RU193252U1

RU193252U1 - CHECK VALVE

Info

Publication number: RU193252U1
Application number: RU2019125906U
Authority: RU
Inventors: Александр Викторович Кузнецов; Леонид Николаевич Архипов; Павел Геннадьевич Васильев; Никита Игоревич Резниченко; Виталий Сергеевич Васютченков; Олег Анатольевич Голубенко
Original assignee: Акционерное общество "Машиностроительный завод "Армалит"
Priority date: 2019-08-15
Filing date: 2019-08-15
Publication date: 2019-10-21

Abstract

Полезная модель относится к общему машиностроению, в частности к трубопроводной арматуре, а именно к обратным клапанам с направляемыми жесткими запорными элементами. Конструкция клапана обратного состоит из корпуса с входным, выходным патрубками, имеющего седло с уплотнительной поверхностью, золотника с уплотнительной поверхностью, установленного в корпус, затвора «металл по металлу» образованного седлом корпуса и золотником, крышки, установленной на корпус, пружины, кинематически связывающей крышку и золотник, при этом золотник имеет в нижней части стабилизатор пульсации золотника, в верхней части направляющую поверхность, центрирующую золотник относительно корпуса, на которой выполнена канавка, в которую установлено уплотнительное кольцо, образующее в закрытом положении клапана обратного две полости, полость между крышкой и золотником, соединенную с выходным патрубком осевым отверстием в золотнике, проходящим через стабилизатор пульсации золотника, и полость, расположенную над затвором объединенную с входным патрубком, при этом диаметр уплотнения по вышеуказанной направляющей поверхности больше среднего диаметра уплотнительной поверхности седла корпуса. Техническим результатом, обеспечиваемым полезной моделью, является гарантированное начало открытия клапана обратного при перепаде давления, равном 0,03 МПа, и высокая степень герметичности затвора клапана обратного - класс А по ГОСТ 9544-2015 при увеличении срока службы клапана обратного, что в свою очередь позволяет использовать клапан обратный на ответственных трубопроводах с повышенными требованиями по герметичности затвора клапана обратного и гарантированному началу открытия клапана обратного при требуемом перепаде давления.The utility model relates to general mechanical engineering, in particular to pipeline valves, namely to non-return valves with guided rigid locking elements. The design of the check valve consists of a body with inlet and outlet nozzles having a seat with a sealing surface, a spool with a sealing surface installed in the body, a metal-to-metal shutter formed by the body seat and spool, a cover mounted on the body, and springs kinematically connecting the cover and a spool, the spool having a spool pulsation stabilizer in the lower part, a guide surface in the upper part centering the spool relative to the housing on which the groove is made into which a sealing ring is installed, which forms in the closed position of the check valve two cavities, a cavity between the cover and the spool, connected to the outlet by an axial hole in the spool passing through the spool pulsation stabilizer, and a cavity located above the valve combined with the inlet, the diameter of the seal on the above guide surface is larger than the average diameter of the sealing surface of the housing seat. The technical result provided by the utility model is the guaranteed start of the opening of the check valve with a differential pressure of 0.03 MPa, and a high degree of tightness of the shutter of the check valve - class A according to GOST 9544-2015 with an increase in the service life of the check valve, which in turn allows use a non-return valve on critical pipelines with increased requirements for tightness of the check valve shutter and a guaranteed start of opening the check valve at the required pressure drop.

Description

Полезная модель относится к общему машиностроению, в частности к трубопроводной арматуре, а именно к обратным клапанам с направляемыми жесткими запорными элементами.The utility model relates to general mechanical engineering, in particular to pipeline valves, namely to non-return valves with guided rigid locking elements.

Известна конструкция клапана обратного с уплотнением металл по металлу состоящая из корпуса с входным, выходным патрубками, содержащего седло с уплотнительной поверхностью, крышки установленной на корпус, втулки имеющей направляющую поверхность, установленной в корпус, пружины, установленной во втулку, затвора в виде золотника имеющего уплотнительную поверхность, установленного в корпус и базирующегося на направляющей поверхности втулки (АО «Аралит». Каталог продукции. Клапан обратный проходной (ТУ 3742-012-52200205-2012). - Стр. 1-4. Режим доступа на официальном сайте в информационно - телекоммуникационной сети «Интернет» http://armalit1.ru/cataloglist/ARKOX20.pdf. Проверено 14.05.2018 г.).A known design of a check valve with metal-to-metal sealing, consisting of a body with inlet and outlet nozzles, comprising a seat with a sealing surface, a cover mounted on the body, a sleeve having a guide surface installed in the body, a spring installed in the sleeve, a shutter in the form of a spool having a sealing the surface mounted in the housing and based on the guide surface of the sleeve (Aralit JSC. Product Catalog. Checkpoint Check Valve (TU 3742-012-52200205-2012). - Page 1-4. Access mode on the official website in the information and telecommunication network "Internet" http://armalit1.ru/cataloglist/ARKOX20.pdf. Verified on 05/14/2018).

