Запорно-регулирующий орган дискового клапана Советский патент 1983 года по МПК F16K3/04 

Изобретение относится, к арматуростроению и может быть использовано в клапанах для регулирования расхода среды в технологических процессах, преимущественно для регулирования питания водой парогенераторов большой производительности. По основному авт.св. 421840 известен запорно-регулирующий орган дискового клапана, содержащий седло с проходными окнами, перекрываемыми двумя плоскими золотниками - основны и дополнительным, первый из которых связан с приводом, а второй открывается при контакте выступов, выполнен ных на обоих золотниках. Ось вращения дополнительного золотника смещена относительно оси вращения основ ного, причем дополнительный золотник .выполнен в виде кольцевой, охватывающей основной золотник и соооной с ним в закрытом положении заслонки, на внутреннюю боковую поверхность которой при закрытии клапана воздействует основной золотник ijo Недостатком известной конструкции является интенсивный износ боковых выступов и поверхностей кольцевой за слонки и основного золотника в места их силового взаимодействия в процесс закрытия заслонки, вызываквдий постепенное изменение эксплуатационной характеристики и снижение долговечности запорно-регулирующего органа, Цель изобретения. - улучшение эксплуатационных качеств и повышение долговечности. Поставленная цель достигается тем, что в запорно-регулируюием органе дискового клапана кольцевая заслонка снабжена радиальным подшипником с внутренним кольцом-сепаратором, снабженным выступами, выполйенными с возможностью взаимодействия с шдступом ОСНОВН01ХЭ золотника. На фиг.1 изображен предлагаемый запорно-регулирующий орган, разрез, положение Закрыто ; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1, положение Закрыто, на фиг.З - то же, положение Открыто ; на фиг.4 - конструктивная характеристика запорно-регулирующего органа (ot угол поворота шпинделя, S - площгшь проходных окон). Запорно-регулирующий орган включает в себя неподвижное плоское седло 1 с проходными окнами 2 и 3, которое разделяет клапан на напорную и сливную полости, основной (центральный) золотник 4 с окном 5 и дополнительный золотник - кольцевую засутонку б, поворачивающуюся вокруг оси 7. Централ ный золотник 4 и кольцевая заслонка 6 расположены в напорной полости кла пана, В закрытом положении клапана они соосны и перекрывают, соответственно, окна 2 и 3 седла 1. Уплотнительные поверхности золотника 4 и заслонки б за счет перепада давлений плотно прилегают к поверхности седла 1, чем обеспечивается герметич ность затвора. Для перемещения заслонки центральный золотник снабжен выступами 8 и 9, из которых выступ 8 служит для открытия и взаимодействует с выступом 10 заслонки, а выступ 9 служит для закрытия. Золотник 4 по стоянно взаимодействует со шпинделем 11, передающим вращающий момент от сервопривода (не показан), и со штоком 12, посредством которого передается усилие разгрузки Ррс,з от устрой ства гидравлической разгрузки (не по казано) . Кольцевая заслонка снабжена радиальным подшипником 13, на внутреннем кольце-сепараторе 14 которого установлены выступы 15 и 16. для взаимодействия с расположенным между ними выступом 9 основного золотника. Выступы 8 и 9, обеспечивающие перемеще ние заслонки, могут бытьустановлены не на самом золотнике 4, а на шпинде ле 11 или на промежуточных деталях. Устройство работает следующим образом. В начальный период пуска клапан полностью закрыт (о(. 0). Если уровень воды в барабане опустится ниже задан ного, то под действием регулятора сервопривод начинает проворачивать чпиндель 11 и сочлененный с ним цент ральный ЗОЛОТНИК;4 вокруг своей оси против часовой стрелки - в сторону открытия. Сначала выбирается перекры ша (до угла поворота d-) , затем золо ник постепенно приоткрывает окно 2, пока не установится требуемый расход питательной воды. На стадии подъема давления и начала нагружения парогенератора регулирование расхода осуществляется благодаря повороту только центрального золотника, а заслонка б остается неподвижной. Таким образом, в работе участ вует только центральный разгруженный золотник, приспособленный к большим