RU2131075C1 - Valve - Google Patents

Valve Download PDF

Info

Publication number
RU2131075C1
RU2131075C1 SU5042561A RU2131075C1 RU 2131075 C1 RU2131075 C1 RU 2131075C1 SU 5042561 A SU5042561 A SU 5042561A RU 2131075 C1 RU2131075 C1 RU 2131075C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
spindle
rod
hydraulic cylinder
valve
cavity
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
А.П. Куршин
Б.Э. Канищев
Ю.А. Лавренкин
Original Assignee
Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Жуковского
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Жуковского filed Critical Центральный аэрогидродинамический институт им.проф.Жуковского
Priority to SU5042561 priority Critical patent/RU2131075C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2131075C1 publication Critical patent/RU2131075C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Lift Valve (AREA)

Abstract

FIELD: manufacture of fittings. SUBSTANCE: valve includes body, stirrup, shutting member with rod. Spindle is linked to stirrup by means of thread. Rod is joined to spindle with the use of clutch made in the form of hydraulic cylinder. Pistons put into hydraulic cylinder are manufactured on rod and spindle. Pistons are sealed with reference to inner walls of hydraulic cylinder. Lubricant fills space of cylinder between pistons. EFFECT: simplified design and prolonged operational life of valve. 3 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано при конструировании вентилей различного назначения. The invention relates to valve engineering and can be used in the design of valves for various purposes.

Известен вентиль, содержащий корпус с седлом, бугель, шпиндель, установленный в бугеле на резьбе и уплотненный относительно корпуса, в котором запорный орган выполнен заодно с шпинделем [1]. При закрывании такого вентиля шпиндель заодно с запорным органом вращают относительно корпуса, что приводит к значительному фрикционному износу шпинделя, уплотнения, запорного органа и седла в местах их контакта и снижает ресурс вентиля. A known valve comprising a housing with a saddle, a yoke, a spindle mounted in the yoke on the thread and sealed relative to the housing, in which the locking element is integral with the spindle [1]. When closing such a valve, the spindle at the same time with the locking body is rotated relative to the housing, which leads to significant frictional wear of the spindle, seal, locking body and seat at their contact points and reduces the valve life.

Известен принятый за прототип вентиль, содержащий корпус, бугель, запорный орган со штоком, шпиндель, соединенный с бугелем ходовой резьбой, а также муфту, соединяющую шток со шпинделем см. [2]. В такой конструкции уплотнение штока работает в условиях возвратно-поступательного движения, а запорный орган контактирует с седлом без вращения. Известный вентиль имеет недостаточный ресурс, определяемый повышенным износом хвостовиков шпинделя и штока, а также взаимодействующих с ними элементов муфты, через которые происходит передача осевого усилия от вращающегося шпинделя к движущемуся возвратно-поступательно штоку. Кроме того, указанные детали для обеспечения их работоспособности в условиях высоких осевых и сдвиговых напряжений необходимо изготавливать из специальных сталей и с высокой точностью, что усложняет конструкцию вентиля в целом. Known adopted for the prototype valve, comprising a housing, a yoke, a locking element with a rod, a spindle connected to the yoke with a threaded thread, and also a coupling connecting the rod to the spindle, see [2]. In this design, the stem seal operates in a reciprocating motion, and the locking member contacts the seat without rotation. The known valve has an insufficient resource, determined by increased wear of the shanks of the spindle and the rod, as well as the coupling elements interacting with them, through which the axial force is transferred from the rotating spindle to the moving reciprocating rod. In addition, these parts to ensure their performance under high axial and shear stresses must be made of special steels and with high accuracy, which complicates the design of the valve as a whole.

Предложенное изобретение решает задачу повышения ресурса вентиля и упрощения его конструкции. The proposed invention solves the problem of increasing the resource of the valve and simplifying its design.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном вентиле, содержащем корпус, бугель, запорный орган со штоком, шпиндель, соединенный с бугелем ходовой резьбой, а также муфту, соединяющую шток со шпинделем, муфта выполнена в виде гидроцилиндра, на штоке и шпинделе выполнены поршни, размещенные в гидроцилиндре и уплотненные относительно его внутренних стенок, причем полость цилиндра между поршнями заполнена смазкой. The specified technical result is achieved by the fact that in the known valve comprising a housing, a yoke, a locking member with a rod, a spindle connected to the yoke with a running thread, as well as a coupling connecting the rod to the spindle, the coupling is made in the form of a hydraulic cylinder, pistons are made on the stem and spindle placed in the hydraulic cylinder and sealed relative to its inner walls, and the cavity of the cylinder between the pistons is filled with grease.

