RU17210U1

RU17210U1 - CHECK VALVE

Info

Publication number: RU17210U1
Application number: RU2000121217/20U
Authority: RU
Inventors: О.Г. Крыжановский
Priority date: 2000-08-07
Filing date: 2000-08-07
Publication date: 2001-03-20

Abstract

1. Обратный клапан, содержащий корпус с входной и выходной полостями, седло, запорный орган, кинематически связанный со штоком силового цилиндра, рабочая камера которого сообщена с выходной полостью корпуса через трубку с эжекторным насадком, отличающийся тем, что силовой цилиндр размещен внутри корпуса на упруго поджатом к седлу запорном органе, а рабочая камера силового цилиндра сообщена с выходной полостью корпуса через дроссельное отверстие в силовом цилиндре и камеру постоянного объема, размещенную между силовым цилиндром и трубкой с эжекторным насадком.2. Обратный клапан по п.1, отличающийся тем, что боковая поверхность рабочей камеры силового цилиндра выполнена в виде юбки запорного органа с уплотнительным пояском, взаимодействующим при движении запорного органа с наружной поверхностью камеры постоянного объема как с направляющей, а величина зазора между направляющей поверхностью и уплотнительным пояском выполнена переменной по длине хода запорного органа.3. Обратный клапан по пп.1 и 2, отличающийся тем, что величина зазора между направляющей поверхностью и уплотнительным пояском максимальна при закрытом положении обратного клапана.1. The non-return valve, comprising a housing with inlet and outlet cavities, a seat, a locking member kinematically connected with the rod of the power cylinder, the working chamber of which is in communication with the output cavity of the body through a tube with an ejector nozzle, characterized in that the power cylinder is placed elastically inside the body the locking member is pressed to the saddle, and the working chamber of the power cylinder is in communication with the output cavity of the housing through a throttle hole in the power cylinder and a constant volume chamber located between the power cylinder and the tube with ejector nasadkom.2. The non-return valve according to claim 1, characterized in that the lateral surface of the working chamber of the power cylinder is made in the form of a skirt of a locking body with a sealing girdle that interacts when the locking body moves with the outer surface of the chamber of constant volume as a guide, and the gap between the guide surface and the sealing the belt is made variable along the stroke length of the locking member. 3. The check valve according to claims 1 and 2, characterized in that the gap between the guide surface and the sealing girdle is maximum when the check valve is closed.

Description

Полезная модель относится к арматуростроснню.The utility model relates to valve assembly.

Известен обратный клапан, защнщенный авторским свидетельством СССР N1767264, МПК7 ПбК 15/03. 1989.Known check valve protected by copyright certificate of the USSR N1767264, IPC7 PbK 15/03. 1989.

В клапане для увеличения открытия запорного органа н снижения его гидравлического сопротивления используется кинематически связанный с запорным органом силовой цилиндр, рабочая камера которого соединена гибким трубопроводом с напорной полостью клапана. Под действием прямого потока рабочей среды запорный орган не может быть выведеи в положение, при котором его гидравлическое сопротивление минимально. Полное открытие клапана осуществляется с помощью силового цилиндра, увеличивающего силу воздействия на запорный орган.In the valve, to increase the opening of the shut-off element and reduce its hydraulic resistance, a power cylinder kinematically connected with the shut-off element is used, the working chamber of which is connected by a flexible pipe to the pressure chamber of the valve. Under the influence of a direct flow of the working medium, the shut-off element cannot be brought to a position at which its hydraulic resistance is minimal. Full opening of the valve is carried out with the help of a power cylinder, which increases the force of action on the locking element.

Недостатком аналога является относительно низкая эффективность использования эиергии рабочего потока для воздействия на запорный орган клапана.The disadvantage of the analogue is the relatively low efficiency of the use of the erigion of the working stream to act on the valve shutoff organ.

Прототипом полезной модели является обратный клапан, защищенный патентом РФ на изобретение N2116541, МПК7 F16K 15/03, приоритет от 18.11.96.The prototype of the utility model is a non-return valve, protected by RF patent for the invention N2116541, IPC7 F16K 15/03, priority from 11/18/96.

Прототип содержит корпус, установленный в корпусе запорный орган, разделяющий проточную часть корпуса на входиую и выходную полости, и кинематически связанный с запорным органом силовой цилиндр, одна рабочая камера которого сообщена трубкой с входной полостью корпуса, а вторая - с выходной полостью корпуса. Па концевых участках трубок установлены эжекторные насадки, усиливающие приводной эффект силового цилиндра при прямом и обратном рабочем потоке в трубопроводе.The prototype contains a housing, a shut-off element installed in the housing, dividing the flow part of the housing into the inlet and outlet cavities, and a power cylinder kinematically connected with the shut-off body, one working chamber of which is connected by a tube to the input cavity of the housing, and the second to the output cavity of the housing. Pa end sections of the tubes installed ejector nozzles that enhance the driving effect of the power cylinder with direct and reverse working flow in the pipeline.

