Регулирующий вентиль Советский патент 1982 года по МПК F16K1/02 

(54) РЕГУЛИРУЮЩИЙ ВЕНТИЛЬ

1

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в качестве регулирующего устройства на трубопроводах, транспортирующих различные среды, преимущественно в испытательных стендах машиностроительной, химичес- 5 кой и других отраслей народного хозяйства.

Известен регулирующий вентиль, в корпусе которого размещены затвор, управляемый шпинделем с дифференциальной резьбой, и средства, предотвращающие прово- ю рот затвора относнтельно корпуса 1.

Недостатком вентиля является то, что он не обладает быстродействием при брльщих расходах текучей среды.

Наиболее близким к изобретению является регулирующий вентиль, содержащий корпус с конической расточкой, в которой размещен конусообразный запорный орган, щпиндель с дифференциальной резьбой, образующей винтовые пары с корпусом и запорным органом, и средства, предотвращаю- 20 щие проворот запорного органа. В указанном вентиле средства, предотвращающие проворот запорного органа, выполнены в виде продольных выступов, расположенных

в верхней части запорного органа и в нижней части корпуса, причем величина их взаимного максимального перекрытия меньще полного рабочего хода затвора. За счет этого, обеспечивая сравнительно тонкую регулировку текучей среды при малых расходах, этот вентиль в то же время обладает быстродействием при больших расходах 2.

Однако для определенных областей применения (например, для испытаний систем топливоподачи или систем смазки двигателей внутреннего сгорания) точность регулирования, обеспечиваемая вентилем, недостаточна.

Цель изобретения - повыщенне точности регулирования.

Поставле нн§я цель достигается тем, что регулирующий веГнтйль, содержащий корпус с конической расточкой, в которой размещен конусообразный запорный орган, щпиндель с дифференциальной резьбой, образующей винтовые пары с запорным органом и корпусом, и средства, предотвращающие рроворот запорного органа, снабжен пробкой, установленной с возможностью осевого перемещения в нижней части расточки корпуса и поджатой посредством упругого элемента к нижнему торцу запорного затвора. Кроме того, с целью повышения надежности вентиля путем предотвращения срыва резьбы в винтовой паре «шпиндель - запорный орган, средства, предотвращающие проворот запорного органа, выполнены в виде вертикального сферического выступа на нижнем торце запорного органа и конического углубления на верхнем торце пробки, причем Б корпусе выполнен паз, а пробка снабжена боковым выступом, взаимодействующим с пазом.

На фиг. 1 изображен регулирующий вентиль, общий вид в разрезе; на фиг. 2 - то же, зредпочтительный вариант выполнения.

В корпусе 1, составными частями которого являются крыщка 2 и заглушка 3, размещены запорный орган 4, управляющий шпиндель 5, скользящая цилиндрическая пробка 6, поджатая к нижнему торцу запорного органа 4 упругим элементом (пружиной) 7. Шпиндель 5 имеет верхнюю 8 и нижнюю 9 резьбы, различные по щагу (дифференциальная резьба),, но одинаковые по направлению. Шаг резьбы 8 больше шага резьбы 9. С помощью верхней резьбы

8шпиндель 5 образует винтовую пару с крыщкой 2 корпуса, а с помощью резьбы

9- с запорным органом 4. Запорный орган имеет форму усеченного конуса и расположен в конусной расточке 10, расположенной перпендикулярно проходному каналу 11 корпуса 1. Крышка 2 корпуса в нижней части имеет на внутренней стороне полукруглые выступы 12, взаимодействующие с аналогичными выступами 13, выполненными на верхней наружной части запорного органа 4. При этом максимальная величина взаимного перекрытия выступов 12 и 13 меньще полного рабочего хода запорного органа 4. Цилиндрическая пробка 6, имеющая упорный буртик 14, установлена по скользящей посадке в нижнем сечении конусной расточки 10 корпуса. Пружина 7 поджимает пробку 6 к нижнему торцу запорного органа 4.

Работа вентиля осуществляется следуюЩим образом.

При вращении шпинделя 5 против часовой стрелки, он по верхней крупной резьбе 8 вворачивается в резьбу крыщки 2, а по нижней мелкой резьбе 9 выворачивается из резьбы запорного органа 4, который в это время застопорен полукруглыми выступами 12- и 13. Поскольку резьбы 8 и 9 отличаются по щагу, но одинаковы по направлению, то запорный орган 4 перемещается поступательно BBepjj на величину разности щагов резьб за каждый полный оборот шпинделя 5, обеспечивая тонкую регулировку текучей среды. Цилиндрическая пробка 6 в это время следует за запорным

органом 4, препятствуя перетеканию регулируемой среды под нижний торец запорного органа. Запорный орган 4 движется медленно и поступательно до тех пор, пока выступы 12 и 13 находятся в зацеплении, а после выхода их из зацепления запорный орган начинает вращаться как единое целое со шпинделем 5, ускоренно перемещаясь с ним вверх до упора. Вентиль переходит на работу в режиме больщих расходов. В момент перехода цилиндрическая пробка 6 своим буртиком 14 упирается в корпус 1 и останавливается. Это делается для того, чтобы при рабо,те на ускоренном режиме пробка 6 не перекрывала проходной канал и не снижала быстродействие вентиля.

Показанный на фиг. 2 вариант осуществления изобретения предпочтителен при мащинном приводе вентиля. В этом случае средства, предотвращающие проворот затвора относительно корпуса, выполнены в виде вертикального сферического выступа 15, которым снабжен запорный орган 4, и конического углубления 16 на верхнем торце скользящей пробки 6, предотвращающие взаимный проворот запорного органа 4 и пробки 6, а проворот пробки 6 относительно корпуса 1 предотвращается с помощью радиально HanpaBJjeHHoro бокового выступа 17, которым снабжена пробка 6. Выступ 17 размещен в вертикальном пазу 18 корпуса 1. При вращений щпинделя 5 до тех пор, пока цилиндрическая пробка 6 следует за запорным органом 4, указанные средства (выступ 15, углубление 16, выступ 17 и паз 18) препятствуют провороту запорного органа 4 и работа вентиля протекает так же, как и в первом варианте. После остановки пробки 6 вертикальный выступ 15 постепенно выходит из углубления 16 и запорный орган 4 в конце концов начинает вращаться вместе со шпинделем 5 - вентиль переходит на ускоренный режим работы. За счет сферической формы выступа 15 и конической формы углубления 16 переход с одного режима на другой осуществляется более плавно, чем в первом варианте.

Предпочтительность указанного варианта при машинном приводе вентиля обусловлена тем, что он исключает возможность срыва резьбы в винтовой паре «шпиндель - затвор в случае ее заедания. Если резьбу заело и запорный орган 4 не может повернуться относительно шпинделя 5, то вследствие взаимодействия сферического выступа 15 с конической поверхностью углубления 16 возникает направленное вниз осевое усилие, сжимающее пружину 7 и утапливающее вниз пробку 6. Связь между пробкой 6 и затвоцрм 4 размыкается и последний получает возможность вращаться вместе со шпинделем.

Благодаря снабжению вентиля скользящей цилиндрической пробкой в значитель