Запорно-регулирующий прямоточный клапан Советский патент 1981 года по МПК F16K3/34 

(54) ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИЙ ПРЯМОТОЧНЫЙ КЛАПАН

1

Изобретение относится к устройствам для регулирования расхода текучих сред и может применяться в металлургической, химической и других отраслях промышленности, в частности при подаче охлаждающей жидкости на валки прокатных станов.

Известно устройство для регулирования расхода жидкости, транспортируемой по трубопроводу, включающее встроенный в трубопровод патрубок с гибким рукавом, образующим с внутренними стенками патрубка полость с изменяющимся объемом. Эта полость сообщается посредством соединительного патрубка и золотникового распределителя со сливным патрубком и подводящим пульпу участком трубопровода 1. Проходное сечение данного клапана непрямоугольное, поэтому расходная характеристика не является линейной, что усложняет настройку регулятора расхода рабочей среды при использовании клапана в системах автоматического управления расходом. Кроме того, гибкий рукав выполненный, например из резины, сокращает срок службы клапана, так как знакопеременные нагрузки, высокие температуры и маслосодержащие

среды быстро разрущают резиновый рукав клапана.

Наиболее близким по технической сущности является задвижка пневмотранспорта для сыпучих материалов, содержащая корпус и запорный орган с ручным приводом. Запорный орган выполнен в виде жесткого сегмента, установлен щарнирно в корпусе и взаимодействует с седлом, покрытым износоустойчивым материалом. При открытии запорный орган взаимодействует с фигурным подпружиненным козырьком, форма которого выбрана из условия плотного прилегания, к запорному органу и наилучщего спрямления проходного тракта. При этом жесткий сегмент и седло имеют с рабочей стороны выпуклые цилиндрические рабочие поверхности с параллельными образующими и выпуклостями, направленными навстречу друг другу, а их боковые плоские грани перпендикулярны образующим цилиндрических поверхностей 2.

Однако в известном устройстве зависимость между перемещением (или углом поворота) запорного органа и расходом среды нелинейная, так как запорный орган совершает вращательное, а не прямолинейное движение, что затрудняет настройку регулятора расхода.

Цель изобретения - обеспечение.линейной зависимости между перемещением запорного органа и расходом рабочей среды.

Поставленная цель достигается тем, что в известном запорно-регулирующем прямоточном клапане, содержащем корпус, неподвижное седло и подвижный запорный орган, имеющие выпуклые направленные навстречу друг другу рабочие поверхности, подвижный запорный орган выполнен в виде ползуна, установленного в корпусе с возможностью возвратно-поступательного прямолинейного перемещения в направлении, перпендикулярном направлению движения рабочей среды, а образующими рабочих поверхностей седла и запорного органа являются ломанле линии.

На фиг 1 изображен предлагаемый клапан (общий вид); на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1.

Клапан содержит корпус 1, в котором выполнено седло 2 и расположен запорный орган в виде ползуна 3, причем образующими рабочих поверхностей седла 2 и ползуна 3 являются ломаные линии 4. Седло 2 скреплено с корпусом 1 винтами 5. В корпусе 1 выполнено отверстие 6, в котором перемещается ползун. В торце отверстия имеется канавка с уплотнительной прокладкой 7, с которой взаи.модействуют при полном закрытии клапана заплечики ползуна, выполненные со стороны, противоположной его рабочей поверхности.

В верхней части ползуна выполнена расточка с резьбой, в которую ввернут шток 8, связанный с исполнительным механизмом 9. Шток 8 ползуна выходит наружу через центральное отверстие в крыщке. Для направления щтока служит втулка 10, выполненная из антифрикционного материала. Уплотнение щтока 8 осуществляется уплотнйтельным кольцом 11 путем зажатия последнего нажимной втулкой 12 с помощью накидной гайки 13.

В канавках боковых граней ползуна 4, направленных вдоль потока, проложены уплотнительные прокладк 14, а на верщинах выпуклых частей седла 2 и ползуна 4 выполнены вставки из уплотнительного материала 15 (меди, алюминия, фторопласта, резины и т. д.). Крыщка уплотняется прокладками 16 и 17. Клапан крепится к трубопроводу фланцами.

Запорно-регулирующий прямоточный клапан работает следующим образом.

Исполнительный механизм 9 получает команду на определенное изменение расхода рабочей жидкости или газообразной среды и сообщает поступательное движение штоку 8 и связанному с ним ползуну 4. Перемещение ползуна уменьщает или увеличивает, проходное сечение клапана и тем самым регулирует расход рабочей среды.

В случае необходимости полного перекрытия клапана ползун 4 опускается до упора. При этом нижний конец ползуна 4 вдавливается в мягкую уплотнительную пластину 15, заплечики ползуна прижимаются к мягкому уплотнительному кольцу 7 по всему периметру, боковые уплотнения 14 прижимаются к пластине 15. Это обеспечивает практически полное закрытие клапана и отсутствие протечек.

Применение клапана предлагаемой конструкции в системах регулирования расхода

жидкости, в частности в системах управления тепловым режимом листовых прокатных станов дает значительный экономический эффект за счет того, что линейная расходная характеристика клапана обеспечивает больщую, чем в применяемых в настоящее время клапанах, четкость и точность обработки управляющих воздействий, что, в конечном счете, приведет к у.меньщению длины дефектных участков проката.

Кроме того, конструкция уплотнений

рабочего органа обеспечит надежную работу клапана как при регулировании расхода, так и при полном его перекрытии При этом надежность клапана не снижается при наличии в рабочей среде механических примесей, которые, не встречая на своем пути

0 препятствий, не накапливаются внутри клапана.

Формула изобретения

Запорно-регулирующий прямоточный кла пан, содержащий корпус, неподвижное седло и подвижный запорный орган, имеющие вы пуклые направленные навстречу друг другу рабочие поверхности, отличающийся тем, 0 что, с целью обеспечения линейной зависимости между перемещением запорного органа и расходо.мрабочей среды, подвижный запорный орган выполнен в виде ползуна, установленного в корпусе с возможностью возвратно-поступательного прямолинейного перемещения в направлении, перпендикулярном направлению движения рабочей среды, а образующими рабочих поверхностей седла -и запорного органа являются ломаные линии.

Ис1Очн)ки информации, принятые во внимание при экспертизе

№ 222828, кл. G 05 D 7/01, опублик. 1968.

№ 309191, кл. F 16 К 13/02, опублик 1971 (прототип).