1 т 1 /г -г1 t 1 / g -g

ОБРАТНЫЙ КЛАПАНCHECK VALVE

МПК7 F16K21/10 Полезная модель решает задачу упрощения конструкцин обратного клапана иMPK7 F16K21 / 10 The utility model solves the problem of simplifying check valve designs and

расширения сто функциональных возможностей.extensions of one hundred functionalities.

Поставленная задача достигается в заявляемом обратном клапане, содержащем корпус с входной и выходной полостями, седло, упруго поджатый к седлу запорный орган и размещенный на запорном органе силовой цилиндр, рабочая камера которого сообщена с выходной полостью корпуса через дроожльное отверстие в цилиндре и камеру постоянного объема, размещенную между силовым цилиндром и с эжекторным насадком. Боковая noBq)XHOCTb рабочей камеры силового цилиндра выполнена в виде юбки запорного органа с уплотнительным поясэсом, взаимодействующим при движений запорного органа с наружной поверхностью камеры постоянного объема как с направляющей. Величина зазора между уплотнительным пояском и направляющей поверхностью выполнена переменной по длине хода запорного органа и максимальна при закрытом положении обратного клапана.The problem is achieved in the inventive non-return valve, comprising a housing with an inlet and outlet cavities, a saddle, a locking member elastically pressed against the saddle and a power cylinder placed on the locking member, the working chamber of which is in communication with the output cavity of the housing through the drozhogo opening in the cylinder and a constant volume chamber, placed between the power cylinder and with the ejector nozzle. Lateral noBq) XHOCTb of the working chamber of the power cylinder is made in the form of a skirt of a locking body with a sealing belt interacting with the movements of the locking body with the outer surface of the chamber of constant volume as with a guide. The gap between the sealing girdle and the guide surface is made variable along the stroke length of the locking element and is maximum when the check valve is closed.

Существо полезной модели поясняется чертежом, на фигЛ которого обратный клапан в разрезе, на фиг 2 - зазор между подвижными деталями силового цилиндра в увеличенном масштабе.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, in FIG. Which is a sectional check valve, in FIG. 2 is a gap between the moving parts of the power cylinder on an enlarged scale.

Обратный клапан содержит корпус 1, седло 2, запорный орган 3. соединенный с помощью шарового шарнира 4 со ступенчатым штоком 3. Запорный орган 3 в закрытом положении поджат к седлу 2 пружиной 6, воздействующей на ступенчатый щток 5, и разделяет проточную часть корпуса на входную 7 и выходную 8 полости. На запорном органе 3 размещен силовой цилиндр 9, боковая поверхность которого выполнена в виде юбки i О запорного органа, снабженной уплотнительным пояском 11. Силовой цилиидр 9 включает рабочую камеру 2 перемеиного объема и крышку 13. Обратный клапан снабжен камерой 14 постоянного объема, сообщенной с рабочей камерой 12 силового цилиндра 9 через дроссельное отверстие 15 в крышке 13. Камера 14 сообщена с выходной полостью 8 корпуса 1 трубкой 16, на конце которой установлен эжекторный наса2 док 17 с каналом 18 в форме конфузора, переходящего в диффузор 19. Конец трубкн 16The non-return valve contains a housing 1, a seat 2, a locking member 3. connected by means of a ball joint 4 with a stepped rod 3. The locking member 3 in the closed position is pressed against the seat 2 by a spring 6 acting on the stepped plate 5, and divides the flow part of the housing into the input 7 and output 8 cavity. On the locking body 3 there is a power cylinder 9, the side surface of which is made in the form of a skirt i О of a locking body equipped with a sealing belt 11. The power cylinder 9 includes a working chamber 2 of a variable volume and a cover 13. The check valve is equipped with a chamber 14 of constant volume in communication with the working the chamber 12 of the power cylinder 9 through the throttle hole 15 in the cover 13. The chamber 14 is in communication with the outlet cavity 8 of the housing 1 by a tube 16, at the end of which an ejector nozzle 17 with a channel 18 in the form of a confuser passing into the diffuser 19. K one pipe 16

размещен в нанболее узком сечении канала насадка 17. Наружная поверхность 20 камеры 14 постоянного объема служит направляющей дли цилиндрического пояска 11 при движении запорного органа 3. Величина зазора 21 между направляющей поверхностью 20 и уплотнительным пояском 11 выполнена переменной по длине хода запорного органа 3 и максимальна при закрытом положении обратного клапана. Шток 5 установлен в подщипниках 22.the nozzle 17 is placed in a narrower section of the channel 17. The outer surface 20 of the chamber 14 of constant volume serves as a guide for the length of the cylindrical girdle 11 when the locking member 3 is moved. The size of the gap 21 between the guide surface 20 and the sealing girdle 11 is made variable along the stroke length of the locking member 3 and is maximum when closed position of the check valve. The stem 5 is installed in the bearings 22.

