RU2070301C1

RU2070301C1 - Valve

Info

Publication number: RU2070301C1
Authority: RU
Inventors: Страннгор Ян; Сеинналь Виве Йерген; Скольд Шмидт Даниэль; Стреде Бьярне; Петер Гранн Граверсен Нильс; Йергенсен Кольбек Гитте; Андерсен Могенс
Original assignee: Данфосс А/С
Priority date: 1991-09-24
Filing date: 1992-09-23
Publication date: 1996-12-10
Also published as: DK173889B1; PL169279B1; CA2077281A1; DK118292A; PL296032A1; CA2077281C; DE4131709C1; DK118292D0

Abstract

FIELD: heat power engineering. SUBSTANCE: insert is secured at the center of a diaphragm in openings in supporting plates. The rod of the valve is spring-loaded to permit interaction with the insert by its free end. The insert is pivotally connected with a pin. EFFECT: enhanced reliability. 7 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к машиностроению, в частности к клапанам, используемым в нагревательных системах. The invention relates to mechanical engineering, in particular to valves used in heating systems.

Известен клапан, содержащий корпус с седлом и запорным органом, снабженным штоком, связанным с диафрагмой, разделяющей корпус диафрагмы, установленный на корпусе клапана, на две камеры давления, в одной из которых герметично установлен штифт, соединенный с диафрагмой, по обе стороны которой установлены опорные пластины с центральным отверстием, при этом штифт в корпусе диафрагмы установлен герметично и выступающим в съемное регулировочное устройство, закрепленное на корпусе диафрагмы и содержащее пружину заданной величины, воздействующую на диафрагму и регулирующие средства для пружины (1). A valve is known comprising a housing with a seat and a locking member provided with a rod associated with a diaphragm dividing the diaphragm housing mounted on the valve body into two pressure chambers, in one of which a pin connected to the diaphragm is sealed, supporting plate with a central hole, while the pin in the diaphragm case is sealed and protruding into a removable adjusting device mounted on the diaphragm case and containing a spring of a predetermined value, diaphragm and control means for the spring (1).

Недостатком известного клапана является возникновение поперечных сил, которые передаются на шток клапана в зоне диафрагмы или зоне регулировочного устройства, например, из-за несимметричности усилий пружины, что приводит к образованию нежелательного напряжения от трения в герметичной подаче через корпус клапана и тем самым к гистерезису и чрезмерному износу. A disadvantage of the known valve is the occurrence of transverse forces that are transmitted to the valve stem in the diaphragm zone or in the zone of the adjusting device, for example, due to the asymmetry of the spring forces, which leads to the formation of undesirable stress from friction in the hermetic supply through the valve body and thereby to hysteresis excessive wear.

Задачей изобретения является создание клапана, имеющего легкий доступ к штоку и низкий износ при его перемещении. The objective of the invention is to provide a valve having easy access to the stem and low wear when moving it.

Этот технический результат достигается тем, что в центре диафрагмы в отверстиях опорных пластин закреплена вставка а шток клапана нагружен клапанной пружиной с возможностью взаимодействия своим свободным концом с вставкой, которая соединена посредством шарнира со штифтом. This technical result is achieved by the fact that an insert is fixed in the center of the diaphragm in the holes of the support plates and the valve stem is loaded with a valve spring so that its free end can interact with the insert, which is connected via a hinge to a pin.

Особенно простая конструкция достигается, если во вставке выполнен трубчатый выступ, расположенный в центральных отверстиях опорных пластин и прикрепленный к ним посредством отбортовки. A particularly simple design is achieved if the insert has a tubular protrusion located in the central holes of the support plates and attached to them by means of a flange.

Для шарнира предпочтительно, чтобы он был выполнен в виде шарнирной головки, прикрепленной к штифту посредством шейки и шарнирного гнезда во вставке. For the hinge, it is preferable that it be made in the form of a hinge head attached to the pin by means of a neck and a hinge socket in the insert.

В соответствии с предпочтительной конструкцией на шарнирной головке выполнена по крайней мере частично сферическая поверхность, а в шарнирном гнезде выполнены сообщенные между собой поперечное отверстие и прорезь для приема шейки. In accordance with a preferred construction, a spherical surface is made at least partially on the hinge head, and a transverse hole and a slot for receiving the neck are communicated to each other in the hinge socket.

