RU174579U1

RU174579U1 - SUPPORT VALVE

Info

Publication number: RU174579U1
Application number: RU2016145588U
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Кузнецов; Леонид Николаевич Архипов; Павел Геннадьевич Васильев; Дмитрий Николаевич Поленов
Original assignee: Акционерное общество "Машиностроительный завод "Армалит"
Priority date: 2016-11-22
Filing date: 2016-11-22
Publication date: 2017-10-20

Abstract

Полезная модель относится к общему машиностроению, в частности к трубопроводной арматуре, а именно к клапанам предохранительным, нагруженным пружиной, с приспособлениями для регулирования давления открытия. Техническим результатом, достигаемым полезной моделью, является сохранение заданной степени герметичности в ходе длительной эксплуатации клапана подпорного и, как следствие, повышение его эксплуатационного ресурса. Решение вышеназванной технической проблемы обеспечивается в конструкции клапана подпорного с повышенной степенью герметичности, содержащего угловой корпус с входным и выходным патрубками, последовательно установленные в корпус центрирующую втулку, дроссельную шайбу, седло с уплотнительной поверхностью, и золотник с уплотнительной поверхностью и гребенчатым выступом, поджимаемый к седлу пружиной, усилие которой настраивается регулировочным винтом, и крышку, отличающийся тем, что гребенчатый выступ золотника частично погружен в отверстие дроссельной шайбы, чем достигается снижение скорости потока рабочей среды в уплотнительной зоне клапана подпорного, что позволяет уменьшить износ уплотнительной поверхности седла и уплотнительной поверхности золотника.The invention relates to general engineering, in particular to valves, namely, safety valves, loaded with a spring, with devices for regulating the opening pressure. The technical result achieved by the utility model is to maintain a given degree of tightness during the long-term operation of the retaining valve and, as a result, increase its operational life. The solution to the above technical problem is provided in the design of the retaining valve with a high degree of tightness, comprising an angular housing with inlet and outlet nozzles, a centering sleeve, a throttle washer, a seat with a sealing surface, and a spool with a sealing surface and a comb protrusion pressed against the seat a spring, the force of which is adjusted by the adjusting screw, and a cover, characterized in that the comb protrusion of the spool is partially immersed in the hole TIFA orifice, thus achieving reduction of the medium flow rate area in the seal retaining valve, thereby reducing wear of the sealing seat surface and the sealing surface of the spool.

Description

Полезная модель относится к общему машиностроению, в частности к трубопроводной арматуре, а именно к клапанам предохранительным, нагруженным пружиной, обеспечивающим поддержание заданного давления в трубопроводе после себя.The utility model relates to general engineering, in particular to valves, namely, safety valves, loaded with a spring, ensuring the maintenance of a given pressure in the pipeline after itself.

Наиболее близким аналогом полезной модели является разработанный Конструкторским бюро «Армас» АО «ЦТСС» (198097, Санкт-Петербург, ул. Трефолева, д. 4, корп. 3, официальный сайт в информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» http://www.sstc.spb.ru/product/razrabotka-sudovoy-armatury) клапан подпорный угловой штуцерный стальной ИПЛТ.494311.031 (DN 20, PN 40), содержащий угловой корпус с входным и выходным патрубками, последовательно установленные в корпус центрирующую втулку, нижний дроссельный затвор, состоящий из дроссельной шайбы, и гребенчатого выступа, расположенного в нижней части золотника, верхний уплотнительный затвор, состоящий из седла с уплотнительной поверхностью и уплотнительной поверхности золотника, расположенной в верхней его части, пружину, поджимающую золотник к седлу, усилие пружины настраивается регулировочным винтом, и крышку (Каталог продукции АО «Армалит». Официальный сайт в информационно-телекоммуникационной сети «Интернет» http://armalit1.ru/catalog.html).The closest analogue of the utility model is developed by the Design Office “Armas” JSC “TsTSS” (198097, St. Petersburg, 4 Trefoleva St., building 3, the official website in the information and telecommunication network “Internet” http: // www .sstc.spb.ru / product / razrabotka-sudovoy-armatury) IPLT steel angular check valve IPLT. 494311.031 (DN 20, PN 40), comprising an angular housing with inlet and outlet nozzles, a centering sleeve, a lower butterfly valve installed in series in the housing consisting of a throttle washer and a comb protrusion located in the lower part of the spool, the upper sealing valve, consisting of a seat with a sealing surface and a sealing surface of the spool located in its upper part, the spring pressing the spool to the seat, the spring force is adjusted by the adjusting screw, and the cover (Armalit JSC product catalog. Official website in the information and telecommunication network "Internet" http://armalit1.ru/catalog.html).

