RU181155U1 - Клапанный узел насоса - Google Patents
Клапанный узел насоса Download PDFInfo
- Publication number
- RU181155U1 RU181155U1 RU2018118975U RU2018118975U RU181155U1 RU 181155 U1 RU181155 U1 RU 181155U1 RU 2018118975 U RU2018118975 U RU 2018118975U RU 2018118975 U RU2018118975 U RU 2018118975U RU 181155 U1 RU181155 U1 RU 181155U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- valve assembly
- saddle
- seat
- working surface
- Prior art date
Links
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims abstract description 8
- 239000011651 chromium Substances 0.000 claims description 4
- 238000007789 sealing Methods 0.000 claims description 3
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 2
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 claims description 2
- 238000001746 injection moulding Methods 0.000 claims 2
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 abstract description 3
- 238000000429 assembly Methods 0.000 abstract description 3
- 239000000565 sealant Substances 0.000 abstract description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 4
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 4
- 241000239290 Araneae Species 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001364 causal effect Effects 0.000 description 1
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F04—POSITIVE - DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS FOR LIQUIDS OR ELASTIC FLUIDS
- F04B—POSITIVE-DISPLACEMENT MACHINES FOR LIQUIDS; PUMPS
- F04B7/00—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving
- F04B7/02—Piston machines or pumps characterised by having positively-driven valving the valving being fluid-actuated
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K15/00—Check valves
- F16K15/02—Check valves with guided rigid valve members
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к гидромашиностроению, в частности к клапанным узлам насосов высокого давления. Клапанный узел насоса включает седло клапана, имеющее осевой канал и канавку с расположенным в ней уплотнительным кольцом, и тарельчатый клапан с периферийным эластомерным уплотнителем, зафиксированным в кольцевой канавке, и крестовиной с направляющими ножками, расположенной в осевом канале седла. Седло в верхней части снабжено кольцевым выступом, имеющим внутреннюю коническую рабочую поверхность, наклоненную к продольной оси клапанного узла. Рабочая поверхность эластомерного уплотнителя выполнена со скруглением в направлении рабочей поверхности седла и в поперечном сечении имеет радиус R. На внутренней поверхности осевого канала выполнены фасонная поверхность, в виде радиусного скругления RR относительно продольной оси, и коническая поверхность, выполненная с наклоном под вторым углом к продольной оси. На внутренней поверхности каждой направляющей ножки выполнены лопасти. Технический результат - повышение ресурса и надежности работы клапанного узла. 4 з.п. ф-лы. 2 ил.
Description
Полезная модель относится к гидромашиностроению, в частности к клапанным узлам насосов высокого давления, в частности плунжерных и поршневых насосов, преимущественно нефтегазопромысловой отрасли, работающих в условиях агрессивной среды, т.е. среды с высокой концентрацией твердых частиц и высокого давления.
Из уровня техники известен клапанный узел плунжерного насоса, содержащий корпус, в полости которого размещено седло с осевым каналом и конической рабочей поверхностью, и тарельчатый клапан с периферийным эластомерным уплотнителем, зафиксированным в кольцевой канавке, и направляющей крестовиной, расположенной в осевом канале седла (RU 1351 U1, 16.12.1995).
Наиболее близким аналогом известным из уровня техники является клапанный узел насоса, содержащий седло, имеющее осевой канал и канавку с расположенным в ней уплотнительным кольцом, и тарельчатый клапан с периферийным эластомерным уплотнителем, зафиксированным в кольцевой канавке, и крестовиной с направляющими ножками, контактирующими со стенкой осевого цилиндрического канала седла, при этом седло в верхней части снабжено кольцевым выступом, имеющим внутреннюю коническую рабочую поверхность, наклоненную к продольной оси клапанного узла, а клапан в верхней своей части подпружинен конической пружиной (СА 2991124 A1, F16K 1/36, 05.01.2017).
Недостатком известных конструкций клапанных узлов является неравномерное центрирование и распределение ударных нагрузок на рабочую поверхность клапана и повышенное изнашивание направляющих клапана, что приводит к уменьшению ресурса и снижению надежности в работе клапанного узла.
Технический результат, достигаемый заявленной полезной моделью, заключается в повышении ресурса и надежности работы клапанного узла.