Возможна такая конструкция вентиля, что муфта и бугель выполнены в виде одной детали, ходовая резьба расположена на внутренней поверхности гидроцилиндра, резьбовой участок шпинделя выполнен на его конце, а шпиндель и шток соединены между собой тягой. Such a valve design is possible that the coupling and the yoke are made in the form of one part, the running thread is located on the inner surface of the hydraulic cylinder, the threaded portion of the spindle is made at its end, and the spindle and rod are connected by a rod.

Возможна конструкция вентиля, в которой муфта и бугель выполнены в виде одной детали, ходовая резьба выполнена на внутренней поверхности гидроцилиндра, на шпинделе выполнена расточка, отделяющая резьбовой участок от поршня, при этом полость между торцем резьбовой части шпинделя и торцем гидроцилиндра, полость между торцем поршня штока и торцем гидроцилиндра, а также расточка сообщены между собой и заполнены смазкой, а шпиндель и шток в местах их герметизации выполнены с равными диаметрами. A valve design is possible in which the coupling and the yoke are made in one piece, the running thread is made on the inner surface of the hydraulic cylinder, a bore is made on the spindle that separates the threaded portion from the piston, while the cavity between the end of the threaded portion of the spindle and the end of the hydraulic cylinder, the cavity between the end of the piston the rod and the end face of the hydraulic cylinder, as well as the bore, are interconnected and filled with grease, and the spindle and rod in the places of their sealing are made with equal diameters.

Возможна также конструкция вентиля, в которой муфта и бугель выполнены в виде одной детали, ходовая резьба выполнена на внутренней поверхности гидроцилиндра, на шпинделе выполнена расточка, отделяющая резьбовой участок от поршня, при этом полость между торцем резьбовой части шпинделя и торцем гидроцилиндра, полость между торцем поршня штока и торцем гидроцилиндра, а также расточка сообщены между собой, заполнены смазкой и соединены с гидроаккумулятором. A valve design is also possible in which the coupling and the yoke are made in one piece, the running thread is made on the inner surface of the hydraulic cylinder, a bore is made on the spindle to separate the threaded section from the piston, while the cavity between the end of the threaded portion of the spindle and the end of the hydraulic cylinder, the cavity between the end the piston rod and the end face of the hydraulic cylinder, as well as the bore, are interconnected, filled with grease and connected to the hydraulic accumulator.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого вентиля, а на фиг. 2, фиг. 3 и фиг. 4 - схемы возможных вариантов его выполнения. In FIG. 1 shows a diagram of the proposed valve, and in FIG. 2, FIG. 3 and FIG. 4 - diagrams of possible options for its implementation.

Вентиль (см. фиг. 1) содержит корпус 1, бугель 2, шток 3, шпиндель 4 с маховиком 5, соединенный с бугелем 2 с помощью втулки 6 и ходовой резьбы 7, а также муфту 8, соединяющую шток 3 со шпинделем 4. Муфта 8 выполнена в виде разъемного гидроцилиндра. На штоке 3 и на шпинделе 4 выполнены поршни 9, 10, размещенные внутри муфты 8 и герметизированные относительно ее цилиндрической боковой поверхности с помощью уплотнений 11, 12. Полость 13 между поршнями 9, 10 заполнена смазкой. В шпинделе 4 выполнено дренажное отверстие 14 с заглушкой 15. Шток 3 заканчивается запорным органом 16 и герметизирован в корпусе 1 уплотнением 17. В корпусе 1 размещены подводящий канал 18, переходящий в седло 19, и отводящий канал 20. Муфта 8 снабжена шпилькой 21, расположенной в прорези 22. The valve (see Fig. 1) contains a housing 1, a yoke 2, a rod 3, a spindle 4 with a flywheel 5, connected to the yoke 2 using a sleeve 6 and a running thread 7, as well as a coupling 8 connecting the rod 3 to the spindle 4. Coupling 8 is made in the form of a detachable hydraulic cylinder. On the rod 3 and on the spindle 4, pistons 9, 10 are made, placed inside the coupling 8 and sealed relative to its cylindrical side surface with seals 11, 12. The cavity 13 between the pistons 9, 10 is filled with grease. In the spindle 4, a drainage hole 14 with a plug 15 is made. The rod 3 ends with a locking member 16 and is sealed in the housing 1 by a seal 17. In the housing 1 there is a supply channel 18 that passes into the seat 19 and a discharge channel 20. The coupling 8 is equipped with a pin 21 located in slot 22.

