Пусковой временной клапан Советский патент 1982 года по МПК F16K17/14 F16K31/12 

(5) ПУСКОВОЙ ВРЕМЕННОЙ КЛАПАН

Изобретение относится к арматуростроениго и может быть использовано в системах гидропневмоавтоматики в качестве пускового клапана для подачи рабочей среды в систему с заданной задержкой по времени или клапана для выдержки систем определенное время под давлением с последующим автоматическим сбросом его через заданный промежуток времени. Известен клапан, содержащий корпус , подпружиненный приводной поршень, связанный с разрушающим органом, разрушаемый уплотняющий элемент установленный на входе, устройство задержки времениi выполненное в виде имеющего дроссель поршня, установ ленного в выполненной в жестко соеди ненной с корпусом опорной втулке камере и разделяющей ее на надпоршневу полость и полость перетечек, заполне ные жидкостью и сообщенные между собой через калиброванное отверстие и фиксатор, шарики которого размещены в стенках опорной втулки, а кольцевые фиксирующие канавки - в поршне устройства задержки времени и приводном поршне СОНедостатками такого клапана являются воздействие давления рабочей среды на поршень задержки, а следовательно, и зависимость величины задержки времени от величины рабочего давления, а также снижение надежности при уменьшении объема подпоршневой полости из-за утечек или температурных факторов. Все это приводит к нестабильности величины задержки и времени при первом и последующих срабатываниях клапана и к снижению надежности работы. Цель изобретения - повышение waдежиости работы. Цель достигается тем, что поршень устрой ства задержки времени нагружен пружиной и зафиксирован в исходном положении относительно корпуса, внутри этого поршня установлен нагруженныи пружиной вытеснительный поршень и расположена полость перетечек,объем которой ограничивает указанный вытеснительный поршень, причем кольцевая фиксирующая канавка приводного поршня расположена на расстоянии от шариков фиксатора, не превышающем хода приводного поршня до начала взаимодействия разрушающего органа с разрушаемым уплотняющим элементом, а в поршне устройства задержки времени выполнена вторая кольцевая фиксирующая канавка на расстоянии от первой, равной ходу этого поршня. Кооме того, клапан снабжен устройством взвода, выполненным в виде двуплечего рычага, а поршень устройст ва задержки времени выполнен со штоком, выходящим за стенки корпуса и связанный с указанным рычагом, На чертеже изображен пусковой временной клапан, разрез. Клапан состоит из корпуса 1, разрушающего органа - полого ножа 2, установленного на нагруженном пружиной 3 приводном поршне А, разделяющем вну ранний объем клапана на рабочую 5 и управляющую 6 полости. Рабочая полост герметизирована разрушающим уплотняющим Элементом - мембраной 7, установленной во входном штуцере 8 и снабжена выходным штуцером 9. В управляющей полости 6, имеющей входной штуцер 10 в корпусе выполнена полая опорная втулка 11, подвижно сопряженная с направляющей втулкой 12 приводного поршня 4, снабженной кольцевой канавкой 13. Во внутренней полости опорной втулки установлено устройство задержки времени в виде нагруженного пружи ной It, регулируемой поджимной втулкой 15, полого поршня 16 задержки с двумя кольцевыми проточками 17 и 18. Кольцевая проточка 17 входит в зацеп ление с шариками 19, установленными в радиальных отверстиях 20, выполнен ных в стенках опорной втулки 11. Шарики удерживаются в кольцевой прО- точке за, счет охвата их внутренней поверхностью направляющей втулки 12 приводного поршня. Во внутренней полости поршня 16 задержки установлен нагру женный пружиной 21 вытеснительный поршень 22, образуя полость 23 перетечек 23 переменного объема, связанную с подпоршневой полостью 2k поршня 16 задержки дросселем 2 вь1полненным в донышке поршня 16 задержки. Подпор 9 4 невая полость 2А и полость 23 перетечек заполнены жидкостью. Количество жидкости, находящейся в полости 23 перетечек в исходном состоянии клапана равно запасу жидкости на утечки из подпоршневой полости 2 и на ком - пенсацию температурного изменения объема жидкости в подпоршневой полости в процессе хранения, нахождении в системе в состоянии готовности и при эксплуатации клапана. Кроме того, полый поршень 16 задержки снабжен штоком 26 с проушиной 27, взаимодействующей с устройством взвода в виде съем, ного двуплечего рычага 28, шарнирно установленного на связанном с корпусом 1 кронштейне 29 при помощи оси 30. Клапан работает следующим образом. В исходном состоянии пружина 