Технический результат достигается за счет того, что клапанный узел насоса включает седло клапана, имеющее осевой канал и канавку с расположенным в ней уплотнительным кольцом, и тарельчатый клапан с периферийным эластомерным уплотнителем, зафиксированным в кольцевой канавке, и крестовиной с направляющими ножками, расположенной в осевом канале седла, при этом седло в верхней части снабжено кольцевым выступом, имеющим внутреннюю коническую рабочую поверхность, наклоненную к продольной оси клапанного узла под первым углом, рабочая поверхность эластомерного уплотнителя выполнена со скруглением в направлении рабочей поверхности седла и в поперечном сечении имеет радиус R, на внутренней поверхности осевого канала выполнены фасонная поверхность, в виде радиусного скругления RR относительно продольной оси, и коническая поверхность, выполненная с наклоном под вторым углом к продольной оси, при этом на внутренней поверхности каждой направляющей ножки выполнены лопасти.
При перемещении рабочей среды по каналу вверх, крестовина скользит по каналу седла и за счет направляющих ножек и выполнения лопастей на них по мере перемещения придает вращение и одновременно центрирование клапану, что приводит клапан в закрытом состоянии на новое положение на седле, тем самым винтовая крестовина устанавливает соосность между седлом и клапаном и приводит к равномерному износу (однородному износу) рабочей поверхности уплотнения клапана и уменьшает износ направляющих ножек крестовины, что позволяет повысить ресурс и надежность работы клапанного узла.
Рабочая поверхность эластомерного уплотнения, установленного в кольцевой канавке тарельчатого клапана, выполнена со скруглением в направлении рабочей поверхности седла и в поперечном сечении имеет радиус R, который приводит к плавному закрытию тарельчатого клапана. Поскольку эластомерное уплотнение с увеличивающимся усилием на него постепенно сжимается от периферии к центру, тем самым уменьшаются ударные нагрузки на рабочую поверхность седла и клапана, а это повышает срок службы периферийного эластомерного уплотнения, что приводит к повышению ресурса и надежности работы клапанного узла.
На внутренней поверхности осевого канала выполнены фасонная поверхность, в виде радиусного скругления RR относительно продольной оси, и коническая поверхность, выполненная с наклоном под вторым углом к продольной оси. Таким образом, из-за условия разности пропуска рабочей жидкости (поскольку коническая поверхность, фасонная поверхность и цилиндрическая поверхность седла выполнены с различным диаметром в сечении) в осевом канале обеспечивается возможность для демпфирования клапана при работе с рабочей жидкостью, поскольку в момент опускания клапана происходит выталкивание рабочей жидкости вниз от большего сечения к меньшему, что приводит к сопротивлению потока и увеличению давления, таким образом, уменьшаются ударные нагрузки о рабочую поверхность седла и клапана, что приводит к повышению ресурса и надежности работы клапанного узла.
Наличие кольцевого выступа, внутренняя поверхность которого является конической рабочей поверхностью седла с наклоном к продольной оси под первым углом, позволяет надежно центрировать тарельчатый клапан без значительного увеличения сил трения при его отрыве и обеспечить плавную посадку тарельчатого клапана на седло, поскольку эластомерный уплотнитель постепенно с увеличивающимся усилием сжимается от периферии к центру, уменьшая скорость клапана, следовательно, уменьшаются ударные нагрузки действующие на рабочую поверхность седла, что приводит к повышению ресурса и надежности работы клапанного узла.
Эластомерное уплотнение зафиксировано в кольцевой канавке, ограниченной верхней и нижней горизонтальными полками, обеспечивая равномерное распределение усилий в самом эластомерном уплотнении, что приводит к повышению ресурса и надежности работы клапанного узла.
Тарельчатый клапан в верхней своей части подпружинен конической пружиной, установленной в выступах крышки и клапана, предотвращающих смещение или отклонение пружины, которая служит для закрывания и более надежного центрирования тарельчатого клапана, что позволяет уменьшить износ направляющих ножек крестовины и обеспечить более равномерную посадку уплотнения клапана на седло, повышая срок службы периферийного эластомерного уплотнения, следовательно, приводит к повышению ресурса и надежности работы клапанного узла.
Клапан и седло могут быть выполнены из заготовки проката, поковки, вакуумного литья под давлением и литья под давлением из стали с содержанием хрома Cr от 0,4 массовых % до 1,65 массовых % и никеля Ni от 0,3 массовых % до 4,4 массовых % с последующей термообработкой, с особыми техническими требованиями предъявляемых к микроструктуре упрочняемого поверхностного слоя, увеличивая стойкость к ударным нагрузкам, что приводит к повышению ресурса и надежности работы клапанного узла.
Все конструктивные элементы заявленного клапанного узла находятся в причинно-следственной связи с указанным техническим результатом, следовательно, являются существенными признаками полезной модели.
