Предохранительный клапан Советский патент 1982 года по МПК F16K17/08 

(54) ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН

1

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к устройствам пневмоавтоматики, и может быть использовано в пневматических и гидравлических системах в различных отраслях промышленности и транспорта для предохранения трубопроводов и емкостей от чрезмерного повышения давления.

Известны предохранительные клапаны, предназначенные для предохранения пневматических систем от повышения давления сверх допустимой величины и состоящие из корпуса с седлом, входным и выходным каналами, и подпружиненного запорного органа 1.

Недостатком этих клапанов является преждевременная их разгерметизация при давлении в системе, близком к давлению открытия.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому предохранительному клапану является устройство, в корпусе которого установлен с возможностью ограниченного упорами пере.мещения относительно чувствительного элемента подпружиненный запорный орган, взаимодействующий с седлом, и разобщающий напорную магистраль со сливом 2.

Недостатком данного устройства является его сравнительно ограниченный диапазон давлений и расхода, в котором обеспечивается необходимая точность срабатывания клапана.

Цель изобретения - расширение функциональных возможностей.

Указанная цель достигается тем, что в

10 чувствительном элементе выполнен канал, сообщающий напорную магистраль со сливом, а на седле установлен с возможностью ограниченного упорами перемещения относительно седла нагруженный пружиной дополнительный запорный орган, перекры15вающий канал в чувствительном элементе, причем расстбяние между упорами одного запорного органа больше расстояния между упорами другого.

На чертеже схематично, изображен предохранительный клапан, разрез.

В корпусе 1 предохранительного клапана установлен нагруженный пружиной 2 чувствительный элемент 3. В чувствительном элементе выполнен канал 4, сообщающий напорную магистраль 5 со сливом и установлен с возможностью ограниченного упорами 6 и 7 нагруженный пружиной 8 запорный орган 9. Запорный орган 9 взаимодействует с нагруженными пружиной 10 подвижным седлом 11 и разобщает напорную магистраль от слива. В седле 11 также установлен нагруженный пружиной 12 дополнительный запорный орган 13, перекрывающий канал 4 в чувствительном элементе. Перемещение дополнительного запорного органа относительно седла ограничено упорами 14 и 15, а расстояние между этими упорами меньше расстояния между упорами 6 и 7, выполненными на чувствительном элементе и установленном на нем запорном органе 9.

Предохранительный клапан работает еледующим образом.

В исходном положении чувствительный элемент 3 и седло 11 прижаты друг к другу пружинами 2 и 10. соответственно. Запорный орган 9 пружиной 8 прижат к седлу 11, запорный орган 13 пружиной 12 прижат к чувствительному элементу и перекрывает канал 4.

Рабочая среда (газ) поступает из напорной магистрали в полость между чувствительным элементом 3 и седлом 11 и дополнительно к пружинам 8 и 12 прижимает запорные органы 9 и 13 к своим седлам. При рабочем давлении чувствительный элемент и седло 11 разойдутся на определенную величину, при этом сила давления на чувствительный элемент уравновесится силой упругости пружины 2, а сила давлений на седло 11 уравновесится силой пружины 10 Запорные органы 9 и 13 при этом прижимаются к седлам.

При повышении давления сверх допустимой величины равновесие подвижных частей клапана нарушается, чувствительный элемент 3 перемещается вверх, а седло 11 опускается вниЗ: При эюм зазор б между упорами 14 и 15 выбирается и запорный орган 13 открывает канал 4. Избыточное давление среды сбрасывается на слив. При восстановлении величины рабочего давления чувствительный элемент и седло под действием пружин 2 и 10 сближается между собой, запорный орган 13 перекрывает канал 4 и прекращает сброс давления рабочей среды.

Если при открытии запорного органа 13 избыточное давление не успевает сбрасываться на слив и давление среды повышается, то это вызывает дальнейшее удаление друг от друга чувствительного элемента и седла. В результате запорный орган также обрывается от седла 11. Одновременная работа при этом обоих запорных органов обеспечивает необходимую скорость сброса избыточного давления. При восстановлении рабочего давления чувствительный элемент и седло сближаются между собой, при этом сначала сядет на седло запорный орган 9, поток закроется канал 4 запорным органом 13.

Таким образом, предложенный предохранительный клапан обеспечивает значительное повышение точности срабатывания, исключает чрезмерное повышение давления в предохраняемой системе, его открытие обеспечивается при заметно меньшем повышении давления. Одинаковое с известным решением открытие предложенного клапана достигается при м еньшем повышении давления, что свидетельствует также о повышении чувствительности устройства. Повышение точности и чувствительности работы предохранительного клапана дает возможность назначать в пневматических и гидравлических системах меньшие запасы прочности, что позволяет уменьшить вес этих систем и особенно ценно при использовании клапана в летательных аппаратах.

Повышение точности работы предохранительного клапана дает возможность исключить неоправданные потери рабочей среды при срабатывании устройства.

Формула изобретения

Предохранительный клапан, в корпусе которого установлен с возможностью ограниченного упорами перемещения относительно чувствительного элемента подпружиненный запорный орган, взаимодействующий с седлом и разобщающий напорную магистраль со сливом, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей, в чувствительном элементе выполнен канал, сообщающий напорную магистраль со сливом, а на седле установлен с возможностью ограниченного упорами перемещения относительно седла нагруженный пружиной дополнительный запорный орган, перекрывающий канал в чувствительном элементе, причем расстояние между упорами одного запорного органа больше расстояния между упорами другого. Источники информации,

принятые во внимание при экспертизе

с. 368, рис. 218, а.

2.Авторское свидетельство СССР № 524035, кл. F 16 К 17/04, 1971.