Обратный клапан работает следующим образом.The check valve operates as follows.

Из положения закрыто под действием прямого потока рабочей среды запорный орган 3, преодолевая усилие пружины б, начинает движение на открытие обратного клапана. После небольщого перемещения запорного органа 3 зазор 21 между уплотнительным пояском 11 запорного органа 3 и направляющей поверхностью 20 камеры 14 постоянного объема резко уменьщается. Дальнейщее открытие запорного органа 3 приводит к значительному уменьщению объема рабочей камеры 12 силового цилиндра 9 и сжатию в ней рабочей среущ, частично проникающей в проточную часть корпуса 1 через зазор 21 между уплотнительным пояском 11 и направляющей поверхностью 20, зазоры между щтоком 5 и подщипником 22 в крышке 13. а также через дроссельное отверстие 15 в силовом цилиндре 9. При этом происходит демпфирование запорного органа 3 при его открытии.From the closed position under the influence of a direct flow of the working medium, the shutoff member 3, overcoming the force of the spring b, begins to move to open the check valve. After a slight movement of the locking member 3, the gap 21 between the sealing girdle 11 of the locking member 3 and the guide surface 20 of the chamber 14 of constant volume decreases sharply. Further opening of the locking element 3 leads to a significant reduction in the volume of the working chamber 12 of the power cylinder 9 and the compression of the working sheath, partially penetrating into the flowing part of the housing 1 through the gap 21 between the sealing girdle 11 and the guide surface 20, the gaps between the pin 5 and the bearing 22 in the cover 13. and also through the throttle hole 15 in the power cylinder 9. When this occurs, the damping of the locking element 3 when it is opened.

С началом открытия обратного клапана прямой поток рабочей среды преодолевает конфузор 18 эжекторного насадка 17 и, ускоряясь в нем, создает зону пониженного давления на конце трубки 16, в камере 14 постоянного объема и сообщающейся с ней через дроссельное отверстие 15 рабочей камере 12, увеличивая результирующее усилие открытия запорного органа 3. При открытом запорном органе 3 объем рабочей камеры 12 практически очень мал и небольшое понижение давления в камере 14 постоянного объема обеспечивает устойчивое, плотное прижатие запорного органа 3 к крышке 13With the beginning of the opening of the non-return valve, the direct flow of the working medium overcomes the confuser 18 of the ejector nozzle 17 and, accelerating in it, creates a zone of reduced pressure at the end of the tube 16, in the chamber 14 of constant volume and communicating with it through the throttle hole 15 of the working chamber 12, increasing the resulting force opening of the locking member 3. With the locking member 3 open, the volume of the working chamber 12 is practically very small and a slight decrease in pressure in the constant-volume chamber 14 provides a stable, tight pressing of the locking member 3 to cover 13

3 3

силового цилиндра 9.power cylinder 9.

При уменьшении расхода среды через клапан скорость прямого потока рабочей Яреды, в том числе и проходящего через коифузор 18 эжекторного насадка 17, уменьшается, а давление в камере 14 постоянного объема увеличивается и уравнивается с давлением в выходной полости 8 проточной части корпуса 1. При этом результирующее усилие открытия запориого органа 3 уменьшается и он под действием пружины 6 поджимается к седлу 2. Обратный клапан залфывается.With a decrease in the flow rate of the medium through the valve, the speed of the direct flow of the working Jared, including the ejector nozzle 17 passing through the cofusor 18, decreases, and the pressure in the chamber 14 of constant volume increases and equalizes with the pressure in the outlet cavity 8 of the flow part of the housing 1. At the same time, the resulting the opening force of the locking member 3 is reduced and it is compressed by the action of the spring 6 to the seat 2. The check valve is buried.

Возникновение обратного потока в клапане происходит при остановке насоса (компрессора), работающего на коллектор, или при обрыве входного трубопровода (на чертеже не показаны).The return flow in the valve occurs when the pump (compressor) running on the manifold stops, or when the inlet pipe breaks (not shown in the drawing).