Однако клапан подпорный этой конструкции имеет техническую проблему. В нижнем дроссельном затворе гребенчатый выступ золотника не погружен в отверстие дроссельной шайбы и его торец, обращенный к дроссельной шайбе, расположен на одном уровне с ее торцом, а диаметр уплотнительной поверхности клапана подпорного и диаметр дроссельной щели практически равны, что приводит к образованию в открытом положении клапана подпорного одинакового зазора между торцом дроссельной шайбы и торцом гребенчатого выступа на золотнике, а также между уплотнительными поверхностями седла и золотника, а это в силу равенства диаметров означает, что площадь проходного сечения в уплотнительной зоне клапана подпорного практически равна площади дроссельной щели, что приводит к образованию в зоне уплотнительных поверхностей клапана высоких скоростей потока рабочей среды, равных скоростям потока рабочей среды в дроссельной щели, в результате чего происходит ускоренный износ уплотнительных поверхностей, и как следствие, потеря заданной степени герметичности клапана подпорного в ходе его эксплуатации.However, a retaining valve of this design has a technical problem. In the lower butterfly valve, the ridge of the spool is not immersed in the hole of the butterfly valve and its end facing the butterfly valve is flush with its end, and the diameter of the sealing surface of the valve retaining valve and the diameter of the butterfly valve are almost equal, which leads to the formation in the open position valve retaining the same clearance between the end of the throttle washer and the end of the ridge of the ridge on the spool, as well as between the sealing surfaces of the seat and the spool, and this is due to the equality of the diameter A ditch means that the cross-sectional area in the sealing zone of the retaining valve is almost equal to the area of the throttle gap, which leads to the formation in the zone of the valve sealing surfaces of high flow rates of the working medium equal to the flow rates of the working medium in the throttle gap, resulting in accelerated wear of the sealing surfaces , and as a result, the loss of a given degree of tightness of the retaining valve during its operation.

Решение вышеназванной технической проблемы обеспечивается в конструкции клапана подпорного, содержащей угловой корпус с входным и выходным патрубками, последовательно установленные в корпус центрирующую втулку, нижний дроссельный затвор, состоящий из дроссельной шайбы и гребенчатого выступа, расположенного в нижней части золотника, верхний уплотнительный затвор, состоящий из седла с уплотнительной поверхностью и уплотнительной поверхности золотника, расположенной в верхней его части, пружину, поджимающую золотник к седлу, усилие которой настраивается регулировочным винтом, и крышку, при этом гребенчатый выступ, расположенный в нижней части золотника, частично погружен в отверстие дроссельной шайбы, чем достигается снижение скорости потока рабочей среды в уплотнительной зоне клапана подпорного, что позволяет уменьшить износ уплотнительной поверхности седла и уплотнительной поверхности золотника.The solution to the above technical problem is provided in the design of the retaining valve, comprising an angular housing with inlet and outlet nozzles, a centering sleeve sequentially installed in the housing, a lower butterfly valve, consisting of a butterfly valve and a comb protrusion located in the lower part of the spool, the upper sealing valve, consisting of saddles with a sealing surface and a sealing surface of the spool located in its upper part, a spring pressing the spool to the seat, the force the second is adjusted by the adjusting screw and the cover, while the comb protrusion located in the lower part of the spool is partially immersed in the throttle washer hole, thereby reducing the flow rate of the working medium in the sealing zone of the retaining valve, which reduces wear on the sealing surface of the seat and the sealing surface of the spool .

Таким образом, техническим результатом, обеспечиваемым полезной моделью, является сохранение заданной степени герметичности в ходе длительной эксплуатации клапана подпорного и, как следствие, повышение его эксплуатационного ресурса.Thus, the technical result provided by the utility model is the preservation of a given degree of tightness during the long-term operation of the retaining valve and, as a result, an increase in its operational life.