Однако данная конструкция клапана обратного имеет техническую проблему. Данная конструкция клапана обратного не обеспечивает начало открытия клапана обратного при перепаде давления равном 0,03 МПа в силу сложности обеспечения требуемой массы золотника и неконтролируемого трения возникающего на направляющей поверхности. При открытии затвора клапана обратного возникают колебательные движения - «пульсации» золотника в силу непостоянного перепада давления в выходном и входном патрубках, что приводит к повышенному износу направляющей поверхности, а следовательно - к понижению срока службы клапана обратного. Кроме того, конструкция клапана обратного с уплотнением металл по металлу обеспечивает низкую степень герметичности затвора клапана обратного - класс С по ГОСТ 9544-2015. Таким образом, не представляется возможным использовать данный клапан обратный на ответственных трубопроводах с повышенными требованиями по герметичности затвора клапана обратного и гарантированному началу открытия клапана обратного при требуемом перепаде давления.However, this check valve design has a technical problem. This design of the check valve does not provide the beginning of the opening of the check valve with a pressure drop of 0.03 MPa due to the complexity of providing the required mass of the spool and uncontrolled friction arising on the guide surface. When the shutter of the check valve is opened, oscillatory movements occur - “pulsations” of the slide valve due to the unstable pressure drop in the outlet and inlet pipes, which leads to increased wear on the guide surface and, consequently, to a decrease in the service life of the check valve. In addition, the design of the check valve with metal-to-metal seal provides a low degree of tightness of the check valve shutter - class C according to GOST 9544-2015. Thus, it is not possible to use this non-return valve on critical pipelines with increased demands on the tightness of the check valve shutter and the guaranteed start of opening the non-return valve at the required pressure drop.

Решение вышеназванной технической проблемы обеспечивается в конструкции клапана обратного, состоящей из корпуса с входным, выходным патрубками, имеющего седло с уплотнительной поверхностью, золотника с уплотнительной поверхностью, установленного в корпус, затвора «металл по металлу» образованного седлом корпуса и золотником, крышки, установленной на корпус, пружины, кинематически связывающей крышку и золотник, при этом золотник имеет в нижней части стабилизатор пульсации золотника, в верхней части направляющую поверхность, центрирующую золотник относительно корпуса, на которой выполнена канавка, в которую установлено уплотнительное кольцо, образующее в закрытом положении клапана обратного две полости - полость между крышкой и золотником, соединенную с выходным патрубком осевым отверстием в золотнике, проходящим через стабилизатор пульсации золотника, и полость, расположенную над затвором объединенную с входным патрубком, при этом диаметр уплотнения по вышеуказанной направляющей поверхности больше среднего диаметра уплотнительной поверхности седла корпуса.The solution to the above technical problem is provided in the design of the check valve, consisting of a body with inlet and outlet nozzles having a seat with a sealing surface, a spool with a sealing surface installed in the body, a metal-to-metal shutter formed by the body seat and a spool, a cover mounted on case, springs, kinematically connecting the cover and the spool, while the spool has a spool pulsation stabilizer at the bottom, a guide surface at the top, a center the spool relative to the housing on which the groove is made, into which the o-ring is installed, forming in the closed position of the check valve two cavities - a cavity between the cover and the spool, connected to the outlet by an axial hole in the spool passing through the spool pulsation stabilizer, and the cavity located combined with the inlet pipe above the shutter, while the diameter of the seal along the above-mentioned guide surface is larger than the average diameter of the sealing surface of the housing seat.

Техническим результатом, обеспечиваемым полезной моделью, является гарантированное начало открытия клапана обратного при перепаде давления равном 0,03 МПа и высокая степень герметичности затвора клапана обратного - класс А по ГОСТ 9544-2015 при увеличении срока службы клапана обратного, что в свою очередь позволяет использовать клапан обратный на ответственных трубопроводах с повышенными требованиями по герметичности затвора клапана обратного и гарантированному началу открытия клапана обратного при требуемом перепаде давления.The technical result provided by the utility model is the guaranteed start of the opening of the check valve with a pressure drop of 0.03 MPa and a high degree of tightness of the shutter of the check valve - class A according to GOST 9544-2015 with an increase in the service life of the check valve, which in turn allows the use of the check valve return on critical pipelines with increased demands on the tightness of the check valve shutter and the guaranteed start of opening the check valve at the required pressure drop.

