Уравновешенный клапан с главным и вспомогательным запорными органами Советский патент 1929 года по МПК F16K39/02 

Прюдлагаемое изобретение касается уравновешенного клапана с главным и вспомогательным клапанами и с применением двух дросселирующих приспособлений. Первое дросселирующее устройство представляет собой дросселирующее тело в главном клапане, регулирующем проход между трубопроводом, подводящим пар, и местом потребления его, второе-щель между тем-же трубопроводом и седлом главного клапана, поперечное сечение которого меньше, чем диаметр в примыкающем к седлу трубопроводе.

На чертеже представлены в осевом разрезе два паровозных регулятора, при чем фиг. 1 изображвает регулятор с промежуточной камерой в главном клапане, через которую пар проходит на своем пути к седлу вспомогательного клапана, а фиг. 2-регулятор без промежуточной камеры.

Общее расположение частей клапана одинаково в обеих формах выполнения; соответствующие части на

обеих фигурах имеют одинаковые обозначения.

В форме выполнения согласно фиг. 1 втулки 6 проводят пар из патрубка 7 в промежуточную камеру 5, расположенную в главном клапане 2 и сообщающуюся с камерой противодавления 9 посредством зазора 8 в ее крышке 10, через который проходит клапанный шпиндель 4, при чем диаметр зазора 8 больше диаметра клапанного , шпинделя. Клапанный шпиндель проходит через днище 11 промежуточной камеры при помощи особенно плотного сальника. На клапанном шпинделе 4 помещен дросселирующий поясок 13. Дросселирующий поясок является первым дросселирующим приспособлением, вторым-служит щель 19 между стенкой корпуса 1 и рубашкой главного клапана; через эту щель пар должен пройти раньше, чем он подойдет к седлу 15 главного клапана 2. За седлом 15 находится паропроводящий патрубок 14, из которого пар поступает к цилиндрам. Диаметр дросселирующего пояска 13 меиьше, чем размер в свету промежуточной камеры 5. К зазору 8 снизу примыкает выемка 12 в крышке 10 промежуточной камеры; размер в свету выемки несколько больше диаметра дросселирующего пояска 13, но меньше, чем размер в свету промежуточной камеры 5.

Когда вспомогательный запорный орган 3 открывается при помощи клапанного шпинделя 4, пар поступает из патрубка 7 через пустотелые втулки 6 в промежуточную камеру 5, и из этой камеры через зазор 8 в камеру противодавления 9 и 9 и через отверстие 18 в патрубок 14. В это время главный клапан еще закрыт. Поднятие клапанного шпинделя имеет следствием то, что дросселирующий поясок 13 приближается к крышке промежуточной камеры 5. Этим начинается первая ступень дросселирования, достигающая своего наивысшего значения, когда верхний край дросселирующего пояска поравняется с нижним краем крышки 10. После этого пар устремляется только через кольцевую щель между окружностью дросселирующего пояска 13 и внутренней поверхностью выемки 12. Но так как площадь этой щели значительно меньше площади кольцевого зазора 8, ведущего мимо шпинделя 4 в камеру противодавления 9, то давление в камере противодавления падает соответственно давлению выпуска, производимого через запорный орган 3, так как небольшое количество пара, выходящего через эту щель в камеру противодавления, не в состоянии выравнять потерю давления при выпуске.

С начала первой ступени дросселирования разность давлений в впускном патрубке 7 и в камере противодавления 9 увеличивается и так как поршень 16 главного клапана 2 имеет несколько больший диаметр, чем остальная часть главного клапана, то поршень, вследствие избытка давления снизу, получает подъем. Но, одновременно, поршень испытывает относительно возрастающее давление

вниз, производимое на поверхность днища 11, паром, заключенным в промежуточной камере 5. Таким образом, действуют друг против друга, с одной стороны, давление кверху на поршень 16, а с другой стороны, давление книзу и вес главного клапана. Из них силы, действующие противоположно подъемному усилию, будут бЪльше во все- время, пока продолжается первая ступень дросселирования и пока главный клапан остается закрытым.