Клапан подпорный представлен на фиг. 1, 2 и 3, где:The check valve is shown in FIG. 1, 2 and 3, where:

фиг. 1 - общий вид клапана подпорного продольное сечение;FIG. 1 is a general view of a retaining valve in longitudinal section;

фиг. 2 - вид А, клапан подпорный в положении «закрыто»;FIG. 2 - view A, retaining valve in the closed position;

фиг. 3 - вид А, клапан подпорный в положении «открыто», где:FIG. 3 - view A, retaining valve in the open position, where:

1 - корпус, 2 - дроссельная шайба, 3 - седло, 4 - золотник, 5 - втулка, 6 - регулировочный винт, 7 - стопорная гайка, 8 - крышка, 9 - пружина, 10 - втулка, 11 - выходной патрубок, 12 - гребенчатый выступ, 13 - центрирующая втулка, 14 - входной патрубок, 15 - торец дроссельной шайбы, 16 - торец гребенчатого выступа, 17 - уплотнительная поверхность седла, 18 - уплотнительная поверхность золотника.1 - body, 2 - throttle washer, 3 - seat, 4 - spool, 5 - sleeve, 6 - adjusting screw, 7 - lock nut, 8 - cover, 9 - spring, 10 - sleeve, 11 - output pipe, 12 - ridge protrusion, 13 - centering sleeve, 14 - inlet pipe, 15 - end face of the throttle washer, 16 - end face of the ridge protrusion, 17 - sealing surface of the seat, 18 - sealing surface of the spool.

Общая конструкция клапана подпорного состоит из углового корпуса 1 с входным и выходным патрубками 14 и 11 соответственно, последовательно установленных в корпус 1 центрирующей втулки 13, нижнего дроссельного затвора, состоящего из дроссельной шайбы 2 и гребенчатого выступа 12, расположенного в нижней части золотника 4, верхнего уплотнительного затвора, состоящего из седла 3 с уплотнительной поверхностью 17 и уплотнительной поверхности 18, расположенной в верхней части золотника 4, пружины 9, поджимающей золотник 4 к седлу 3, усилие пружины 9 настраивается регулировочным винтом 6, и крышки 8. Втулки 5 и 10 обеспечивают центровку пружины 9, а стопорная гайка 7 надежную фиксацию пружины 9 в настроенном положении. Гребенчатый выступ 12, расположенный в нижней части золотника 4 частично погружен в отверстие дроссельной шайбы 2.The overall design of the retaining valve consists of an angular housing 1 with inlet and outlet nozzles 14 and 11, respectively, sequentially installed in the housing 1 of the centering sleeve 13, the lower butterfly valve, consisting of a butterfly valve 2 and a comb ledge 12 located in the lower part of the spool 4, the upper a sealing shutter consisting of a seat 3 with a sealing surface 17 and a sealing surface 18 located in the upper part of the spool 4, spring 9, compressing the spool 4 to the seat 3, the force of the spring 9 adjust is adjusted by the adjusting screw 6, and the cover 8. The bushings 5 and 10 provide centering of the spring 9, and the lock nut 7 reliably fixes the spring 9 in the adjusted position. The ridge protrusion 12 located in the lower part of the spool 4 is partially immersed in the opening of the throttle washer 2.

Клапан подпорный необходим для поддержания заданного давления в трубопроводе после себя.A backup valve is necessary to maintain a given pressure in the pipeline after itself.

Клапан подпорный работает следующим образом.The backup valve operates as follows.