Возможна такая конструкция вентиля (см. фиг. 2), в которой муфта и бугель выполнены заодно целое в виде гидроцилиндра 2. При этом поршни 9, 10 с уплотнениями 11, 12 размещены в его цилиндрических участках 23, 24, а шпиндель 4 с резьбой 7 на его конце - в полости 13 между этими поршнями. Части полости 13 по обе стороны ходовой резьбы 7, расположенной на внутренней поверхности гидроцилиндра 2, сообщены между собой каналами 25, 26 и дренажным отверстием 14, заглушка 15 которого жестко скреплена со шпинделем 4 и маховиком 5. Поршни 9, 10 механически соединены тягой 27, а полость 28 под поршнем 9 через отверстие 29 сообщена с атмосферой. Such a valve design is possible (see Fig. 2), in which the coupling and the yoke are integral with the hydraulic cylinder 2. At the same time, the pistons 9, 10 with seals 11, 12 are placed in its cylindrical sections 23, 24, and the spindle 4 is threaded 7 at its end - in the cavity 13 between these pistons. Parts of the cavity 13 on both sides of the running thread 7, located on the inner surface of the hydraulic cylinder 2, are interconnected by channels 25, 26 and the drain hole 14, the plug 15 of which is rigidly fastened to the spindle 4 and the flywheel 5. The pistons 9, 10 are mechanically connected by a thrust 27, and the cavity 28 under the piston 9 through the hole 29 is in communication with the atmosphere.

Возможна конструкция вентиля (см. фиг. 3), в которой также, как у вентиля на фиг. 1, муфта и бугель выполнены в виде одной детали - гидроцилиндра 2, а ходовая резьба 7 расположена на его внутренней поверхности. На шпинделе 4 этого вентиля выполнена расточка, отделяющая его резьбовую часть 7 от поршня 10. Полость 28 под поршнем 9 и полость 30 над поршнем 10 герметизированы уплотнениями 17, 11, 12, 31, 32, шпиндель 4 и шток 3 в местах их герметизации уплотнениями 32 и 17 имеют равные диаметры. При этом полости 28 и 30 заполнены смазкой и гидравлически сообщены между собой через каналы 33, 34. A valve design is possible (see FIG. 3), in which, like the valve in FIG. 1, the coupling and the yoke are made in the form of one part - the hydraulic cylinder 2, and the running thread 7 is located on its inner surface. A bore is made on the spindle 4 of this valve, separating its threaded part 7 from the piston 10. The cavity 28 under the piston 9 and the cavity 30 above the piston 10 are sealed with seals 17, 11, 12, 31, 32, spindle 4 and rod 3 in the places of their sealing with seals 32 and 17 have equal diameters. In this case, the cavities 28 and 30 are filled with lubricant and hydraulically communicated with each other through channels 33, 34.

В случае, если шток 3 и шпиндель 3 в местах их герметизации уплотнениями 17, 32 не могут быть выполнены имеющими равный диаметр, то полости 28 и 30 сообщают с гидроаккумулятором 35 (см. фиг. 4). If the rod 3 and the spindle 3 in the places of their sealing with seals 17, 32 cannot be made having an equal diameter, then the cavities 28 and 30 communicate with the hydraulic accumulator 35 (see Fig. 4).

Вентиль работает следующим образом. The valve operates as follows.

При закрытии вентиля (см. фиг. 1) шпиндель 4 с поршнем 10, вращаясь, перемещаются вниз и через смазку, заполняющую герметичную полость 13, давят на поршень 9 и шток 3. При этом поршень 10 с уплотнением 12 вращается относительно зафиксированной от проворота шпилькой 21 муфты 8. Уплотнения 11, 12 проектируют в зависимости от величины давления P смазки в полости 13, которое определяется из соотношения
P = (Pр • Sш + Fтр)/Sп,
где Pр - давление рабочей среды под запорным органом 16;
Sш - площадь поперечного сечения штока 3 в зоне его герметизации уплотнением 17;
Fтр - сила трения в уплотнении 17;
Sп - площадь поршня 9.When closing the valve (see Fig. 1), the spindle 4 with the piston 10, rotating, moves down and through the lubricant filling the sealed cavity 13, press on the piston 9 and the stem 3. In this case, the piston 10 with the seal 12 rotates with respect to the pin fixed against rotation 21 couplings 8. Seals 11, 12 are designed depending on the pressure P of the lubricant in the cavity 13, which is determined from the ratio
P = (P r • S w + F Tr ) / S p ,
where P p - pressure of the working medium under the shut-off member 16;
S W - the cross-sectional area of the rod 3 in the zone of its sealing by the seal 17;
F Tr - the friction force in the seal 17;
S p - the area of the piston 9.

