RU1788373C - Диафрагменный клапан - Google Patents

Description

Изобретение относитс  к арматурост- роению и может быть использовано дл  перекрыти  рабочей среды в различных отрасл х промышленности.

Известен диафрагменный клапан, содержащий корпус, в котором размещены взаимодействующие с толкателем и седлами эластичные диафрагмы, закрепленные между опорами корпуса и крышек.

Недостатками известной конструкции  вл ютс  низкие надежность и ресурс по причине наличи  на диафрагмах знакопеременных нагрузок, а также нагрузок, действующих на сдвиг и излом..

Эти недостатки обусловлены плоской формой обеих сопр гаемых с диафрагмой поверхностей опор корпуса и крышек и отсутствием между упом нутыми опорами кольцевой полости под периферийный бурт зажатой диафрагмы, в результате чего про-. исходит выдавливание излишнего материала диафрагм из зон зажати  к центрам

диафрагм, т.е. выпучивание их в сторону седел.

Известен также диафрагменный клапан , содержащий корпус, в котором размещена взаимодействующа  с толкателем и седлом эластична  диафрагма, закрепленна  между опорой корпуса и съемной кольцевой опорой крышки, причем между упом нутыми опорами образована кольцева  полость под периферийный бурт зажатой с радиальным напр жением диафрагмы. Данное техническое решение прин то за прототип.

Однако закрепление диафрагмы между конусами с параллельными образующими приводит к неравномерному ее зажатию по периметру по причине трудности обеспечени  точной соосности сопр гаемых конусных поверхностей опор корпуса и крышки, что приводит к короблению диафрагмы в зоне седла и преп тствует герметичному закрытию клапана. Такое закрепление приводит также к избыточному нат жению

СП

С

Х|

00

оо

GO XI СА

диафрагмы, снижающему ее эластичность и ограничивающему использование устройства в автоматических клапанах, устанавливаемых в системах с малыми перепадами давлени  рабочей среды на диафрагме. Все это снижает надежность работы устройства.

Кроме того, недостатком  вл етс  необходимость точного центрировани  сопр гаемых с диафрагмой поверхностей корпуса и крышки, а необходимость фиксировани  сьемной шайбы (съемной кольцевой опоры крышки) от проворота, дл  чего требуютс  дополнительные конструктивные элементы (выступы и углублени ), которые при сборке необходимо совмещать, снижают технологичность изготовлени  клапана.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности работы и технологичности изготовлени  диафрагменного клапана.

Одновременно, изобретение позвол ет расширить область применени  устройства в автоматических клапанах с малыми перепадами давлени  рабочей среды на. диафрагме .

Указанна  цель достигаетс  тем, что в известном диафрагменном клапане, содержащем корпус, в котором размещена взаимодействующа  с толкателем и седлом эластична  диафрагма, закрепленна  между опорой корпуса и сьемной кольцевой опорой крышки, причем между упом нутыми опорами образована кольцева  полость под периферийный бурт зажатой с радиальным напр жением диафрагмы, сопр гаема  с диафрагмой поверхность опоры корпуса выполнена плоской, а съёмна  кольцева  опора крышки выполнена трапециевидного сечени  с периферийным расположением вершины..

Повышение надежности работы и технологичности изготовлени  достигаетс  за счет равномерного зажати  диафрагмы по периметру и за счет отсутстви  необходимости точного центрировани  конусной сопр гаемой с диафрагмой поверхности съемной кольцевой опоры крышки (съемного кольца) относительно сопр гаемой с диафрагмой плоской поверхности опоры корпуса. Расширение области применени  устройства в автоматических клапанах с малыми перепадами давлени  рабочей среды на диафрагме достигаетс  за счет уменьшени  нат жени  центральной части диафрагмы при ее тии в расшир ющемс  в сторону периферии клиновидном промежутке между конусной и плоской поверхност ми. Повышение технологичности изготовлени  достигаетс  также за счет симметричности съемного кольца и отсутстви  фиксирующих от проворота конструктивных элементов, благодар  чему упростилось изготовление деталей и отпала необходимость ориентировать кольцо при сборке. Фиксаци  от проворота до . стигаетс  снижением силы трени  между сопр гаемыми поверхност ми крышки и съемного кольца за счет уменьшени  площади поверхности их взаимодействи  (контакта ) - в сравнении с силами трени  между

0 диафрагмой и сопр гаемыми с нею поверхност ми опоры корпуса и съемного кольца. На чертеже изображен общий вид с разрезом диафрагменного клапана.

Диафрагменный клапан содержит кор5 пус 1 с входным 2 и выходным 3 отверсти ми , закрытый ввинчиваемой крышкой 4, внутри которой размещены толкатель 5 с пружиной 6.

В корпусе 1 размещена диафрагма 7 на

0 седле 8. Между опорой 9 корпуса 1 и съемной кольцевой опорой 10 крышки 4 зажата периферийна  кромка (бурт) 11 диафрагмы

7. Поверхность 12 опоры 9 корпуса 1 выполнена плоской. Съемна  кольцева  опора 10

5 выполнена трапециевидного сечени  с периферийным расположением вершины. Угол между боковыми сторонами 13 и 14 трапеции 5-6°. Входное отверстие 2 соединено с кольцевой полостью 15, располо0 женной вокруг седла 8 между корпусом 1 и диафрагмой 7.