Рабочая среда, проходя через входной патрубок 14, отверстия в центрирующей шайбе 13 и зазор, образованный свободной посадкой гребенчатого выступа 12 золотника 4 в отверстие дроссельной шайбы 2, воздействует рабочим давлением на золотник 4 в направлении открытия. Клапан подпорный находится в положении «закрыто» за счет наличия противодавления в выходном патрубке 11 и усилия создаваемого пружиной 9. Когда величина разности давления рабочей среды и противодавления, за счет снижения величины противодавления, достигает давления начала открытия клапана подпорного, начинается подъем золотника 4. При дальнейшем понижении противодавления, подъемная сила становится больше усилия пружины 9 и происходит открытие клапана подпорного, уплотнительная поверхность 17 седла 3 выходит из контакта с уплотнительной поверхностью 18, начинается переток рабочей среды из входного патрубка 14 в выходной патрубок 11, при этом расход среды мал за счет того, что дроссельная щель между торцом гребенчатого выступа 16 и торцом дроссельной шайбы 15 еще не образовалась и расход обеспечивается лишь зазором свободной посадки гребенчатого выступа 12 золотника 4 в отверстие дроссельной шайбы 2. При этом на уплотнительной поверхности 17 седла 3 и уплотнительной поверхности 18 золотника 4 происходит износ из-за наличия передвигающейся рабочей среды, но он незначителен, так как расход среды не значителен и соответственно скорость движения рабочей среды мала. При дальнейшем понижении противодавления величина разности давления рабочей среды и противодавления достигает давления полного открытия клапана подпорного, подъемная сила поднимает золотник 4, между торцом гребенчатого выступа 16 и торцом дроссельной шайбы 15 образуется дроссельная щель размером В, а между уплотнительной поверхностью 17 седла 3 и уплотнительной поверхностью 18 золотника 4 образуется зазор размером Б, клапан подпорный полностью открыт. При примерно равных размере D - диаметре уплотнительной поверхности 18, и размере d - диаметре отверстия дроссельной шайбы 2, отношение величины площади зазора между уплотнительной поверхностью 17 седла 3 и уплотнительной поверхностью 18 золотника 4 к площади дроссельной щели между торцом гребенчатого выступа 16 и торцом дроссельной шайбы 15 будет равно отношению величины размера Б к величине размера В. Клапан подпорный сконструирован таким образом, чтобы величина размера Б была в 1,5…2 раза больше величины размера В. При этом массовый расход рабочей среды через зазор между уплотнительной поверхностью 17 седла 3 и уплотнительной поверхностью 18 золотника 4 будет равен массовому расходу рабочей среды через дроссельную щель между торцом гребенчатого выступа 16 и торцом дроссельной шайбы 15, а скорость потока рабочей среды между уплотнительной поверхностью 17 седла 3 и уплотнительной поверхностью 18 золотника 4 будет в 1,5…2 раза меньше скорости потока рабочей среды в дроссельной щели между торцом гребенчатого выступа 16 и торцом дроссельной шайбы 15. Снижение скорости потока рабочей среды в уплотнительной зоне клапана подпорного позволяют уменьшить износ уплотнительной поверхности 17 седла 3 и уплотнительной поверхности 18 золотника 4, что в свою очередь приводит к сохранению заданной степени герметичности в ходе длительной эксплуатации клапана подпорного и, как следствие, повышение его эксплуатационного ресурса.The working medium, passing through the inlet pipe 14, the openings in the centering washer 13 and the gap formed by the loose fit of the comb protrusion 12 of the spool 4 into the opening of the throttle washer 2, acts by working pressure on the spool 4 in the opening direction. The backup valve is in the “closed” position due to the presence of back pressure in the outlet pipe 11 and the force created by the spring 9. When the difference between the pressure of the working medium and the back pressure, due to the decrease in the back pressure, reaches the pressure at which the back pressure valve opens, the spool 4 starts to lift. a further decrease in backpressure, the lifting force becomes greater than the force of the spring 9 and the retaining valve opens, the sealing surface 17 of the seat 3 comes out of contact with the sealing surface 18, begins the flow of the working medium from the inlet pipe 14 to the outlet pipe 11, while the flow rate of the medium is small due to the fact that the throttle gap between the end face of the ridge projection 16 and the end of the throttle plate 15 has not yet formed and the flow rate is provided only by the clearance of the ridge projection 12 of the spool 4 into the hole of the throttle washer 2. At the same time, wear occurs due to the presence of a moving medium on the sealing surface 17 of the seat 3 and sealing surface 18 of the spool 4, but it is insignificant since the flow rate of the medium is not significant and, accordingly, the speed of the working medium is small. With a further decrease in backpressure, the difference between the pressure of the working medium and the backpressure reaches the pressure of full opening of the retaining valve, the lifting force lifts the spool 4, between the end of the ridge projection 16 and the end of the throttle washer 15, a throttle gap is formed in size B, and between the sealing surface 17 of the seat 3 and the sealing surface 18 of the spool 4, a clearance of size B is formed, the retaining valve is fully open. When approximately equal to the size D - the diameter of the sealing surface 18, and the size d - the diameter of the hole of the throttle washer 2, the ratio of the size of the gap between the sealing surface 17 of the seat 3 and the sealing surface 18 of the spool 4 to the area of the throttle gap between the end of the ridge 16 and the end of the throttle washer 15 will be equal to the ratio of the size B to the size B. The backup valve is designed so that the size B is 1.5 ... 2 times larger than the size B. The mass flow rate whose medium through the gap between the sealing surface 17 of the seat 3 and the sealing surface 18 of the spool 4 will be equal to the mass flow rate of the working medium through the throttle gap between the end face of the ridge projection 16 and the end of the throttle washer 15, and the flow rate of the working medium between the sealing surface 17 of the seat 3 and the sealing surface 18 of the spool 4 will be 1.5 ... 2 times less than the flow rate of the medium in the throttle gap between the end of the ridge 16 and the end of the throttle plate 15. Decrease in the flow rate of the medium booster valve sealing zone can reduce the wear of the sealing surface 17 of the seat 3 and the sealing surface 18 of the spool 4, which in turn leads to the preservation of the desired degree of tightness during prolonged operation of the valve and retaining, as a consequence, increasing its service life.