1сжата, поршень 16 задержки зафиксирован шариками 19, охватываемыми внутренней поверхностью втулки 12. Давление в управляющей полости 6 отсутствует. Клапан приводится в действие подачей давления в управляющую полость о. Под действием давления приводной поршень 4 совместно с ножом 2, сжимая пружину 3, перемещается в сторону мембраны 7 на величину меньшую величины хода до начала взаимодействия ножа с мембраной. В этот момент кольцевая канавка 13 совмещается с шариками 19, которые выталкиваются под действием радиальной составляющей усилия пружины И в кольцевую канавку 13. Поршень 16 задержки освобождается, а приводной поршень k с ножом 2 фиксируется относительно корпуса. С этого момента начинается отсчет времени задержки. Под действием усилия пружины 14 поршень 16 задержки перемещается, жидкость через дроссель 25 вытесняется из подпоршневой полости 2k в полость 23 перетечек, заполняет ее, перемещая вытеснительный поршень 22 в сторону сжатия пружины 21. Скорость перемещения поршня задержки, а следовательно, и величина задержки времени определяется величиной усилия пружины 14, величиной проходного сечения дросселя, а также усилием пружины 21 При перемещении поршня задержки на величину его рабочего хода, кольцевая проточка 18 совмещается с шариками 19, которые выталкиваются в нее под действием радиальной составляющей усилия, воздействующего на приводной поршень k. Приводной поршень освобож дается и совместно с ножом 2 воздействуют на мембрану 7, разрушая ее.. Рабочая среда поступает в рабочую по лость 5 и штуцер 9. В случае утечек жидкости из поршневой полости 2k или уменьшения ее объема от воздействия температуры запас жидкости, находящи ся в полости 23 перетечек под некото рым избыточным давлением, определяемым усилием воздействия на нее вытес нйтельного поршня 22 через дроссель 25 перетекает в подпоршневую полость 2k, обеспечивая полное ее заполнение в любой момент времени и при любом по ложении клапана в пространстве. При увеличении объема жидкости в подпорш невой полости 2 за счет увеличения температуры происходит обратный процесс. В исходное состояние клапан приво дится следующим образом. К поршню 16 задержки при помощи рычага 28 прикладывается ycилиe вoзвращающее его в исходное состояние. Давление в полости 6 плавно стравливается и приводной поршень k под действием пружины 3 начинает перемещаться в исходное состояние. Происходит процесс обратный рабочему. Затем заменяется мембрана 7 и клапан готов к последующему срабатыванию. Таким образом, введение в конструк цию полости перетечек с переменным объемом, регулируемой пружины и взвод ного устройства позволяет получить стабильные величины задержки времени при каждом срабатывании, применять клапан при различных рабочих давлениях и повышает его эксплуатационные характеристики. Формула изобретения 1 . Пусковой временной клапан, содержащий корпус, подпружиненный приводнбй поршень, связанный с разрушающим органом, разрушаемый уплотняющий элемент, установленный на входе, устройство задержки времени, выполненное в виде имеющего дроссель поршня, установленного в выполненной в жестко соединенной с корпусом опорной втулке каме(е и разделяющей ее на подпоршневую полость илолость перетечек,заполненные жидкостью и сообщенные-между со- бой через калиброванное отверстие, и фиксатор,шарики которого размещены в стенках опорной втулки, а кольцевые фиксирующие канавки - в поршне устройства задержки времени и приводном поршне, отл и чающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, поршень устройства задержки времени нагружен пружиной и зафиксирован в исходном положении относительно корпуса, внутри этого поршня установлен нагруженный пружиной вытеснительный поршень и расположена полость перетечек, объем которой ограничивает указанный вытеснительный поршень, причем кольцевая фиксирующая канавка приводного поршня расположена на расстоянии от шариков фиксатора, не превышающем хода приводного поршня до начала взаимодействия разрушающего органа с разрушаемым уплотнякицим элементом, а в поршне устройства задержки времени выполнена вторая кольцевая фиксирующая канавка на расстоянии от первой, равной ходу этого поршня. 2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что он снабжен устройством взвода, выполненным в виде двуплечего рычага, а поршень устройства задержки времени выполнен со штоком, выходящим за стенки корпуса и связанным с указанным рычагом. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР f 362961, кл. F 16 К 3/Ok, 197К