Запорная пара клапанных устройств Советский патент 1981 года по МПК F16K1/36 F16K25/00 

(54) ЗАПОРНАЯ ПАРА КЛАПАННЫХ УСТРОЙСТВ

Изобретение относится к запорным органам клапанных устройств, работающих при .воздействии рабочих сред повышенных давлений, и может найти применение в пневм9и гидросистемах избыточного давления, в том числе и с периодическим или постоянны.м вакуумированием.

Известен запорный орган клапанного. устройства с встроенной гидр;звлической системой, изолированиой от рабочего пространства клапана мембранами и оказывающей воздействие на уплотнительный элемент (1).

Однако известный запорный орган сложен в изготовлении и эксплуатации, повышает вес клапанного устройства.

Известно клапанное устройство, в уплотнительном элементе которого выполнена прО точка, образующая тонкую стенку, контактирующую с одной из поверхностей корпуса, при этом проточка заполнена металлическими вкладышами, имеющими поверхности, допускающие негерметичность их контакта между собой за счет шероховатости поверхностей 2., .

Однако при работе ycTpoficTBa повышается, лишь герметичность уплотнения с корпусом, а на герметичность мягкого уплотнителя с седлом рабочая среда под давлением влияния практическине оказывает.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является запорная пара клапанных устройств, в которой эластичный у лотнительный элемент, взаимодействую-, щий с седлом, помещен в кольцевую выемку запорного органа, имеющего каналы, соединяющие кольцевую выемку с зоной повыtomeHFioro давления (З).

Недостатки известного устройства - его tlизкaя надежность н работоспособность вследствие того, что большая площадь контакта уплотиительного элемента с седлом

15 приводит к значительному адгезионному взаимодействию между ними, кроме того, возможно выдавливание материала уплотнителя в зазор между запорным органом и седлом с последующим его разрушением при ударных нагрузках, возникающих при

20 закрытии устройства, а также уплотнительный элемент не обеспечивает герметичность места соединения деталей разборного запорного органа без применения дополнительных уплотнительных элементов.

Цель нзобретения - повышение надежности и работоспособности запорной пары. Указанная цель достигается тем, что в известной запорной паре клапанных устройств, в которой эластичный уплотнительный элемент, взаимодействующий с седлом, помещен в кольцевую выемку запорного органа, нмеющего каналы, соединяющие кольцевую выемку с зоной повышенного давления, уплотнительный элемент выполнен из двух частей, взаимодействующих между собой сопряженными поверхностями, образующими полый кольцевой объем, соединенный отверстиями с каналами запорного органа, причем на торцевой поверхности запорного органа выполнен тонкостенный козырек, охватывающий уплотнительный элемент и взаимодействующий с седлом.

На чертеже представлена конструкция запорной пары.

Запорная пара содержит эластичный уплотнительный элемент, состоящий из нижней 1 и верхней 2 частей, образующих полый, кольцевой объем 3 и помещенный в кольцевую выемку 4 запорного органа 5. Верхняя часть 2 эластичного уплотнительного элемента своей наружной торцевой поверхностью сопряжена с тонкостенным козырьком б запорного органа 5, взаимодействующим с боковой поверхностью седла 7, контактирующего своей острой кромкой 8 с наружной поверхностью верхней части 2 эластичного уплотнительного элемента. Полый кольцевой объем 3 соединен отверстиями 9 через каналы 10 с зоной избыточного давления.

Устройство работает следующим образом.

При подаче рабочей среды под давлением в кольцевой объем 3 через каналы 10 и отверстия 9 происходит нагружение нижней 1 и верхней 2 частей эластичного уплотнительного элемента. При этом нижняя часть I эластичного уплотнительного элемента уплотняет места соединения деталей запорного органа 5, а верхняя часть 2 эластичного уплотнительного элемента прижимается с дополнительным усилием к седлу 7 и тонкостенному козырьку 6. В связи с тем, что материал эластичного уплотнительного элемента (например резина) практически несжимаем, верхняя часть 2 эластнчно.го уплотннтельного элемента своей наружной торцевой поверхностью поджимает тонкостейный козырек 6 запорнбго органа 5 к боковой поверхности седла 7. Козырек б, контактируя с седлом 7, образует дополнительную уплотннтельиую пару, которая способствует предохранению материала уплотнительного элемента от воздействия окружающей среды.

Предлагаемая конструкция запорной пары позволяет увеличить сроки работоспособности и повысить надежность клапанного устройства в условиях воздействия рабочих сред повышенных давлений вследствие компенсации давлением рабочей среды релаксационных процессов в материале эластичного уилотнНтельного элемента, обеспечить герметизацию мест соединения разъемных частей запорного органа, создать дополнительную уплотнительную пару, предохраняющую материал эластичного уплотнительного элемента от воздействия окружающей среды, а также от выдавливания материала эластичного уплотнительного элемента в зазор. Кроме того, при неудовлетворительном состоянии верхней части эластичного уплотнительного элемента, подвергающейся значительным механическим нагрузкам, ее можно поменять местами с нижней частью, что сокращает затраты на изготовление эластичных уплотнительных элементов.

Формула изобретения

Запорная пара клапанных устройств, в которой эластичный уплотнительный элемент, взаимодействующий с седлом, помещен в кольцевую выемку запорного органа, имеющего каналы, соединяющие кольцевую выемку с зоной повыщенного давления, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности и работоспособности запорной пары, уплотнительный элемент выполнен из двух частей, взаимодействующих между собой сопряженными поверхностями, образующими полый кольцевой объем, соединенный отверстнями с каналами запорного органа, причем на торцевой поверхности запорного органа выполнен тонйостенный ко.зырек, охватывающий уплотнительный элемент и взаимодействующий с седлом.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

3.Патент СССР № 394981, кл. F 16 К 1/46, опублик. 1970.