Клапан Советский патент 1981 года по МПК F16K31/122 F16K31/56 

(54) КЛАПАН

1

Изобретение относится к запорной арматуре и может быть использовано в системах регулирования и управления быстропротекающими технологическими процессами.

Известен быстродействующий клапан содержащий запорные элементы, пневмопривод с ускорителем и защелками.

Недостатком данной конструкции является сравнительно малое быстродействие, зависящее от Грузового привода, однозначное положение в пространстве из-за применяемого , , привода, зависимость скорости срабатывания от скорости стравливания воздуха из запирающей полости привода.

Известно также устройство, запорный орган которого связан со штоком поршня механизма фиксации закрытого положения, поршневая и штоковая полости которого сообщены между собой каналйм, перекрываемым управляющим клапаном.2 .

Недостатком данного устройства является его недостаточное быстродействие, обусловленное небольшой начальной скоростью запорного органа.

Цель изобретения - повышение быстродействия.

Указанная цель достигается тем, что канал, сообщающий поршневую и штоковую полости выполнен в поршне, по его оси, причем запорный орган управляющего клапана расположен в штрковой полости, а шток управляющего клапана пропущен через упомянутый канал в поршне и снабжен приводом.

На чертеже представлено устройство, общий вид.

В корпусе 1 выполнено седло 2 и размещен запорный орган 3 я соединен-; ные с ним штоком 4 поршень 5 пневмоцилиндра с запирающей полостью 6 и поршень 7 механизма фиксации закрытого положения, поршневая полость 8 которого связана со штоковой полостью 9, каналом 10, выполненным по

оси поршня 7. Поршневая полость 8 через отверстие 11 связана с полостью 12 мультипликатора 13 давления, а штоковая полость 9 связана через отверстие 14 с внутренней полостью 15 компенсатора 16.

В штоковой полости 9 размещен запорный орган 17 управляюдего клапана, шток 18 которого пропущен через канал 10 и снабжен приводом 19, рабочие полости 20 и 21 которого сообщены с источниками управляющего воздуха и разделен поршнем 22, снаб женным шариковым замком, содержащим связанный с поршнем 22 стержень 23 с канавкой 24, в которую втулкой 25 загоняются шарики 26, размещенные g сепараторе 27. Втулка 25 уплотнена с обеих сторон и по торцам ее имеются полости 28 и 29. В мультипликаторе 13 выполнена пневматическая полость 30, сообщенная с источником управляющего воздуха. Компенсатор имеет плунжер 31, в надплунжерной полости 32 которого, сообщенной с атмосферой, размещена пружина 33. Клапан работает еледуюгдим образом. При закрытом запорном органе 3 в полость 6 подан запирающий воздух шариковый замок находится в закрытом положении, полости 20 и 21 сообщены с атмосферой. Перед открыванием клапана в полость 30 подается управляющий воздух, за счет чего в .поршневой полости 8 создается давление удерживающее запорный орган 3 прижатым к седлу 2, дополнительно к усилию от запирающего возду а в полости 6, в полость 21 подается управляю щий вохдух (аккумулируется его энергия) . В таком состоянии клапан подготовлен к открытию. Пусковым сигналом на открытие после выпуска воздуха из полости б служит подача управл ющего воздуха в полость 29 и одновременный выпуск в атмосферу управля щего воздуха из полостей 28 и 30. При этом втулка 25 перемещается ввер шарики 26 выталкиваются скосом канавки 24 в канавку втулки 25, так как поршень 22-находится под действием аккумулированного в полости 21 управляющего воздуха. Стержень 23, поршень 22, шток 18 и запорный орган 17 управляющего клапана перемещаются в сторону шток вой полости 9, открывая канал. Поршень 7, находящийся под возде ствием высокого давления в рабочей магистрали, действующим на запорный орган 3, давит на жидкость в поршне вой полости 8, вытесняя ее через ка иап 10 в штоковую полость 9. Шток 1 запорного органа управляющего клапана, имеющий цилиндрическую и коническую части, образует с каналом 10, соответственно, на одном участке движения постоянное кольцевое отверстие истечения, на другом - переменное. При этом, на первом участке - движение равномерно-ускоренное, а на втором за счет уменьшающегося кольцевого отверстия истечения движение замедленное. Длина конического участка расчитывается так, чтобы работа разгоняющей силы равнялась работе силы тормо-. жения. Для запирания клапана, воздух подается в полость 6. Поршень 5 и 7 опускаются вниз. Запорный орган 3 садится иа седло 2. Подается управляющий вохдух в полости 20 и 2Я и выпускается из полостей 21 н 29, Запорный орган 17 поднимается вверх и перекрывает канал 10. Втулка 25 загоняет шарики 26 в канавку 25. Клапан закрЕ гт и готов к следующему пуску. Применение предлагаемого клапана позволяет значительно сократить время открывания рабочей магистрали, например, до 0,001 с, что улучшает технологические процессы. Формула изобретения Клапан, запорный орган которого связан со штоком поршня механизма фиксации закрытого положения, поршевая и штоковая полости которого сообщены между собой каналом, перекрываемым управлякяцим клапаном, отличающийся тем, что, с целью повышения быстродействия, канал, сообщающий поршневую и штоковую полости, выполнен в поршне по его оси, причем запорный орган управляющего клапана расположен в штоковой полости, а шток управляющего клапана пропущен через указанный канал в поршне и снабжен приводом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №457834, кл. F 16 К 7/00. 2.Патент СССР 13974, кл. F 1ё К 17/06, опублик. 1927.

25 28 27 26 - 22 21

23

П

22