Из приведенного соотношения следует, что величина давления P может быть снижена за счет увеличения диаметра поршня 9 относительно диаметра штока 3. При открытии вентиля шпиндель 4 поднимает поршень 10, который, взаимодействуя с торцем муфты 8, увлекает за собой поршень 9 и шток 3. From the above relation it follows that the pressure P can be reduced by increasing the diameter of the piston 9 relative to the diameter of the rod 3. When the valve is opened, the spindle 4 lifts the piston 10, which, interacting with the end face of the coupling 8, carries the piston 9 and the rod 3 along.

Закрытие вентилей, представленных в вариантах на фиг. 2, 3, 4, происходит так же, как в основной схеме: при опускании шпинделя 4 путем его вращения маховиком 5 осевое усилие передается через смазку в герметичной полости 13 к поршню 9, штоку 3 и запорному органу 16. Отличия указанных схем проявляются в процессе открытия вентиля. В варианте по фиг. 2 усилие от поднимающегося шпинделя 4 к штоку 3 передается механически через тягу 27, а в вариантах по фиг. 3, 4 - гидравлически путем вытеснения смазки из герметичной полости 30 через каналы 33, 34 в полость 28. В случае, если при перемещении поршней 9, 10 нельзя соблюсти условие постоянства суммарного объема полостей 28 и 30 (см. фиг. 4), их необходимо сообщить с гидроаккумулятором 35, отрегулированным на поддержание минимально достаточного для обеспечения открытия вентиля давления. Closing the valves shown in the embodiments of FIG. 2, 3, 4, it happens the same way as in the main scheme: when lowering the spindle 4 by rotating it with the handwheel 5, the axial force is transmitted through the lubricant in the sealed cavity 13 to the piston 9, the rod 3 and the locking member 16. The differences of these schemes are manifested in the process valve opening. In the embodiment of FIG. 2, the force from the rising spindle 4 to the rod 3 is transmitted mechanically through the rod 27, and in the variants of FIG. 3, 4 - hydraulically by displacing the lubricant from the sealed cavity 30 through the channels 33, 34 into the cavity 28. If, when moving the pistons 9, 10, the condition of constant total volume of the cavities 28 and 30 cannot be observed (see Fig. 4), they it is necessary to communicate with the hydraulic accumulator 35, adjusted to maintain the minimum sufficient to ensure the opening of the pressure valve.

В предложенном вентиле полностью исключен фрикционный износ торцевых элементов шпинделя, штока и муфты при его закрытии, так как осевое усилие от шпинделя к штоку передается через смазку. Давление в смазке может быть снижено до заданных пределов путем подбора соотношения диаметров штока и поршня на штоке, что позволяет обеспечить необходимый ресурс и простую конструкцию уплотнений поршней. Возможно размещение резьбы на шпинделе прямо в полости со смазкой, что дополнительно увеличивает срок службы вентиля. В вариантах вентиля исключен непосредственный контакт металл-металл элементов штока, шпинделя и муфты и при открытии вентиля. Для изготовления вентиля не требуется использования специальных сталей, а могут применяться общепромышленное оборудование и материалы. The proposed valve completely eliminates the frictional wear of the end elements of the spindle, rod and coupling when it is closed, since the axial force from the spindle to the rod is transmitted through lubrication. The pressure in the lubricant can be reduced to predetermined limits by selecting the ratio of the diameters of the rod and piston on the rod, which ensures the necessary resource and simple design of the piston seals. It is possible to place the thread on the spindle directly in the lubricated cavity, which further increases the service life of the valve. In valve options, direct metal-metal contact of the stem, spindle and coupling elements is excluded even when the valve is opened. For the manufacture of the valve, the use of special steels is not required, but general industrial equipment and materials can be used.

Claims (4)