В этом случае над вставкой в районе поперечного отверстия установлен колпачок, зафиксированный на штоке в осевом направлении. In this case, a cap is mounted above the insert in the area of the transverse hole, which is fixed on the stem in the axial direction.

В другой разработке во вставке установлен предохранительный клапан, соединяющий камеру давления над диафрагмой с камерой давления под диафрагмой при увеличении заданного перепада давления. In another development, a safety valve is installed in the insert that connects the pressure chamber above the diaphragm to the pressure chamber under the diaphragm when the specified pressure drop increases.

В частности, предохранительный клапан выполнен в виде нагруженного пружиной в сторону штифта шарика, а проходной канал клапана в открытом положении сообщен с поперечным отверстием вставки. In particular, the safety valve is made in the form of a ball loaded with a spring towards the pin, and the valve passage in the open position is in communication with the transverse hole of the insert.

На чертеже показан предлагаемый клапан. The drawing shows the proposed valve.

Клапан состоит из трех частей, соединенных друг с другом а именно клапанного узла 1, насаженных диафрагменного узла 2 и регулировочного устройства 3. The valve consists of three parts connected to each other namely the valve assembly 1, the mounted diaphragm assembly 2 and the adjusting device 3.

Клапанный узел 1 содержит корпус 4 клапана с седлом 5 клапана. Седло взаимодействует с закрывающим элементом 6, соединенным со штоком 7 клапана. Закрывающий элемент предназначен для навинчивания на резьбовую часть 8 штока 7 клапана и прочного прижатия основания колпачка 9, изготовленного из листового металла к буртику на штоке 7 клапана. Вставка 10 в корпусе 4, формирующая проход, имеет направляющую секцию 11 для штока 7 и уплотнение 12 для колпачка или крышки 9. В результате образуется компенсационная камера 13, соединенная с помощью системы каналов 14 в закрывающем элементе 6 и штока 7 клапана с впускной камерой 15 корпуса 4 клапана. Таким образом достигается компенсация статического давления на закрывающем элементе. The valve assembly 1 comprises a valve body 4 with a valve seat 5. The seat interacts with a closing element 6 connected to the valve stem 7. The closing element is designed for screwing onto the threaded portion 8 of the valve stem 7 and firmly pressing the base of the cap 9 made of sheet metal to the shoulder on the valve stem 7. The insert 10 in the housing 4, forming the passage, has a guide section 11 for the rod 7 and a seal 12 for the cap or cover 9. As a result, a compensation chamber 13 is formed, connected by a system of channels 14 in the closure element 6 and the valve stem 7 to the inlet chamber 15 4 valve bodies. In this way, static pressure compensation on the closure element is achieved.

Насаженный диафрагменный узел 2 имеет корпус 16 с нижней 17 и верхней 18 оболочками, соединенными путем загибания кромок. Крепежное кольцо 19, которое может крепиться к корпус у 4 клапана с помощью соединительной гайки 20, прикреплено к нижней оболочке 17 путем загибания кромки. Уплотняющий корпус 21, функционирующий как сальниковая коробка, крепится к верхней оболочке 18 с помощью отбортовки и имеет профиль 22 в форме окружной кольцевой канавки с коническими боковыми стенками. Диафрагма 23 зажимается по периферии между оболочками 17 и 18 и покрывается с обеих сторон опорными пластинами 24 и 25. Вставка 26 имеет круговую стенку 27, проходящую через центральное отверстие в опорных пластинах 24 и 25 и закрепляющуюся в нем с помощью отбортовки. На верхнем конце штока 7 клапана имеется контактная поверхность 28, образованная пластиной, прижимающейся с помощью пружины 29 клапана к вставке 26. The mounted diaphragm assembly 2 has a housing 16 with lower 17 and upper 18 shells connected by bending the edges. A mounting ring 19, which can be attached to the valve body 4 by means of a connecting nut 20, is attached to the lower shell 17 by folding the edges. The sealing housing 21, functioning as an stuffing box, is fastened to the upper shell 18 by means of a flange and has a profile 22 in the form of a circumferential ring groove with conical side walls. The diaphragm 23 is clamped on the periphery between the shells 17 and 18 and is covered on both sides by the supporting plates 24 and 25. The insert 26 has a circular wall 27 passing through the central hole in the supporting plates 24 and 25 and secured in it by flanging. At the upper end of the valve stem 7 there is a contact surface 28 formed by a plate pressed against the insert 26 by means of the valve spring 29.

