13. Сильфон-сигнализатор 13 герметично соединен с верхней подвижной втулкой 14, в которой герметично установлена тонкостенная диафрагма 15. Внутренняя полость, образованная сильфонами 10 и 13, цилиндром 12, нижней втулкой 9 и верхней втулкой 14 с диафрагмой 15, заполнена жидкостью 16. В качестве жидкости использованы металлы с низкой температурой плавления и высокой температурой кипения, что позволяет расширить температурные интервалы. В верхней втулке 14 выполнено направляющее отверстие для иглы 17 с продольным каналом 18, неподвижно установленной на резьбе 19 в крыщку 20, законтренной гайкой 21. Между верхней втулкой 14 и крышкой 20 размещена пружина 22. Крышка 20 закрыта в верхней части колпаком 23. Герметизация внутренней полости корпуса 1 обеспечивается беспрокладочным соединением. Фланец 4 корпуса 1, фланец 24 крышки 20 и неподвижная втулка 11 уплотнены с помощью щпилек 25 и гаек 26. Когда в клапане отсутствует давление рабочей среды, он отрегулирован так, что пружина 22 поджата усилием, полностью сжимающим сильфон-сигнализатор 13 на величину хода, при этом выставляется размер между диафрагмой 15 и острым концом иглы 17, равный величине хода сильфона 13. Контроль этой настройки производится по соответствующему размеру Я через специаль но выполненное окно в крышке 20. Одновременно выставляется размер h, размер между опорной поверхностью головки 6, стержня 5 и соответствующей опорной поверхностью втулки 9. Размер h по величине заведомо больше, чем максимальная величина хода сильфона 10 до достижения в клапане аварийного давления. При подаче давления рабочей среды в щтуцер 2 силовой сильфон 10 под действием усилия от давления рабочей среды начинает сжиматься. Практически несжимаемая жидкость 16 начинает перемещаться и растягивает дополнительный сильфон-сигнализатор 13 на величину, прямо пропорциональную соотнощению площадей сильфонов 10 и 13 по их среднему диаметру. При аварийном давлении рабочей среды верхняя втулка 14, герметично соединенная с сильфоном 13, перемещается на отрегулированную величину хода, сжимает тарированную пружину 22 на строго определенное усилие и прокалывает диафрагму 15 иглой 17. Жидкость 16, находящаяся под давлением, равным по величине аварийному давлению рабочей среды, (без учета жесткости сильфонов), выбрасывается по продольному каналу 18, выполненному в игле 17. Жесткая связь между втулками 14 и 9 нарущается, усилие на пружине 22 падает и силовой сильфон 10 совместно с втулкой 9 под действием аварийного давления рабочей среды выбирает оставщуюся часть зазора h, входит в контакт с головкой 6 стержня 5 и гарантированно рвет калиброванную щейку 7, соединяя полости щтуцеров 2 и 3 через отверстие 8. Формула изобретения 1.Предохранительный клапан, в корпусе которого размещен предохранительный элемент с разрывной калиброванной шейкой, снабженный силовым элементом со стопорным устройством, и сильфон-сигнализатор, нагруженный пакетом пружин, взаимодействующий со стопорным устройством, отличающийся тем, что, с целью повышения точности срабатывания клапана, силовой элемент выполнен в виде упругой оболочки, например, сильфона, воспринимающей давление рабочей среды, неподвижный конец которой герметично соединен с корпусом клапана и с сильфоном-сигнализатором, образуя совместную внутреннюю гер.метичную полость, заполненную жидкостью, а стопорное устройство выполнено в виде тонкостенной диафрагмы, герметично размещенной на подвижном конце сильфона-сигнализатора и иглы, неподвижно установленной над диафрагмой. 2.Клапан по п. 1, отличающийся тем, что,с целью расширения температурного интервала работы клапана, в качестве жидкости использованы металлы с низкой температурой плавления и высокой температурой кипения (ртуть, сплав индия, галия и олова и др.). Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР № 553383, кл. F 16 К 17/14, 1974. 2.Авторское свидетельство по заявке № 2440763/25-08, кл. F 16 К 17/14, 1977.

Л

2615