Таким образом, заявленный клапанный узел для насоса позволяет повысить ресурс и надежность работы клапанного узла.
Заявленный клапанный узел для насоса иллюстрируется фигурами.
Прилагаемые чертежи демонстрируют отдельные варианты выполнения клапанного узла насоса. Специалисту в данной области техники понятно, что клапанный узел может иметь и другие варианты воплощения.
Фиг. 1 - поперечный разрез клапанного узла.
Фиг. 2 - вид в разрезе, выполненный на линии А-А.
Клапанный узел насоса установлен в корпусе корпус (1) и включает седло (5), тарельчатый клапан (13) с эластомерным уплотнением и коническую пружину (17).
Корпус (1) снабжен съемной крышкой (2), закрывающей цилиндрическую полость (3), сформированную внутри корпуса (1). Конические боковые стенки (4) корпуса (1) образуют канал для поступления рабочей среды. Боковые стенки (4) корпуса контактируют с седлом (5), также имеющим коническую наружную поверхность (6).
На наружной поверхности (6) седла (5) выполнена кольцевая канавка (7), в которой установлено уплотнение (8), плотно контактирующее с боковой стенкой (4) корпуса. В верхней части седла (5) выполнен кольцевой выступ (9), внутренняя поверхность (20) которого является конической рабочей поверхностью седла, выполненной с наклоном к продольной оси под первым углом, в частности, под углом 25-85°.
Седло имеет осевой канал с направляющей цилиндрической поверхностью, на внутренней поверхности (10) которого выполнены фасонная поверхность, в виде радиусного скругления RR относительно продольной оси, и коническая поверхность, выполненная с наклоном под вторым углом к продольной оси.
Тарельчатый клапан (13) снабжен периферийным эластомерным уплотнением (14), зафиксированным в кольцевой канавке клапана (13) и ограниченным верхней (25) и нижней (26) горизонтальными полками, и винтовой крестовиной (15), расположенной в осевом канале седла (5). Рабочая поверхность эластомерного уплотнения выполнена со скруглением в направлении конической рабочей поверхности седла и в поперечном сечении имеет радиус (R), например, в диапазоне от 4 до 25 мм. Винтовая крестовина (15) выполнена с ножками (28), внешние поверхности (30) которых обеспечивают центрирование клапана относительно седла. На внутренней поверхности каждой ножки (28) выполнены лопасти (29).
Между крышкой (2) и верхней поверхностью (22) клапана (13), расположенная коническая пружина (17), верхний конец которой упирается в поверхность выступа (16), выполненного на крышке, а нижний - в поверхность выступа (23), выполненного на верхней поверхности (22) тарельчатого клапана (13).
Отношение наружного диаметра D кольцевого выступа к диаметру d осевого канала седла составляет 1,4-2,0. Указанное соотношение является оптимальными с точки зрения долговечности и получено в результате многочисленных испытаний клапанного узла.
Работа узла осуществляется следующим образом.
Во время работы клапанного узла, когда давление рабочей среды в канале (11) превышает давление среды под клапаном (13) в полости (3), клапан (13) с уплотнением (14) отрывается от седла (5) потоком жидкости и перемещается вверх, преодолевая силу пружины сжатия (17). Перемещение рабочей среды по каналу (10) вверх придает крестовине (15) вращение, за счет выполнения лопастей (29) на нижней поверхности ножек (28). Затем рабочая среда перемещается вверх через канал (11) в полость (3) и выходит из выпускного отверстия (12). Когда дифференцированное давление, действующее на клапан (13), становится больше на верхней стороне клапана, то он перемещается вниз на седло (5) в закрытое положение и предотвращает обратный поток рабочей среды из полости (3) в канал (11). Продольное перемещение клапана ограничивается выступами (16), (18), выполненными на крышке (2) и на верхней части клапана (13).
Claims (5)
1. Клапанный узел насоса, включающий седло клапана, имеющее осевой канал и канавку с расположенным в ней уплотнительным кольцом, и тарельчатый клапан с периферийным эластомерным уплотнителем, зафиксированным в кольцевой канавке, и крестовиной с направляющими ножками, расположенной в осевом канале седла, седло в верхней части снабжено кольцевым выступом, имеющим внутреннюю коническую рабочую поверхность, наклоненную к продольной оси клапанного узла под первым углом, отличающийся тем, что рабочая поверхность эластомерного уплотнителя выполнена со скруглением в направлении рабочей поверхности седла и в поперечном сечении имеет радиус R, на внутренней поверхности осевого канала выполнены фасонная поверхность, в виде радиусного скругления RR относительно продольной оси, и коническая поверхность, выполненная с наклоном под вторым углом к продольной оси, при этом на внутренней поверхности каждой направляющей ножки выполнены лопасти.