Диафрагма 23 разделяет корпус 16 на камеру давления 30, находящуюся ближе к клапану, и камеру давления 31, удаленную от клапана. Камера давления 30 соединена отверстием 32 с компенсационной камерой 13 и тем самым с впускной камерой 15 корпуса 4 клапана. Камера давления 31 снабжена соединением 33 для импульсной линии, с помощью которой может подаваться регулируемое давление системы, обычно превышающее давление в камере давления 30. В последней установлена пружина 34, смещающая диафрагму 23 вверх, а в камере давления 31 имеется пружина 35, смещающая диафрагму 23 вниз. Направляющий штифт 36 со вставкой 26 выступает через уплотнительную коробку 21 наружу. Шарнир 37 содержит полусферическую головку 38, соединенную со штифтом 36 с помощью шейки 39 и шарнирного гнезда 40, взаимодействующего с шарнирной головкой 38. Шарнирное гнездо имеет поперечное отверстие 41, ось которого перпендикулярна к плоскости чертежа, а верхняя сторона которого соединена с прорезью 42, идущей в том же направлении и предназначенной для прохождения шейки 39. При сборке шарнирная головка 38 вдвигается сбоку в поперечное отверстие 41 и удерживается в средней его части за счет надавливания на колпачок 43 так, что она может осуществлять ограниченное перемещение во всех направлениях. The diaphragm 23 divides the housing 16 into a pressure chamber 30 closer to the valve and a pressure chamber 31 remote from the valve. The pressure chamber 30 is connected by an opening 32 to the compensation chamber 13 and thereby to the inlet chamber 15 of the valve body 4. The pressure chamber 31 is provided with a pulse line connection 33, by means of which an adjustable system pressure can be supplied, usually exceeding the pressure in the pressure chamber 30. The latter has a spring 34, which moves the diaphragm 23 upwards, and in the pressure chamber 31, there is a spring 35, which displaces the diaphragm 23 down. The guide pin 36 with the insert 26 protrudes through the sealing box 21. The hinge 37 contains a hemispherical head 38 connected to the pin 36 by means of the neck 39 and the hinge socket 40, interacting with the hinge head 38. The hinge socket has a transverse hole 41, the axis of which is perpendicular to the plane of the drawing, and the upper side of which is connected to the slot 42 going in the same direction and intended for the passage of the neck 39. When assembling the hinge head 38 is pushed laterally into the transverse hole 41 and is held in its middle part by pressing on the cap 43 so that it can carry out be limited movement in all directions.

Предохранительный клапан 44 установлен во вставке 26 и содержит шарик 45, прижимающийся под действием пружины 46 к свободному концу осевого отверстия 47, соединенного с поперечным отверстием. The safety valve 44 is installed in the insert 26 and contains a ball 45, pressed under the action of the spring 46 to the free end of the axial hole 47 connected to the transverse hole.

Регулировочное устройство 3 содержит круглое основание 48, насаженное на уплотнительный корпус 21, которое крепится к корпусу 16 диафрагмы с помощью винтов 49, взаимодействующих с коническими точками в кольцевой канавке 22. Пружина 50 заданной величины в виде спиральной пружины сжатия расположена соосно со штифтом 36 между опорной пластиной 51 ближе к диафрагме и пружинной пластиной 52, удаленной от диафрагмы. Вращение опорной пластины 5 предотвращается с помощью направляющего элемента 53 и она снабжена наружной резьбой 54, взаимодействующей с соответствующей внутренней резьбой на окружной стенке 55 вращающейся рукоятки 56. На нижнем конце вращающейся рукоятки 56 имеются упругие лапки 57, которые взаимодействуют с выступами 58 под буртиком основания 48. Таким образом, рукоятка 56 может вращаться, но фиксирована в осевом направлении. На опорной пластине 51 установлено индексирующее кольцо 59, выступающее с радиальными стрелками 60 через осевые две прорези 61, в рукоятке 56 и взаимодействующее с метками, нанесенными снаружи на рукоятку. The adjusting device 3 comprises a round base 48, mounted on the sealing housing 21, which is attached to the diaphragm housing 16 with screws 49 interacting with conical points in the annular groove 22. A spring 50 of a predetermined size in the form of a spiral compression spring is located coaxially with a pin 36 between the support plate 51 closer to the diaphragm and a spring plate 52 remote from the diaphragm. The rotation of the support plate 5 is prevented by the guide element 53 and it is provided with an external thread 54, which interacts with the corresponding internal thread on the circumferential wall 55 of the rotary handle 56. At the lower end of the rotary handle 56 there are elastic tabs 57 that interact with the protrusions 58 under the shoulder of the base 48 Thus, the handle 56 can rotate, but is fixed in the axial direction. An indexing ring 59 is mounted on the support plate 51, protruding with radial arrows 60 through two axial slots 61, in the handle 56 and interacting with marks applied externally to the handle.

