Уплотнительный узел клапана Советский патент 1982 года по МПК F16K1/46 

(54) УПЛОТНИТЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ КЛАПАНА

1

Изобретение относится к уплотнительным узлам клапанных устройств, работающих при воздействии рабочих сред избыточных давлений и может найти применение в пневмо- и гидросистемах с большими перепадами рабочих давлений и при их 5 постоянном или периодическом вакуумировании.

Известна конструкция уплотнительного узла,, в которой уплотнительная прокладка, помещенная в кольцевую расточку, огра- Q ничена защитными втулками, установленными в пазы прокладки. Защитные втулки могут быть цилиндрическими, плоскими и изогнутыми 1 .

Недостатком данной конструкции является необходимость создания значитель- 15 ных осевых нагрузок для обеспечения герметизации уплотнительной пары.

Наиболее близким к изобретению по техническому решению является уплотнительный узел клапана, содержащий взаимодей- 20 ствующий с седлом запорный орган с кольцевой расточкой, в которой установлены наружная и внутренняя втулки с размещенным между ними эластичным уплотнительным кольцом 2}.

Недостатками известного устройства являются его низкие надежность и работоспособность при незначительных перепадах давлений рабочей среды, а также при отрицательных температурах.

Целью изобретения является расширение функциональных возможностей клапана.

Указанная цель достигается тем, что втулки выполнены цилиндроконической формы с вершиной, направленной в сторону контактной поверхности уплотнительного кольца, и установлены с зазором относительно основания кольцевой расточки, а на седле выполнен выступ.

Кроме того, втулки установлены относительно эластичного уплотнительного кольца свободно.

Причем втулки установлены в кольцевой расточке с перекрытием основания эластичного уплотнительного элемента.

На чертеже изображен уплотнительный узел, разрез.

Уплотнительный узел содержит седло 1 и запорный орган 2 с кольцевой расточкой 3, в которой размешены эластичное уплотнительное кольцо 4 и две защитные втулки цилиндроконической формы - внутренняя 5 и наружная 6 с выступающими по отношению к уплотнительному кольцу 4 торцевыми поверхностями и установленными с зазором относительно основания кольцевой расточки 3 с перекрытием основания эластичного уплотняющего элемента 4, обоймы 7 и винта 8. На седле 1 выполнен выступ 9, например, в виде тора.

В первоначальный момент закрытия клапана запорный орган 2, перемещаясь под воздействием сжимающей силы, соприкасается с поверхностью выступа 9 седла 1 своими защитными втулками 5 и 6 и образует при этом замкнутый объем, препятствуя тем самым выдавливанию уплотнительного кольца 4 в зазор между седлом 1 и запорным органом 2 и снижая скорость потока рабочей среды в зоне контакта.

При дальнейшем перемещении запорного органа 2 седло 1, вдавливаясь в уплотнительное кольцо 4, герметизирует клапан. При этом защитные втулки 5 и 6, перемещаясь вниз под воздействием сжимающей силы, уменьшают объем кольцевой расточки 3, что приводит к выпучиванию уплотнительного кольца 4 в сторону торцевой поверхности седла 1 и, следовательно, к увеличению усилия в паре, уплотнительное кольцо 4 - седло 1. Обойма 7 и винт 8 предотвращают выпадание защитных втулок 5 и 6 с кольцевой расточки 3. В данной конструкции деформация уплотнительного кольца 4 ограничена замкнутым объемом, что обеспечивает его работу в уелоВИЯХ всестороннего объемного сжатия и исключает появление наиболее опасных растягивающих напряжений.

Конструкция уплотнительного узла обеспечивает работоспособность затвора как при высоких, так и при низких перепадах рабочих давлений в результате увеличения контактных напряжений в зоне контакта уплотняющей пары в 1,5-2 раза по сравнению с известными конструкциями клапанных устройств при одних и тех же величинах сжимающей осевой силы.

Расположение защитных втулок выступающими над рабочей поверхностью уплотняющего кольца и наличие зазора между втулками и основанием кольцевой расточки позволяет применить седло с выступом, обеспечивающее герметичность затвора при более низких контактных давлениях, а также исключить выдавливание уплотняющего кольца в зазор между седлом и корпусом запорного органа.

Кроме того, свободная установка защитных втулок по отношению к эластичному уплотняющему элементу упрощает конструкцию запорного органа и технологию его изготовления, а установка защитных втулок в кольцевой расточке с перекрытием основания эластичного уплотняющего элемента и с зазором между хвостовиками втулок и основанием кольцевой расточки большим, чем зазор между торцевой поверхностью втулок и уплотняющей поверхностью эластичного уплотняющего элемента, предупреждает выдавливание основания уплотнительного элемента и защемление защитных втулок, а также обеспечивает им свободный ход Б.осевом направлении под воздействием сжимающей силы при закрытии затвора.

Формула изобретения

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

9 2