2. Клапанный узел по п. 1, отличающийся тем, что клапан в верхней своей части подпружинен конической пружиной.
3. Клапанный узел по п. 1, отличающийся тем, что кольцевая канавка клапана ограничена верхней и нижней горизонтальными полками.
4. Клапанный узел по п. 1, отличающийся тем, что клапан и седло могут быть выполнены из заготовки проката, поковки, вакуумного литья под давлением и литья под давлением с последующей термообработкой, с возможностью обеспечения требуемых параметров микроструктуры упрочняемого поверхностного слоя.
5. Клапанный узел по п. 1, отличающийся тем, что клапан и седло выполнены из стали с содержанием хрома Cr мас.% от 0,4 до 1,65 мас.% и никеля Ni от 0,3 мас.% до 4,4 мас.%.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018118975U RU181155U1 (ru) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | Клапанный узел насоса |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018118975U RU181155U1 (ru) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | Клапанный узел насоса |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU181155U1 true RU181155U1 (ru) | 2018-07-05 |
Family
ID=62813420
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018118975U RU181155U1 (ru) | 2018-05-23 | 2018-05-23 | Клапанный узел насоса |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU181155U1 (ru) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5249600A (en) * | 1991-12-31 | 1993-10-05 | Blume George H | Valve seat for use with pumps for handling abrasive fluids |
RU132854U1 (ru) * | 2013-05-08 | 2013-09-27 | Сергей Максимович Янгареев | Клапанный узел плунжерного насоса |
RU170561U1 (ru) * | 2016-03-28 | 2017-04-28 | Александр Игоревич Шаламов | Клапан плунжерного насоса для обслуживания скважин |
RU174523U1 (ru) * | 2017-09-08 | 2017-10-18 | Общество с ограниченной ответственностью "СП Омега" | Клапанный узел для насоса |
-
2018
- 2018-05-23 RU RU2018118975U patent/RU181155U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5249600A (en) * | 1991-12-31 | 1993-10-05 | Blume George H | Valve seat for use with pumps for handling abrasive fluids |
RU132854U1 (ru) * | 2013-05-08 | 2013-09-27 | Сергей Максимович Янгареев | Клапанный узел плунжерного насоса |
RU170561U1 (ru) * | 2016-03-28 | 2017-04-28 | Александр Игоревич Шаламов | Клапан плунжерного насоса для обслуживания скважин |
RU174523U1 (ru) * | 2017-09-08 | 2017-10-18 | Общество с ограниченной ответственностью "СП Омега" | Клапанный узел для насоса |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3536094A (en) | Compressor valve | |
KR101639506B1 (ko) | 완충기의 감쇠 밸브 | |
US8413994B2 (en) | Sealing system with pressure relief elements and use of a sealing system for producing a pressure cascade in an intermediate space | |
US9719600B2 (en) | Hard swap shuttle valve | |
CN107747633B (zh) | 一种可在线拆装顶装球阀 | |
US7654537B2 (en) | Gasket for a valve in an internal combustion engine | |
US20170108131A1 (en) | Check valve | |
CN105190139B (zh) | 溢流阀 | |
CN103534522A (zh) | 阀杆密封装置 | |
RU181157U1 (ru) | Клапан с уплотнением для насоса | |
RU174523U1 (ru) | Клапанный узел для насоса | |
RU181155U1 (ru) | Клапанный узел насоса | |
CN111075625A (zh) | 一种二级开启压力控制流量的溢流阀 | |
RU181151U1 (ru) | Седло клапана для насоса | |
RU2442923C2 (ru) | Клапанный узел плунжерного насоса для обслуживания скважин | |
CA3078031A1 (en) | Annular sealing assembly | |
JP3196250U (ja) | 内燃エンジンのバルブ用のガスケット | |
RU174522U1 (ru) | Клапанный узел для насоса | |
RU2612683C2 (ru) | Регулирующий клапан осевого типа (варианты) | |
RU2473830C1 (ru) | Клапан плунжерного насоса | |
CN215806396U (zh) | 一种高压截止阀 | |
EP3312395A1 (en) | A gasket for a valve of an internal combustion engine | |
RU213846U1 (ru) | Клапан обратный осевого потока | |
RU2788779C1 (ru) | Клапан погружного насоса | |
CN113494616A (zh) | 节流截止放空阀 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20190211 Effective date: 20190211 |