1. Вентиль, содержащий корпус, бугель, запорный орган с штоком, шпиндель, соединенный с бугелем ходовой резьбой, а также муфту, соединяющую шток с шпинделем, отличающийся тем, что муфта выполнена в виде гидроцилиндра, на штоке и шпинделе выполнены поршни, размещенные в гидроцилиндре и уплотненные относительно его внутренних стенок, причем полость цилиндра между поршнями заполнена смазкой. 1. A valve comprising a housing, a yoke, a locking member with a rod, a spindle connected to the yoke with a running thread, and a coupling connecting the rod to the spindle, characterized in that the coupling is made in the form of a hydraulic cylinder, pistons are placed on the rod and spindle hydraulic cylinder and sealed relative to its inner walls, and the cavity of the cylinder between the pistons is filled with grease. 2. Вентиль по п.1, отличающийся тем, что муфта и бугель выполнены в виде одной детали, ходовая резьба выполнена на внутренней поверхности гидроцилиндра, резьбовой участок шпинделя выполнен на его конце, а шпиндель и шток соединены между собой тягой. 2. The valve according to claim 1, characterized in that the coupling and the yoke are made in one piece, the running thread is made on the inner surface of the hydraulic cylinder, the threaded portion of the spindle is made at its end, and the spindle and rod are connected by a rod. 3. Вентиль по п.1, отличающийся тем, что муфта и бугель выполнены в виде одной детали, ходовая резьба выполнена на внутренней поверхности гидроцилиндра, на шпинделе выполнена расточка, отделяющая резьбовой участок от поршня, при этом полость между торцом резьбовой части шпинделя и торцом гидроцилиндра, полость между торцом поршня штока и торцом гидроцилиндра, а также расточка сообщены между собой и заполнены смазкой, а шпиндель и шток в местах их герметизации выполнены с равными диаметрами. 3. The valve according to claim 1, characterized in that the coupling and the yoke are made in one piece, the running thread is made on the inner surface of the hydraulic cylinder, a bore is made on the spindle to separate the threaded section from the piston, while the cavity between the end face of the threaded part of the spindle and the end face the hydraulic cylinder, the cavity between the end face of the piston rod and the end face of the hydraulic cylinder, as well as the bore are interconnected and filled with grease, and the spindle and rod in the places of their sealing are made with equal diameters. 4. Вентиль по п.1, отличающийся тем, что муфта и бугель выполнены в виде одной детали, ходовая резьба выполнена на внутренней поверхности гидроцилиндра, на шпиндель выполнена расточка, отделяющая резьбовой участок от поршня, при этом полость между торцом резьбовой части шпинделя и торцом гидроцилиндра, полость между торцом поршня штока и торцом гидроцилиндра, а также расточка сообщены между собой, заполнены смазкой и соединены с гидроаккумулятором. 4. The valve according to claim 1, characterized in that the coupling and the yoke are made in one piece, the running thread is made on the inner surface of the hydraulic cylinder, a bore is made on the spindle to separate the threaded section from the piston, while the cavity between the end face of the threaded portion of the spindle and the end face the hydraulic cylinder, the cavity between the end of the piston rod and the end of the hydraulic cylinder, as well as the bore communicated with each other, filled with grease and connected to the accumulator.
SU5042561 1992-05-19 1992-05-19 Valve RU2131075C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5042561 RU2131075C1 (en) 1992-05-19 1992-05-19 Valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5042561 RU2131075C1 (en) 1992-05-19 1992-05-19 Valve

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2131075C1 true RU2131075C1 (en) 1999-05-27

Family

ID=21604425

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5042561 RU2131075C1 (en) 1992-05-19 1992-05-19 Valve

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2131075C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Циклис Д.С. Техника физико-химических исследований при высоких и сверхвысоких давлениях. - М.: Химия, 1976, с.206, рис.6.3. Авторское свидетельство СССР N 1221441, клю F 16 K 27/08, 1986. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4407375A (en) Pressure compensator for rotary earth boring tool
US5865070A (en) Adjustable stroke connection
US4275795A (en) Fluid pressure actuated by-pass and relief valve
US4850941A (en) Hydraulically controlled tightener, in particular for a chain
SE8603595D0 (en) TESTING HYDRAULIC DEVICE
US4875690A (en) Seal device for reciprocating pump
US6181034B1 (en) Radial oscillating motor
US3958901A (en) Axial piston pump
US4263788A (en) Universal joint apparatus having sliding plate construction for separating thrust and torque forces
JPH11511539A (en) Return delay gas spring
US2844128A (en) Fluid pressure torque converter
US5492050A (en) Pneumatic actuator with rack and pinion assembly
US4372400A (en) Apparatus for applying pressure to fluid seals
RU2131075C1 (en) Valve
US4572231A (en) Rotary plug valve
JPH0972310A (en) Sealing device for piston
US3958841A (en) Non-friction pressure seal
US3070070A (en) Packing glands
US3977192A (en) Hydraulic drive pulsator of reciprocating action
US4350082A (en) Pump piston having ring lubrication means
RU2206007C1 (en) Gate
US4706513A (en) Rack and pinion power steering apparatus
JPS57129928A (en) Fluid pressure cylinder
JPS5828448B2 (en) bearing
SU864897A1 (en) Hydraulic valve

Legal Events

Date Code Title Description
REG Reference to a code of a succession state

Ref country code: RU

Ref legal event code: QB4A

Free format text: LICENCE

Effective date: 20101230