Конструкция устройства клапана обратного представлена на фиг. 1 и фиг. 2,The design of the check valve device is shown in FIG. 1 and FIG. 2

где:Where:

фиг. 1 - общий вид клапана обратного;FIG. 1 - general view of the check valve;

фиг. 2 - вид А клапана обратного,FIG. 2 - type A check valve,

где:Where:

1 - корпус, 2 - входной патрубок, 3 - выходной патрубок, 4 - седло, 5 - уплотнительная поверхность, 6 - золотник, 7 - уплотнительная поверхность, 8 - затвор «металл по металлу», 9 - крышка, 10 - пружина, 11 - стабилизатор пульсации, 12 - направляющая поверхность, 13 - канавка, 14 - уплотнительное кольцо, 15 - полость между крышкой и золотником, 16 - осевое отверстие, 17 - полость над затвором.1 - body, 2 - inlet pipe, 3 - outlet pipe, 4 - seat, 5 - sealing surface, 6 - spool, 7 - sealing surface, 8 - metal-to-metal shutter, 9 - cover, 10 - spring, 11 - a pulsation stabilizer, 12 - a guiding surface, 13 - a groove, 14 - a sealing ring, 15 - a cavity between a cover and a spool, 16 - an axial hole, 17 - a cavity above a lock.

Общая конструкция клапана обратного состоит из корпуса 1, имеющего входной 2, выходной 3 патрубки и седло 4 с уплотнительной поверхностью 5, золотника 6 с уплотнительной поверхностью 7, затвора 8 «металл по металлу», образованного седлом 4 корпуса 1 и золотником 6, крышки 9, установленной на корпус 1, пружины 10, кинематически связывающей крышку 9 и золотник 6. Золотник 6 имеет в нижней части стабилизатор пульсации 11, в нижней части направляющую поверхность 12, центрирующую золотник 6 относительно корпуса 1, на которой выполнена канавка 13, в которую установлено уплотнительное кольцо 14, образующее в закрытом положении клапана обратного полость 15 между крышкой и золотником, соединенную с выходным патрубком 3 осевым отверстием 16, и полость 17, расположенную над затвором 8, объединенную с входным патрубком 2. Диаметр уплотнения по направляющей поверхности 12 больше среднего диаметра уплотнительной поверхности 5 седла 4 корпуса 1.The general design of the check valve consists of a housing 1 having an inlet 2, an outlet 3 nozzles and a seat 4 with a sealing surface 5, a spool 6 with a sealing surface 7, a metal-to-metal shutter 8 formed by the seat 4 of the housing 1 and the spool 6, of the cover 9 mounted on the housing 1, the springs 10 kinematically connecting the cover 9 and the spool 6. The spool 6 has a pulsation stabilizer 11 in the lower part, a guide surface 12 in the lower part centering the spool 6 relative to the housing 1, on which the groove 13 is made, into which A sealing ring 14 has been formed, which in the closed position of the return valve 15 forms between the cap and the spool, connected to the outlet pipe 3 by an axial bore 16, and a cavity 17 located above the shutter 8, combined with the inlet pipe 2. The diameter of the seal along the guide surface 12 is larger than the average the diameter of the sealing surface 5 of the saddle 4 of the housing 1.

Клапан обратный работает следующим образом.The check valve operates as follows.