Пружинная пластина 52 соединяется с помощью конической стенки 62 с трубчатым выступом 63, простирающимся до насаженного диафрагменного узла 2, и там вместе со штифтом 36 образует соединение 64, в частности типа защелкивающейся муфты. С этой целью штифт 36 имеет головку 65, выполненную на его верхнем конце, с наклонной поверхностью 66. Последняя взаимодействует с держателем 67, имеющим также наклонные поверхности 68, зацепляющиеся за ним. Держатель выполнен на упругих рычагах 69, образованных осевыми параллельными прорезями 70 в трубчатом выступе 63. Прорези 70 проходят в коническую стенку 62 так, что путем ввода инструмента через концевое отверстие 71 во вращающейся рукоятке 56 пружинные рычаги 69 разводятся в стороны в месте перехода от выступа 63 на коническую стенку 62 и муфта 64 расцепляется. The spring plate 52 is connected by means of a conical wall 62 with a tubular protrusion 63 extending to the mounted diaphragm assembly 2, and together with the pin 36 there forms a joint 64, in particular of a snap clutch type. To this end, the pin 36 has a head 65, made at its upper end, with an inclined surface 66. The latter interacts with the holder 67, which also has an inclined surface 68, engaging him. The holder is made on elastic levers 69 formed by axial parallel slots 70 in the tubular protrusion 63. The slots 70 extend into the conical wall 62 so that by entering the tool through the end hole 71 in the rotary handle 56, the spring levers 69 are pulled apart at the transition from the protrusion 63 on the conical wall 62 and the coupling 64 is disengaged.

Предполагая, что заявленный клапан предназначен для поддержания перепада давления в системе постоянным, например в системе подогрева горячей воды, тогда клапан устанавливается на входе системы, т.е. в линии возврата, а соединение 33 соединяется с линией подачи. Затем в нижней камере давления 30 существует противодавление, а в верхней камере давления 31 давление подач. Это приводит к образованию усилия, действующего в закрывающем направлении. Этому усилию противодействует усилие заданной величины пружины 50, которое действует как растягивающее усилие в районе шарнира 37 и муфты 64. Состояние равновесия устанавливается обычным способом, при котором падение давления в системе имеет заданную величину. Assuming that the claimed valve is designed to maintain a constant pressure drop in the system, for example, in a hot water heating system, then the valve is installed at the system inlet, i.e. in the return line, and the connection 33 is connected to the feed line. Then, back pressure exists in the lower pressure chamber 30, and the supply pressure in the upper pressure chamber 31. This leads to the formation of a force acting in the closing direction. This force is counteracted by the force of a predetermined value of the spring 50, which acts as a tensile force in the region of the hinge 37 and the coupling 64. The equilibrium state is established in the usual way, in which the pressure drop in the system has a predetermined value.

Регулирование заданной величины пружины может осуществляться в любое время путем вращения рукоятки 56. Если требуется использовать другой пружинный узел, то регулировочное устройство 3 может быть просто заменено как одно целое. Используя инструмент с меньшим углом конуса, чем коническая стенка 62, пружинные рычаги 69 раскрываются, в результате чего муфта 64 расцепляется. При новой сборке муфта 64 защелкивается автоматически благодаря наклонным поверхностям 66 и 68. Если усилие заданной величины пружины 50 будет слишком большим, то достаточно несколько отжать пружинную пластину 52 вниз, что может быть выполнено из без затруднения через отверстие 71. The adjustment of the set value of the spring can be carried out at any time by rotation of the handle 56. If you want to use another spring unit, the adjusting device 3 can simply be replaced as a whole. Using a tool with a smaller cone angle than the conical wall 62, the spring arms 69 open, resulting in the clutch 64 disengaging. With the new assembly, the clutch 64 latches automatically due to the inclined surfaces 66 and 68. If the force of the specified value of the spring 50 is too large, then it is enough to squeeze the spring plate 52 down, which can be done without difficulty through the hole 71.

