Устройство для разгрузки регулирующего клапана Советский патент 1982 года по МПК F16K39/02 

1

Изобретение относится к устройствам для автоматического уравновеигавания рабочих органов клапанов, регулирутоцих потоки жидкой среды в трубопроводах, и может быть использовано в энергетике, на транспорте, в химической, нефтяной и других областях промышленности.

Известно устройство для уравновбшивания клапана, содержащее основной и вспомогательный, связанный со штоком, клапаны, запорные элементы, установленные соосно, причем основной запорный элеме т выполнен с центральным отверс тием, перекрываемым вспомогательным запорным элементом. Относительное пере-мещение заггорных элементов ограничено упорами, выполненными в основном запорном элементе 1.

Оцнако указанное устройство не поэроляет компенсировать позиционное гидравлическое усилие, возникающее от дейг ствия на рабочий орган клапана гидродинамических сил давления протекающей рабочей среды, что приводив к потере, ра-

б отос пособи ости клапанов. Кроме того, известное устройство усложняет конструкцию рабочих органов клапанов, что снижает их ремонтопригодность и долговечность.

Известно также устройство для компенсации сил, действующих на рабочий орган клапана под воздействием протекающей рабочей среды, содержащее механический источник энергии, связанный со штоком клапана через передачу с переменным передаточным отношением. Передача выполнена в виде профильного элемента, рабочая поверхность которого наклонена к оск штока клапана, а механический исто ник энергии выполнен в виде пружины. Пружина размещена в цилиндрическом корпусе с поршнем, на конце штока которого устанс лен ролик, обкатывающий рабочую поверхность профильного элемента.Шток . клапана и рабочий орган перемешаются с помощью привода, при этом ролик обкатывает рабочую поверхность профильного элемента и перемещает связанный с ним поршень цилинарического корпуса, в котором расположена пружина. Сжатие пружин измон5пошееся в зависимости от положения штоке клапане и овязанного с этим про4«1ль HoftJ элемента, дает соответчзгвующзпо ком поиенту силы, противоцеЛзтвуювдую позиционной нагрузке, возиикакицей от совместного цейстоия на рабочий орган клапана гидростатических и г-ипроцинамических сил аавпвимя протекающей рабочей срёаы . Выполнение перааачи с переменным пе реааточным отношением в вице профильного элемента с наклоненной к оси штока клапана рабочей поверхностью позволяет передавать уравновешивающее усилие на рабочий орган клапана только в направлении, определенном наклоном этой пс ерхности. Характер измен 1ия уравновешивающего усилия (его увеличение или уменьшение) .при движении штока клапана на от крытие или закрьп-ие определен тем же на клоном рабочей поверхности профильного элемента. Недостатком устройства является то, что направпение и характер изменения уравновешивающего усилия взаимосвязаны и менять одно из них независимо от другого конструкция .известного устройства ие позволяет. Поэтому известное устройство становится неработоспособным, если при движении рабочего органа Ki9ansaa в направлении от сёдла, сила, действутснцая на этот орган под воздействием протекающей рабочей среды, направлена по движению и убьшает, а направленная против движения - возрастает и наоборот, если При движении рабочего органа клапана в направлении к посадочному седлу, сила, действующая на этот орган под воздействием протекакмцей рабочей среды, направлена против движения возрастает, а направленная по движению убывает, так ка конструкция устройства не позволяет реализовать соответствующих изменений про тив ода йствующих усилий. Цель изобретения - повышение надежности устройства за счет увеличения множест ва характеристик изменения уравновешивающего усилия, реализуемого усг-ройством. Поставлетпшя цель достигается тем, что устройство, содержащее последовательно расположенные датчик положения штока клапона, формирователь сигнала для компенсации поадцишной нагрузки с источником синергии и исполнитет ный механизм, связанный со штоком клапана, снабжено двумя оискретнымй пневморас- пределителями, установленными до и пос- ле формирователя сигнала для компенсашт позиционной нагрузки, выполненного в виде пневматического решающего блока, причем датчик положения штока клапана и йспотшительиый механизм пневматические. . На чертеже представлена принципиальная схема предлагаемого устройства. Устройство содержит последовательно расположенные и связанные между собой пневмоприводами пневмодатчик 1, связанный двуплечим рычагом 2 со штоком 3 рабочего органа 4, двухпознционный пневмораспреоещтель 5, пневматический решакяций блок 6 с источником сжатого воздуха, второй двухповяшиоиный пневмораспре целитель 7 и пневматический мембранный исполнительный механизм 8, имеющий иве камеры 9 и Ю. Пневматический мембранный испотительный механизм8 установлен на штоке 3. В процессе работы клапана его рабочяй орган 4 со штоком 3 перемещается. ПневмодаТчик 1, связанный двуплечим рычагом 2 со штоком 3 клапана, через двухпозшшонный пневмораспределитель 5 поааег сжатый воздух под давлением R , пропорш1ональнь1м положению штока 3, на вход пневматического решающего блока 6. Шевматический решающий блок 6, настроенный в соответствии с изменением позиционной нагрузки, влияющей на рабочий орган 4 клапана под воздействием протекающей рабочей среды, формирует линейную зависимость вида .PofKP (1) где Р - давдание на выходе пневматического решающего блока 6, соответствующее позицишиой нагрузке, действующей на рабочий орган 4 Клапана в его крайнем положении, принятом за начв)шное; Р- - давлшие на выходе пневматического решающего блока 6, соответствующее позиционной нагрузке, действующей на рабочий орган 4 Клапана в промежуточном положении (в крайнем положении ); К - коэффициент пропорциональности, величина которого определена настройкой тевматичесKofo решающего блока 6. Сжатый воздух под давлением Р подается через двухпозиционный пневмораспределитель 7 в одну из камер 9 и Ю пневматического мембранного исполнитель