Затвор дискового клапана Советский патент 1983 года по МПК F16K39/00 

(54) ЗАТВОР ДИСКОВОГО КЛАПАНА

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано в клапанах для регулирования расхода жидкой или гахообразной среды в различных технологических процессах, наЪример на тепловых электрических стан Йиях для регулирования питания водой паровых котлор. Известен затвор самоуправляницегося дискового 1шапана, содержащий располол1енные в корпусе клапана запорнорегулирующий орган, постоянно взаи1«)действующий с седлом, и разгрузочное устройство, выполненное в виде седла, установленой с возможностью осевого смещения относительно корпуса и взаимодействующей с запорно-регулирующим органом через элемент, понижаю щий трение 13. Недостатком известного затвора являетсй низкая ремонтопригодность. Наиболее близким по тех11ической сущности к изобретению является дисковый клапан, затвор которого содержит установленные в корпусе клапана неподвижное седло, связанный со шпинделем и постоянно контактирующий с седлом 3апорно-регулирующий орган и разгрузочное устройство, включающее сообщенный с напорной и сливной пог лостями клапана цйлиндрр, выполненный в корпусе , и расположенный, в цилиндре и в сливной полости клапана, поршень со штоком, один торец которого взаимодействует с запорно-регулируккдам органом через звено, понижающее трение 23. Недостатками известной конструкции являются относительная сложность конструкции (наличие специальной камерыцилиндра в корпусе и обводного канала, соединяющего ее с напорной полостью клапана) и низкая ремонтопригодность (для ремонта рабочей поверхности разгрузочного цилиндра вырезают клапан из трубопровода). Цель изобретения состоит в упрощении конструкции и повыаении ремонтопригодности. Поставленная цель достигается тем, что в затворе дискового клапана, содержащем установленные в корпусе неподвижное седло, связанный со шпинделем и постоянно контактирующий с седлом запсчэно-регулирующий орган и разгрузочное устройство, включающее сообщенный с напорной и сливной полостями клапана цилиндр, расположенный в нем по ршень,и звено, понижающее трение, цилиндр выполнен в запорно-регулирующем органе, поршень установле с возможностью взаимодействия через звено, понижающее трение, с неподвижным седлом, а связь запорно-регулиру щего органа со шпинделем выполнена в виде промежуточного тела с централным отверстием для взаимодействия со шпинделем и периферийными поверхностями ДЛЯ взаимодействия с запорнорегулирующим органом.

Кроме того, с целью уменьшения га баритов, между звеном и поршнем разт мещены дополнительный поршень и упругий элемент,установленный с возможностью постоянного взаимодействия с запорно-регулирующим органом и поршнями..

На фиг. 1 изображен предлагаемьай затвор в положении полного открытия, разрезf на фиг. 2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг. 3 - затвор с дополнительным поршнем (вариант).,

В корпусе 1 самоуплотняющегося дискового клапана установлены неподвижное седло 2 и постоянно -контактирующий с ним запорно-регулирующий орган (золотник) 3, которые разделяют клапан на напорную 4 и сливную 5 полости и имеют соответственно проходные окна б и вырезы 7 для пропуска рабочей среды. Плоские уплотннтел ные поверхности седла и золотника притерты друг к другу.

С помощБю промежуточного тела 8 золотник сочленен со шпинделем 9 без люфта и с возможностью самоустанавливаться относительно седла. Шпиндель в свою очередь сочленен с исполнительным механизмом (-не показан), который поворачивает золотник вокруг своей оси.

Промежуточное тело 8 выполнено в виде диска с центральным отверстием 10 для взаимодействия со шпинделем и с двумя периферийными вырезами ; 11 для взаимодействия с золотником.При этом взаимодействие промежуточного тела 8 со шпинделем и с золотником осуществлено по взаимно перпендикулярным плоским поверхностям отверстия 10 и вырезов 11.

В теле золотника 3 выполнена цилиндрическая расточка (Цилиндр) 12, сообщающаяся с напорной 4 и сливной 5 (через каналы 13 в седле 2) полостями клапана. В цилиндре 12 расположен разгрузочный поршень 14, уплотненный относительно стенок цилиндра уплотнительным кольцом 15. Благодаря выступам 16, ВХОДЯ1ЦИМ в паз промежуточного тела 8., разгрузочный пориень поворачивается вокруг своей оси вмес те с золотником 3, чем обеспечиваются наилучшие условия для работы уплотнения 15. Через шток 17 и упорный подшипник (шарик) 18 разгрузочный поршень опирается на седло 2, а через седло - на корпус клапана (корпу может служить и непосредственной опорой для подшипника).

