Устройство для отбора проб жидкости Советский патент 1982 года по МПК G01N1/10 

(54) УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТБОРА ПРОБ ЖИДКОСТИ

Изобретение относится к гидравлической технике, а именно к устройствам, предназначенным для контроля чистоты жидких рабочих тел гидравлических систем для отбора проб жидкости при давлении свыше 200 кгс/см, и может быть использовано на всех предприятиях, изготавливающих гидравлические системы. Известно устройство для отбора проб жидкости, содержащее корпус, втулку и сферический клапан 1. Недостатком известного устройства является низкая достоверность отобранной пробы и необходимость приложения больших усилий для перемещения клапана. Наиболее близким к изобретению является устройство, содержащее неподвижный корпус с отверстием, втулку и сферический клапан, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно корпуса 2. Однако в системах с давлением свыще 200 кгс/см нарушается герметичность места контакта сферического клапана и корпу9а, Это особенно сказывается при кратковременных скачках давлений жидкости в системе, когда заданное (рабочее) давление превышается более чем в два раза. Нарушение герметичности происходит потому, что невозможно компенсировать погрешности геометрических форм сопрягаемых элементов корпуса и сферического клапана за счет деформации их поверхностного слоя посредством ручной затяжки резьбовой части гайки и корпуса, т. е. невозможно обеспечить необходимую плотность прилегания этих элементов. В известном устройстве при давлениях свыше 200 кгс/см для обеспечения герметичности соединения требуются значительно большие усилия затяжки. Возникающие при этом напряжения сжатия, г также внутренние напряжения за счет высоких температур и вибраций, как известно, приводит к разрущению контактных поверхностей,и, следовательно, к нарушению герметичности. Перечисленные недостатки ограничивают возможности более широкого применения данного устройства. Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет обеспечения ее герметичности при давлениях свыще 200 КГС/СМ2. Указанная цель достигается тем, что в устройстве, содержащем неподвижный корпус с отверстием, втулку и сферический клапан, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно корпуса, неподвижный корпус снабжен установленным с возможностью перемещения в отверстии корпуса плунжером, выполненным с осевым продольным отверстием и седлом по форме сферического клапана, сферический клапан выполнен в виде полого тонкостенного колпачка, а плунжер снабжен упорами для ограничения его перемещения. При этом сферический клапан выполнен из упругого материала. Отношение диаметра линии контакта (Дк) плунжера и сферического, клапана к диаметру пррходного отверстия СДо) в плунжере выбрано в пределах 1 1,3. Приведенное выше соотношение определяется размерами устройства и соответственно проходного отверстия. С увеличением проходного отверстия увеличивается отнощение Дк/До- Отношение 1 позволяет избежать нежелательный контакт по кромке. Отношение Дк/Do 1,3 определено условиями выбора оптимальной величины давления жидкости на плунжер. На фиг. 1 показано устройство, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1. Устройство состоит из неподвижного корпуса 1, на котором имеются два шлица 2, втулки 3, насаж-енной на корпус 1, которая имеет наружную резьбу 4, гайки 5 с ограничительным, фланцем 6, малоподвижного плунжера 7 с уплотнением 8 и упорным буртиком 9, вставленного в отверстие нецодвижного корпуса 1 и штифта 10, ограничиваюшего перемещение плунжера 7. В плунжере 7 выполнено осевое отверстие 11 с конической частью 12 на выходе, которое контактирует с самоустанавливающимся полым, тонкостенным сферическим клапаном 13, насаженным на плоскую шайбу 14. Шайба 14 установлена вместе с полусферической шайбой 15 на стержень гильзы 16 и поджимается к гильзе пружиной 17, закрепленной на стержне гильзы с помощью шайбы 18 и шплинта 19. Гильза 16 жестко установлена в подвижной втулке 3. Гайка 5 свободно установлена на корпусе 1, резьбовая часть ее навинчена на резьбу втулки 3, а продольному перемещению ее препятствует полусферическая поверхность буртика корпуса 1 и запорный элемент 20. Устройство работает следующим образом. При вращении гайки 5 по часовой стрелке втулка 3, благодаря наличию щлицев 2, перемещается влево вместе с гильзой 16 и полым сферическим клапаном 13 относительно корпуса 1 до упора клапана 13 в коническую часть 12 осевого отверстия 11 плунжера 7. Плунжер 7 упирается своим буртиком 9 в торец проточки корпуса 1. В таком положении устройство закрыто. Плотность прилегания сферического клапана 13 к конической части осевого отверстия 11 по всему периметру их контакта обеспечивается в начальный момент (когда давление в системе перед взятием пробы снижено) осевой силой, передаваемой на втулку 3 и сферический клапан 13 через резьбу при вращении вручную гайки 5, и деформацией в поперечном сечении под воздействием этой силы тонкостенной оболочки клапана 13, благодаря чему и компенсируются геометрические погрешности (неточности) места контакта поверхностей сферического клапана 13 и конической части 12 плунжера 7. В дальнейшем сила плотности прилегания указанных элементов устройства возрастает пропорционально давлению жидкости в системе, воздействующей на плунжер. Для взятия пробы жидкости необходимо вращать гайку 5 в обратном направлении до упора втулки 3 в ограничительный фланец 6, жестко связанный с гайкой 5. В результате между ч;ферическим клапаном 13 и плунжером 7 образуется зазор, который откроет проход жидкости в контрольную емкость. Пример. Плунжер выполнен из нержавеющей стали марки Г4Х17Н2ГОСТ 5049-75 с наружным диаметром Д 16 мм и с проходным отверстием диаметром До 9 мм. Сферический полый клапан выполнен из нержавеющей стали марки 30X13 ГОСТ 5949-75 с наружным диаметром ф 12 мм и толщиной стенки, равной 1 мм. Соотношение диаметра линии контакта (Дц) плунжера и сферического клапана к диаметру проходного отверстия (До) равно1 .i7 При давлении жидкости,- равном 400 кгс/см, течи в месте контакта не наблюдалось. При использовании в той же системе известного устройства при давлениях от 250 кгс/см и выше наблюдалась заметная течь жидкости. Экономическая эффективность изобретения составляет ориентировочно 1.0 тыс.руб. Формула изобретения 1. Устройство для отбора проб жидкости, содержащее неподвижный корпус с отверстием, втулку и сферический клапан, установленные с возможностью возвратно-поступательного перемещения относительно корпуса, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности устройства за счет

обеспечения его герметичности при давле-. ниях свыше 200 кгс/см, неподвижный корпус снабжен установленным с возможностью перемещения в отверстии корпуса плунжером, выполненным с осевым продольным отверстием и седлом по форме сферического клапана, сферический клапан выполнен в виде полого тонкостенного колпачка, а плунжер снабжен упорами для ограничения его перемещения.

ZQ

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

2.Авторское свидетельство СССР № 574660, кл. G 01 N 1/10, 1977.