При перетоке рабочей среды из входного патрубка 14 в выходной патрубок 11 повышается противодавление. Это способствует увеличению усилия направленного на закрытие клапана подпорного. При возникновении в трубопроводе за подпорным клапаном противодавления, величина которого обеспечивает разность давления рабочей среды во входном патрубке и противодавления равную давлению закрытия клапана подпорного, он закрывается.When the flow of the working medium from the inlet pipe 14 to the output pipe 11 increases the back pressure. This contributes to an increase in the effort aimed at closing the retaining valve. If a backpressure occurs in the pipeline behind the backup valve, the value of which provides a difference in the pressure of the working medium in the inlet pipe and back pressure equal to the closing pressure of the backup valve, it closes.

Таким образом, предложенная конструкция клапана подпорного, содержащего угловой корпус с входным и выходным патрубками, последовательно установленные в корпус центрирующую втулку, нижний дроссельный затвор, состоящий из дроссельной шайбы и гребенчатого выступа, расположенного в нижней части золотника, верхний уплотнительный затвор, состоящий из седла с уплотнительной поверхностью и уплотнительной поверхности золотника, расположенной в верхней его части, пружину, поджимающую золотник к седлу, усилие пружины настраивается регулировочным винтом, и крышку, за счет гребенчатого выступа золотника, частично погруженного в отверстие дроссельной шайбы, позволяет обеспечить снижение скорости потока рабочей среды в уплотнительной зоне клапана подпорного, что позволяет уменьшить износ уплотнительной поверхности седла и уплотнительной поверхности золотника и сохранить заданную степень герметичности в ходе длительной эксплуатации клапана подпорного и, как следствие, повысить его эксплуатационный ресурс.Thus, the proposed design of a retaining valve containing an angular housing with inlet and outlet nozzles, a centering sleeve, a throttle lock consisting of a throttle washer and a comb protrusion located in the lower part of the spool, an upper sealing shutter consisting of a seat with the sealing surface and the sealing surface of the spool located in its upper part, the spring pressing the spool to the seat, the spring force is adjustable screw, and the cover, due to the comb protrusion of the valve, partially immersed in the throttle washer hole, allows to reduce the flow rate of the working medium in the sealing zone of the retaining valve, which allows to reduce the wear of the sealing surface of the seat and the sealing surface of the valve and to maintain the specified degree of tightness during long-term operation of the retaining valve and, as a result, increase its service life.

Claims

A retaining valve, comprising an angular housing with inlet and outlet nozzles, a centering sleeve sequentially installed in the housing, a lower butterfly valve, consisting of a butterfly valve and a comb protrusion located in the lower part of the spool, an upper sealing valve, consisting of a seat with a sealing surface and a sealing surface a spool located in its upper part, a spring pressing the spool to the seat, the force of which is adjusted by the adjusting screw, and a cover, characterized in that the childish protrusion located at the bottom of the spool is partially immersed in the opening of the throttle washer.