Во втором варианте затвора (фиг.З 101ежду штоком 17 разгрузочного поршня 14 и упорным подшипником 18 установлены неуплотненный промежуточный поршень 19 и упругий элемент 2О,выполненный. Например, в виде засыпки из мелких стальных шариков или в виде прокладки из эластичного материал установленной таким образом, чтобы цилиндр 12 оставался сообщенным со сливной полостью клапана.

Затвор -работает следующим образом

Регулируемая среда под давлением Р поступает в напорную полост 4 клпана и -выходит в сливную полость 5 с давлением Р через отверстия, образущиеся при совпадении окон б седла 2 с вырезами 7 золотника 3. Поворотом последнего вокруг своей оси (с помощью .промежуточного тела 8 и шпинделя 9) можно изменять площадь этих отверстий, чем осуществляется регулирование расхода. В закрытом положении затвора золотник полностью перекрывает окна в оедле.

Перепадом давлений dP Р2 золотник с большой силой прижимается к седлу, а седло - к корпусу. Усилие F прижатия золотника к седлу зависит от перепада давлений ЛР , площади проходных окон, площади соприкосновения золотника с седлом и дис1метра разгрузочного поршня 14. .

На разгрузочный поршень 14 действует тот же перепад давлений дР, что и на затвор клапана. Обусловленное этим перепс1дом усилие Fpas через шток 17 и упорный подшипник 18 передается седлу и корпусу. Так как разгрузочный цилиндр 12 совмещен с золотником 3, на золотник действует усилие, направленное встречно силе равное ей по величине, которое уменьшае усилие F прижатия золотника к седлу Как и в известном дисковом затворе путем выбора диаметра разгрузочного поршня можно уменьшить контактное давление между золотником и седлом до оптимальной величины, гарантирующей высокое качество работы затвора.

Во втором варианте затвора (фиг.З шток 17, упругий элемент 20 и промежуточный поршень 19 совместно с золоникой 3 образуют своеобразный гидроусилитель, который усиливает развиваемое разгрузочным поршнем усилие и передает его на золотник в направлении, уменьшающем контактное давление между золотником и седлом. Наличие гидроусилителя позволяет уменьшить размеры золо,тника и разгрузочного поршня.

Затвор обладает конструктивной простотой и простотой изготовления: отсутствуют специальная разгрузочная камера (цилиндр-) в корпусе и обводной канал, повышенной ремонтопригодностью так как все элементы затвора легко снимаются: для ремонта любого элемента, в том числе и цилиндра, не требуется вырезать клапан из трубопровода ; ремонт может быть сведен к замене износившихся элементов или все го затвора новыми} время ремонта и трудозатраты существенно сокращаются Кроме того, уменьшен диаметр разгрузочного, поршня при неизменном усилии .разгрузки. Формула изобретения 1. Затвор дискового клапана, содер жащий установленные в корпусе неподвижное седло, связанный со шпинделем и постоянно контактирующий с седлом запорно-регул1;5руюа1ий орган и разгрузочное устройство, включающее сообщенный с напорной и сливной полостями клапана цилиндр, расположенный в нем поршень, и звено, понижающее тре ние, о тлич ающий ся тем что, с целью упрощения конструкции

re и повышения-ремонтопригодности, цилиндр выполнен в запорно-регулирующем органе, поршень установлен с возможностью взаимодействия через звено, понижающее трение, с неподвижным седлом, а связь запорно-регуЛирующего органа со шпинделем выполнена в виде промежуточного тела с центрспьным отверстием дпя взаимодействия со шпинделем и периферийными поверхнсттями для взаимодействия с запорнорегулирующим органом; 2. Затвор ПО-П.1, отличающийся тем, что, с целью уменьшения габаритов, между звеном, понижающим трение, и поршнем размещены дополнительный поршень и упругий элемент, установленный с возможностью постоянного взаимодействия с запорнорегулирующим органом и поршнями. Источники информсщии, принятые во внимание при экспертизе 1. Авторское свидетельство СССР 672425, кл. F 16 К 39/02, 197.. , 2. Авторское свидетельство СССР № 204076, кл. F 16 К 39/02, 1964 (прототип)..

8