Но это положение изменится с началом второй ступени дросселирования. Эхо произойдет в тот момент, кбгда пространство между дросселирующим пояском 13 и нижним краем крышки выемки 12 сделается уже, чем щель с-Ь, тогда пар, выходящий через эту щель в зазор 8, будет дросселироваться. Это новое дросселирование уменьшит еще больше подвод пара к камере противодавления 9 и вызовет, кроме того, подъемное действие на крышку выемки 12, которое будет противодействовать направленному вниз давлению на днище 11. Направленная вниз сила вследствие этого уменьшится, но так как подъемное действие останется неизменным, то в конце концов главный клапан откроется. В в-лду того, что посредством первого дросселирующего устройства и щели 19 ускорение при открытии уничтожается, главный клапан очень спокойно и равномерно последует за шпинделем, пока шпиндель не остановится и дно выемки 12 не отодвинется от верхнего края дросселирующего пояска 13 настолько далеко, что направленная вниз сила, действующая на главный клапан, сделается разной подъемному действию на поршень 16, после чего главный клапан остановится.

Равновесие будет существовать до тех пор, пока новое движение шпинделя его опять не нарушит. Движение шпинделя вниз увеличивает опять дросселирующее действие между пояском 13 и дном выемки 12 и тем уменьшает направленную вниз силу и дает перевес подъемному действию на поршень 16. Благодаря этому

главный клапан пойдет опять наверх, пока шпиндель не придет в положение покоя и равновесие не восстановится снова.

Движение вверх шпинделя уменьшает дросселирующее действие и вследствие этого увеличивает направленную вниз силу, действующую на главный клапан. Главный клапан следует за шпинделем вниз, пока шпиндель не остановится и действующая вниз сила и подъемное действие не сравняются.

Регулирование главного клапана происходит поэтому, когда он открыт, только в области второй с,тупени дросселирования, длина которой очень мала. Однако, на этом коротком пути, относительная нагрузка днища 11 камеры 5 изменяется от нуля до своего наибольшего значения и наоборот. Каждое изменение положения дросселирующего пояска 13 моментально вызывает изменение давления и имеет следствием так же быстро наступающее изменение сил, действующих на главный клапан. Главный клапан приходит в движение сейчас же вместе с шпинделем и вместе с ним почти одновременно приходит в положение покоя, не наклоняясь и не испытывая никаких колебаний. Если же, по причинам, лежащим вне клапана (например, боковое направление потока производящей давление среды) такие колебания возникнут, то они погашаются так скоро, что главный клапан не будет стучать.

Форма выполнения, согласно фиг. 2, представляет упрощение формы, согласно фиг. 1, в двух направлениях: она не требует такого точного, выполнения, как первая и, кроме того, в ней отсутствует промежуточная камера 5.

Согласно этой форме, в корпусе уравновешенного клапана 1, имеющем в регуляторе направляющую втулку 1, на седле 15 расположен главный клапан 2, переходящий кверху в поршень 16, который ограничивает камеру противодавления 9 в корпусе 1. Полость 9 главного клапана 2 сообщается с камерой противодавления 9 я образует ее продолжение. Запор

ный орган 3, захватываемый клапанным шпинделем 4, имеет седло 17, помещенное над отверстием 18 в дне главного клапана 2. Пар входит через патрубок 7 и поступает через щель 20 во втулке 1 к пустотелым стаканам 6, заложенным в перегородке главного клапана 2. Пар может беспрепятственно поступать из камеры противодавления 9 мимо перегородок к седлу 17 запорного органа 3. Стаканы 6 соединяются отверстиями 21, 22 непосредственно с полостью 9 главного клапана и тем самым соединяются с камерой противодавления. Пар из патрубка 7 поступает через отверстия 21, имеющиеся в стаканах, в камеру 9.

Таким образом, здесь концентричный зазор 8 заменен эксцентричными отверстиями 21 стаканов 6, положение которых относительно оси может быть не совсем точно. Кроме того, эти отверстия открываются непосредственно в камеру противодавления и благодаря этому промежуточная камера 5 становится излишней.

Поясок 13 дросселирует выходящий из отверстий 21 пар до тех пор, пока он не соприкоснется с равной поверхностью 22 на внутренних кбнцах стаканов 6 и не закроет отверстий 21, чем соединит принудительно шпиндель с главным клапаном.

Предмет патента.

1. Уравновешенный клапан с главным и вспомогательным запорными органами, характеризующийся применением для каждого запорного органа отдельных, дросселирующих приспособлений для пара -- при проходе его из впускного патрубка 7 в выпускной патрубок 14 (фиг. 1), из коих дросселирующее пар приспособление для вспомогательного запорного органа 3 состоит из пояска 13 на шпинделе 4, располагаемого в особой промежуточной камере 5 и при открытии органа 3 постепенно прикрывающего отверстия, образованные выемкою 12 и зазором 8 в поршне 16, сообщающими указанную камеру 5, в которую пар из патрубка 7 поступает через втулки 6, - с камерою 9 про