В закрытом положении клапана обратного золотник 6 поджат к седлу 4 корпуса 1 пружиной 10, уплотнительная поверхность 7 золотника 6 прилегает к уплотнительной поверхности 5 седла 4 корпуса 1. При подаче рабочей среды во входной патрубок 2 рабочая среда попадает в полость 17 и на золотнике 6, за счет уплотнительного кольца 14, создается усилие от давления рабочей среды, которое, при достижении перепада давления в 0,03 МПа, в выходном 3 и входном 2 патрубках, гарантированно превышает усилия создаваемые требуемой массой золотника 6, силой упругости пружины 10 и силой трения, возникающей на направляющей поверхности 12 золотника 6, за счет чего, золотник 6 начинает движение вверх. Перепад давления во входном 2 и выходном 3 патрубках остается постоянным благодаря стабилизатору пульсации 11, нижний торец которого гарантировано находится в выходном патрубке 3 ниже уровня уплотнительной поверхности 5 седла 4 корпуса 1 в выходном патрубке 3. Клапан обратный открывается, среда беспрепятственно перетекает в выходной патрубок 3.In the closed position of the check valve 6, the spool 6 is pressed against the seat 4 of the housing 1 by a spring 10, the sealing surface 7 of the spool 6 is adjacent to the sealing surface 5 of the seat 4 of the housing 1. When the medium is supplied to the inlet pipe 2, the medium enters the cavity 17 and the spool 6, due to the sealing ring 14, a force is created from the pressure of the working medium, which, when a differential pressure of 0.03 MPa is reached, in the outlet 3 and inlet 2 nozzles, is guaranteed to exceed the forces created by the required mass of the spool 6, the spring force 10 and by friction arising on the guide surface 12 of the slide 6, whereby the spool 6 begins to move upwardly. The pressure drop in the inlet 2 and outlet 3 nozzles remains constant due to the pulsation stabilizer 11, the lower end of which is guaranteed to be in the outlet pipe 3 below the level of the sealing surface 5 of the seat 4 of the housing 1 in the outlet pipe 3. The non-return valve opens, the medium flows freely into the outlet pipe 3 .

При изменении направления движения потока рабочей среды золотник 6 под воздействием усилий создаваемых силой упругости пружины 10 и требуемой массой золотника 6 начинает движение вниз до соприкосновения уплотнительной поверхности 7 золотника 6 с уплотнительной поверхности 5 седла 4 корпуса 1. Рабочая среда через осевое отверстие 16 в золотнике 6 перетекает в полость 15, и за счет уплотнительного кольца 14 давлением рабочей среды создается усилие необходимое для герметизации клапана обратного. Так как диаметр уплотнения по направляющей поверхности 12 больше среднего диаметра уплотнительной поверхности 5 седла 4 корпуса 1, то возникает дополнительное усилие от давления рабочей среды, действующее в направлении закрытия клапана, которое обеспечивает высокую степень герметичности затвора клапана обратного - класс А по ГОСТ 9544-2015.When the direction of movement of the flow of the working medium is changed, the spool 6 under the forces created by the spring elastic force 10 and the required mass of the spool 6 starts to move down until the sealing surface 7 of the spool 6 comes into contact with the sealing surface 5 of the seat 4 of the housing 1. The working medium through the axial hole 16 in the spool 6 flows into the cavity 15, and due to the sealing ring 14 the pressure of the working medium creates the force necessary to seal the check valve. Since the diameter of the seal along the guide surface 12 is larger than the average diameter of the sealing surface 5 of the seat 4 of the housing 1, an additional force arises from the pressure of the working medium acting in the direction of closing the valve, which provides a high degree of tightness of the shutter of the check valve - class A according to GOST 9544-2015 .

Предложенная конструкция клапана обратного обеспечивает гарантированное начало открытия клапана обратного при перепаде давления равном 0,03 МПа и высокую степень герметичности затвора клапана обратного - класс А по ГОСТ 9544-2015 при увеличении срока службы клапана обратного, что в свою очередь позволяет использовать клапан обратный на ответственных трубопроводах с повышенными требованиями по герметичности затвора клапана обратного и гарантированному началу открытия клапана обратного при требуемом перепаде давления.The proposed design of the check valve provides a guaranteed start of opening the check valve with a pressure drop of 0.03 MPa and a high degree of tightness of the shutter of the check valve - class A according to GOST 9544-2015 with an increase in the service life of the check valve, which in turn allows the check valve to be used on responsible pipelines with increased requirements for tightness of the check valve shutter and guaranteed start of opening the check valve at the required pressure drop.

Claims

Check valve, consisting of a housing with inlet and outlet nozzles, having a seat with a sealing surface, a spool with a sealing surface installed in the housing, a metal-to-metal shutter formed by the housing seat and spool, a cover mounted on the housing, and springs kinematically connecting a cover and a spool, characterized in that the spool has a spool pulsation stabilizer at the bottom and a guide surface at the top that centers the spool relative to the housing on which the ditch is made a, in which a sealing ring is installed, forming in the closed position of the check valve two cavities, a cavity between the cover and the spool, connected to the outlet by an axial hole in the spool passing through the spool pulsation stabilizer, and a cavity located above the valve combined with the inlet, when the diameter of the seal on the above guide surface is larger than the average diameter of the sealing surface of the seat saddle.