Между поверхностью .16 крышки 4 и поверхностью 14 съемной кольцевой опоры 10 может быть введена смазка.

5Клапан работает следующим образом.

В исходном состо нии клапан закрыт (изображено). При этом толкатель 5 под дей- .ств:ием пружины 6 прижимает диафрагму 7 к седлу 8, перекрыва  проход рабочей среды

0 из кольцевой полости 15 к выходному отверстию 3. При превышении усили , создаваемого перепадом давлени  на диафрагме 7 (давление в кольцевой полости 15, т.е. под диафрагмой 7, выше, чем с обратной сторо5 ны диафрагмы 7) над усилием, создаваемым пружиной 6 и диафрагмой 7 (благодар  ее упругости), диафрагма 7 с толкателем 5 отход т от седла 8. При этом сжимаетс  пружина 6 и раст гиваетс  диафрагма 7,

0 открыва  проход рабочей среды из входного отверсти  2, кольцевой полости 15 к выходному отверстию 3. При снижении перепада давлени  на ди.афрагме 7 последн   под действием толкател  5. передающего уси5 лие пружины 6, и под действием силы собственной упругости возвращаетс  в исходное положение: прижимаетс  к седлу

8. перекрыва  проход рабочей среды из входного отверсти  2 к выходному 3. Таким образом, работа клапана .осуществл етс 

автоматически, в зависимости от давлени  самой рабочей среды. При сборке клапана периферийна  кромка (бурт) .,11 диафрагмы 7 зажимаетс  между поверхност ми 12 и 13 опоры 9 корпуса 1 и съемной кольцевой опоры 10 соответственно. При этом, благодар  клиновидной, с расширением в сторону периферии, форме поперечного сечени  кольцевой полости, ограничиваемой поверхност ми 12 и 13, излишний (сдеформиро- ванный) материал периферийной кромки (бурта) 11 выдавливаетс  на периферию упом нутой полости, чем предотвращаетс  перераспределение материала из зоны зажати  к центру диафрагмы 7, т.е. выпучива- ние ее в сторону седла 8. Клиновидна  кольцева  полость, одновременно, выполн ет функцию кольцевой полости под периферийный бурт зажатой с радиальным напр жением диафрагмы .

Особенность сборки клапана, изображенного на чертеже, состоит в том, что при завинчивании крышки А и одновременном нажатии ее торцевой поверхности 16 на торцевую поверхность 14 съемной кольцевой опоры 10 между этими поверхност ми возникает сила трени . В это же врем  противоположный торец 13 съемной кольцевой опоры 10 нажимает на периферийную кромку (бурт) 11 диафрагмы 7 и деформирует ее. При этом, благодар  углублению съемной кольцевой опоры 10 в диафрагму 7, увеличиваетс  площадь поверхностного контакта между поверхностью 13 съемной кольцевой опоры 10 и прилегающей поверхностью ди- афрагмы 7, увеличива  тем самым силу трени  между ними. Аналогичным образом силатрени  измен етс  между прилежащими поверхност ми опоры 9 корпуса 1 (поверхностью 12) и диафрагмы 7. Фиксаци  съемной кольцевой опоры 10 от проворота происходит за счет того, что силы трени  между поверхност ми периферийной кромки (бурта) 11 диафрагмы 7 и сопр женными поверхност ми 12 и 13 опоры 9 корпуса 1 и съемной кольцевой опоры 10, за счет большей площади взаимного контакта, превос-

ход т силу трени  между торцевыми поверхност ми 14 и 16 съемной кольцевой опоры 10 и крышки 4, между которыми имеет место контакт по линии (площадь поверхности контакта, практически, близка к нулю). При этом, по мере увеличени  усили  зажати  периферийной кромки (бурта) 11 диафрагмы 7 происходит увеличение углублени  съемной кольцевой опоры 10 в диафрагму 7 и автоматически увеличиваютс  площади поверхностей контакта периферийной кромки (бурта) 11 с поверхност ми 12 и 13 опоры 9 корпуса 1 и съемной кольцевой опоры 10, что увелиЧива ет силу тр ени  между ними. Сила трени  между поверхност ми 14 и 16 съемной кольцевой опоры 10 и крышки 4 увеличиваетс  при этом в мё ньшей мере, ввиду жесткости этих поверхностей и неизменности площади их соприкосновени , и остаетс  небольшой, ввиду малости площади их контакта (близка к нулю).

Использование изобретени  повышает надежность работы и технологичность изготовлени  диафрагменного клапана. В то же врем , изобретение расшир ет область применени  диафрагменного клапана в ка-. честве автоматических клапанов с малым перепадом давлени  рабочей среды на диафрагме .

Claims (1)

1. Формула изобретени 

   Диафрагменный клапан, содержащий корпус, в котором размещена взаимодействующа  с толкателем и седлом эластична  диафрагма, закрепленна  между опорой корпуса и съемной кольцевой опорой крышки , причем между упом нутыми опорами образована кольцева  полость под периферийный бурт зажатой с радиальным напр жением диафрагмы, отличающий- с   тем, что сопр гаема  с диафрагмой поверхность опоры корпуса выполнена плоской , а съемна  кольцева  опора крышки выполнена трапециевидного сечени  с периферийным расположением вершины.

   11 7 8

   3 9 It