Обратный поток q)cды скользит вдоль наружной поверхности силового цилиндра 9, обтекая ее. Часть обратного потока, входя в конус 19 эжекторного насадка 17, тормозится, кинетическая энергия потока превращается в потенциальную и давление на входе в трубку 16 и в камере 14 постоянного объема повышается - происходит наддув среды. Поскольку в положении, при котором запорный орган 3 открыт, зазор 21 между уплотнительным пояском 11 и направляющей поверхностью 20 минимален, а объем рабочей камеры 12 силового цилиндра 9 незиачителен и сообщен с камерой 14 постоянного объема дроссельным отверстием 15, давление в рабочей камере 12 практически равно давлению в камере 14. Запорный орган 3 под воздействием пружииы б и рабочей среды начинает быстро закрываться, преодолевая порой значительное сопротивление со стороны инородных частиц, загрязняющих рабочую среду и накапливающихся в виде иалета на поверхностях скольжения.The reverse flow q) sda slides along the outer surface of the power cylinder 9, flowing around it. Part of the return flow, entering the cone 19 of the ejector nozzle 17, is inhibited, the kinetic energy of the flow is converted to potential, and the pressure at the inlet to the tube 16 and in the chamber 14 of a constant volume rises - there is a pressurization of the medium. Since in the position in which the locking element 3 is open, the gap 21 between the sealing girdle 11 and the guide surface 20 is minimal, and the volume of the working chamber 12 of the power cylinder 9 is inactive and communicated with the constant-volume chamber 14 with a throttle hole 15, the pressure in the working chamber 12 is practically equal pressure in the chamber 14. The locking element 3 under the influence of the spring b and the working medium begins to close quickly, sometimes overcoming significant resistance from foreign particles that pollute the working environment and accumulate in de ialeta on sliding surfaces.

С увеличением хода на закрытие объем рабочей камеры 12 резко увеличивается и давление в ней, по сравнению с давлением в камере 14 постоянного объема, уменьшает ся (из-за малой величины дроссельного отверстия 15 оно не успевает выравниваться). движение запорного оргаиа 3 при этом в большей степени зависит от пружины 6, ПриWith an increase in the closing stroke, the volume of the working chamber 12 sharply increases and the pressure in it, compared with the pressure in the chamber 14 of a constant volume, decreases (due to the small size of the throttle hole 15, it does not have time to equalize). the movement of the locking organ 3 in this case is more dependent on the spring 6, When

быстром движении запорного органа 3 давление в рабочей камере 12 становится значительно меньшим, чем в камере 14 постоянного объема, и возникает декомпрессия среды, уменьшающая силу удара запорного органа 3 о седло 2.the rapid movement of the locking member 3, the pressure in the working chamber 12 becomes much lower than in the constant volume chamber 14, and medium decompression occurs, which reduces the impact force of the locking member 3 on the seat 2.

При подходе запорного органа 3 к седлу 2 кольцевой канал в проточной части обратного клапана становится небольшим, величина обратного потока уменьшается. Зазор 21 между направляющей поверхностью 20 и уплотнительным пояском 11 запорного органа 3 ув шичнвается н достигает своего максимального значения. Давление в рабочей камере 12 силового цилиндра 9 выравнивается с давлением в обратном потоке и действует на всю площадь запорного органа 3. Под действием обратного потока запорный орган 3 безударно и плотно прижимается к седлу 2.With the approach of the locking element 3 to the seat 2, the annular channel in the flow part of the check valve becomes small, the amount of backflow decreases. The gap 21 between the guide surface 20 and the sealing strip 11 of the locking member 3 increases and reaches its maximum value. The pressure in the working chamber 12 of the power cylinder 9 is equalized with the pressure in the return flow and acts on the entire area of the shut-off member 3. Under the action of the return flow, the shut-off member 3 is shocklessly and tightly pressed against the seat 2.

Заявляемая конструкция обратного клапана компактна и пригодна для использования на подземнытс трубопроводах.The inventive check valve design is compact and suitable for use in underground pipelines.

5 5

Claims

1. The non-return valve, comprising a housing with inlet and outlet cavities, a seat, a locking member kinematically connected with the rod of the power cylinder, the working chamber of which is in communication with the output cavity of the body through a tube with an ejector nozzle, characterized in that the power cylinder is placed elastically inside the body the locking member is pressed to the saddle, and the working chamber of the power cylinder is in communication with the output cavity of the housing through a throttle hole in the power cylinder and a constant volume chamber located between the power cylinder and the tube an ejector nozzle.

2. The non-return valve according to claim 1, characterized in that the lateral surface of the working chamber of the power cylinder is made in the form of a skirt of a locking body with a sealing girdle interacting when the locking body moves with the outer surface of the chamber of constant volume as with a guide, and the gap between the guide surface and the sealing girdle is made variable along the stroke length of the locking member.

3. The check valve according to claims 1 and 2, characterized in that the gap between the guide surface and the sealing girdle is maximum when the check valve is closed.