перепадам. На этой стадии Oioi- oL, клапан работает на участке I характеристики (фиг.4). При вращении центрального золотника в сторону открытия и закрытия его выступ 9 поочередно взаимодействует (1с некоторым люфтом) соответственно с выступами 16 и 15 кольца-сепаратора 14, проворачивая последнее в подшипнике 13. При этом наружная боковая поверхность центрального золотника либо скользит вдоль внутренней боковой поверхности крльца-сепаратора 14 (выбирается люфт), рибо проворачивается вместе с ней (выступы золотника и кольца-сепаратора соприкасаются). По мере роста давления в барабане уменьшается перепащ давлений на кла-, пане и, следовательно, момент сопротивления повороту шпинделя. А по мере нагружения парогенератора золотник 4 все больще открывает окно 2, увеличивая расход воды. На некотором этапе нагружения, когда перепад давлений на клапане близок к обычной эксплуатационной величине, пропускной способности одного только окна 2 оказывается уже недостаточно. Тогда в работу включается неразгруженный допол нительный золотник-заслонка 6. К этому моменту шпиндель повернут на угол I выступы 8 и 9 центрального золотника соприкасаются соответственно с выступами 10 заслонки и 16 кольца-сепаратора. При дальнейшем повороте шпинделя выступ8 толкает заслонку, а выступ 9 - кольцо-сепаратор, заслонка вместе с кольцом-сепаратором поворачивается вокруг оси 7 против часовой стрелки; открывая дополнительные окна 3. Благодаря этому расход воды резко увеличивается (участок II характеристики) , наступает перерегулирование и регулятор срабатывает на убавить. По его команде сервопривод поворачивает шпиндель и центральный золотник в сторону закрытия по часовой стрелке. При этом выступ 9 перемещается между выступами 15 и 16, не соприкасаясь с ними, кольцо-сепаратор неподвижно. Так как заслонка остается в прежнем положении, ре улирование расхода воды в относительно узком диапазоне вновь осуществляется только центральным золотником, который теперь работает на одном из пологих участков III характеристики. Если нужно существенно увеличить расход воды, -происходит дальнейшее открытие окон.З, и рабочий участок характеристики смещается вверх параллельно самому себе. Максимальный расход соответствует углу поворота -max Если требуется значительное уменьшение расхода, то в процессе вращения золотника 4 по часовой стрелке выступ 9 и край наружной боковой поверхности золотника соприкасаются с выступом 15 и внутренней боковой поверхностью кольца-сепаратора (при некотором положении. шпинделяьи оС oLj ) . Так как заслонка в открытом положении мешает повороту кольца-сепаратора по часовой стрелке, последнее, проворачиваясь в под1иипнике 13, одновременно через подшипник отжимает заслонку в сторону закрытия, заслонка поворачивается по часовой стрелке и прикрывает )а1ополнительные окна 3 (участок IV характеристики).

В результате рабочий участок IМ характеристики смещается вниз. В предельном случае {останов парогенератора) заслонка полностью закрывается, установившись соосно центральному золотнику (при положении шпинделя ot 064) , кольцо-сепаратор свободно проворачивается в подшипнике. С этого момента и до полного прекращения подачи питательной воды клапан вновь работает на участке I характёристики.

Технико-экономическая эффективност устройства заключается в том, что в запорно-регулирующем органе по настоящему изобретению усилие закрытия заспонки воспринимается на большой площади поверхностями кольца-сепаратора и радиального подшипника. Благодаря

такому выполнению сведен к минимуму износ поверхностей воспринимающих усилия закрытия заслонки, и повышены стабильность эксплуатационной характеристики и долговечность запорно-регулиругацего органа..

Формула изобретения

Запорно-регулирующий орган дискового клапана по авт.св. 421840, отличающийся тем, что, с целью улучшения эксплуатационных качеств и повышения долговечности,кольцевая заслонка снабжена радиальным подшипником с внутренним кольцом-сепаратором, снабженным выступами, выполненньоми с возможностью взаимодействия с выступом основного золотника

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР 421840, кл. F 16 К 3/04, 1972.

Л-А

Щ

1J

16

Ю