Люфт и шарнирная подвижность муфты 64 предотвращают передачу поперечных сил, которые могут возникнуть в связи с асимметрией заданной величины пружины 60 на пружинной пластине 52, на штифт 36. Это же относится и к шарниру 37, если диафрагма 23 будет установлена наклонно. Таким образом, штифт 36 может направляться с низким трением и так, что он легко может двигаться через уплотнительный корпус 21. Поперечные силы не могут передаваться с диафрагмы на шток 7 клапана, так как шток 7 клапана отделен от вставки 26, а могут передаваться только силы сжатия. Следовательно, нет необходимости бояться нежелательного трения на уплотнение 12, которое бы мешало подвижности клапана и обуславливало бы нежелательный износ. The play and articulated mobility of the sleeve 64 prevent the transmission of lateral forces that may occur due to the asymmetry of the set value of the spring 60 on the spring plate 52 to the pin 36. The same applies to the hinge 37, if the diaphragm 23 is inclined. Thus, the pin 36 can be guided with low friction and so that it can easily move through the seal housing 21. Transverse forces cannot be transmitted from the diaphragm to the valve stem 7, since the valve stem 7 is separated from the insert 26, and only forces can be transmitted compression. Therefore, there is no need to fear undesirable friction on the seal 12, which would interfere with the mobility of the valve and cause undesirable wear.

В нагревательных системах случается так, что при отключении всех нагрузок противодавление будет падать в камере 30 из-за охлаждения воды и связанным с этим относительным сжатием, тогда как давление подачи в камере 31 соответствует нормальному давлению системы, например 5 бар. В результате вместо использования толстых и малочувствительных диафрагм применяется предохранительный клапан 44, который открывается при таких условиях и осуществляет частичное выравнивание давлений между двумя камерами давления 30 и 31. In heating systems, it happens that when all loads are switched off, the back pressure will fall in the chamber 30 due to cooling of the water and the associated relative compression, while the supply pressure in the chamber 31 corresponds to the normal pressure of the system, for example 5 bar. As a result, instead of using thick and insensitive diaphragms, a pressure relief valve 44 is used, which opens under these conditions and partially balances the pressure between the two pressure chambers 30 and 31.

Claims

1. A valve comprising a housing with a seat and a locking member provided with a rod associated with a diaphragm dividing the diaphragm housing mounted on the valve body into two pressure chambers, in one of which a pin connected to the diaphragm is sealed, on both sides of which are installed support plates with a central hole, while the pin in the diaphragm case is sealed and protrudes into a removable adjusting device mounted on the diaphragm case and containing a spring of a predetermined value acting on the diaphragm a fragment, and control means for the spring, characterized in that an insert is fixed in the center of the diaphragm in the holes of the support plates, the valve stem is loaded with a valve spring so that its free end can interact with the insert, which is connected via a hinge to a pin.

2. The valve according to claim 1, characterized in that the insert has a tubular protrusion located in the Central holes of the base plates and attached to them by flanging.

3. The valve according to paragraphs. 1 and 2, characterized in that the hinge is formed by a hinge head attached to the pin by means of a neck and a hinge socket in the insert.

4. The valve according to claim 3, characterized in that the hinged head has at least partially a spherical surface, and a transverse hole communicated with each other and a slot for receiving the neck are made in the hinge socket.

5. The valve according to claim 4, characterized in that a cap is mounted above the insert in the region of the transverse hole and fixed on the pin in the axial direction.

6. The valve according to paragraphs. 1 to 5, characterized in that the insert has a safety valve that connects the pressure chamber above the diaphragm with the pressure chamber under the diaphragm when the specified pressure drop increases.

7. The valve according to paragraphs. 5 and 6, characterized in that the safety valve is made in the form of a ball loaded with a spring towards the pin, and the valve passage in the open position is in communication with the transverse hole of the insert.