RU2186276C2

RU2186276C2 - Valve gate

Info

Publication number: RU2186276C2
Application number: RU2000114115A
Authority: RU
Inventors: А.М. Долотов; Ю.Е. Котылев; С.Н. Семенюк; Л.С. Ушаков
Original assignee: Орловский государственный технический университет
Priority date: 2000-06-02
Filing date: 2000-06-02
Publication date: 2002-07-27

Abstract

FIELD: high-pressure hydraulic systems. SUBSTANCE: valve gate includes taper seat with sealing surface and shut-off member engageable with it. Shut-off member includes sealing element mounted in circular cavity formed by shut-off member body and thin walled envelope elements made from material liable to elastic deformation. Shut-off member is provided with damping unit which consists of elastic deformable element connected with floating sleeve. Elastic deformable element is located in closed cavity formed by body and floating sleeve. EFFECT: enhanced efficiency of operation of power pulse systems. 3 dwg

Description

Изобретение относится к элементам управления силовых импульсных систем и предназначено для использования в гидравлических системах высокого давления. The invention relates to control elements of power pulse systems and is intended for use in high pressure hydraulic systems.

Известна запорная пара: седло-запорный орган, на одном из элементов которой выполнены два упругих оболочечных элемента с уплотнительными кромками, образующих с жестким телом одного из элементов запорной пары кольцевую полость, в которой размещен уплотнительный элемент [1]. Known locking pair: saddle-locking body, on one of the elements of which are made two elastic shell elements with sealing edges, forming with the rigid body of one of the elements of the locking pair an annular cavity in which the sealing element is located [1].

Однако это устройство характеризуется недостаточной надежностью в условиях воздействия высокого давления среды. However, this device is characterized by insufficient reliability under conditions of high pressure medium.

Наиболее близким к предлагаемому решению является затвор клапана, содержащий коническое седло с уплотнительной поверхностью и взаимодействующий с ним запорный орган, включающий уплотнительный элемент, установленный в кольцевой полости, образованной корпусом запорного органа и тонкостенными оболочечными элементами, выполненными из материала, способного к упругой деформации. Closest to the proposed solution is a valve shutter containing a conical seat with a sealing surface and a locking member interacting with it, including a sealing element mounted in an annular cavity formed by a locking body and thin-walled shell elements made of a material capable of elastic deformation.

Недостатком прототипа является низкий ресурс клапанного затвора, что связано со значительными динамическими нагрузками, которые существуют при высокоскоростной посадке запорного органа на седло, а также возникающими при этом повторными соударениями запорного органа о седло. The disadvantage of the prototype is the low resource of the valve shutter, which is associated with significant dynamic loads that exist during high-speed landing of the locking element on the saddle, as well as the repeated collisions of the locking element on the saddle that arise.

Задача, на решение которой направлено изобретение, состоит в увеличении ресурса клапанного затвора за счет снижения динамических нагрузок на оболочечные элементы. The problem to which the invention is directed, is to increase the valve shutter resource by reducing the dynamic loads on the shell elements.

Это достигается тем, что в затворе клапана, содержащем коническое седло с уплотнительной поверхностью и взаимодействующий с ним запорный орган, включающий уплотнительный элемент, установленный в кольцевой полости, образованной корпусом запорного органа и тонкостенными оболочечными элементами, выполненными из материала, способного к упругой деформации, запорный орган снабжен демпфирующим устройством, состоящим из упругодемпфирующего элемента, соединенного с плавающим стаканом, при этом упругодемпфирующий элемент расположен в замкнутой полости, образованной корпусом и плавающим стаканом. This is achieved by the fact that in the valve shutter containing a conical seat with a sealing surface and a locking member interacting with it, including a sealing element installed in an annular cavity formed by a locking body and thin-walled shell elements made of material capable of elastic deformation, a locking the body is equipped with a damping device consisting of an elastic damping element connected to a floating glass, while the elastic damping element is located in a closed of the cavity formed by the housing and the float glass.

Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 изображен затвор клапана в исходном (открытом) положении, в котором седло и запорный орган не взаимодействуют друг с другом; на фиг. 2 - затвор клапана в конечном (закрытом) положении, на фиг.3 изображен затвор клапана в открытом положении с подвижным стаканом, расположенным в центре запорного органа. The invention is illustrated by drawings. Figure 1 shows the valve shutter in the initial (open) position in which the seat and the locking element do not interact with each other; in FIG. 2 - valve shutter in the final (closed) position, figure 3 shows the valve shutter in the open position with a movable cup located in the center of the locking element.

Запорный орган состоит из штока 20, жестко соединенного с сердечником 1 и корпусом демпфера 18, который имеет жесткую часть 2 и упругий тонкостенный элемент, выполненный в виде выступа 3. Шток 20, корпус демпфера 18 и сердечник 1 в затворе клапана с центральным расположением стакана выполнены заодно. С сердечником 1 жестко соединен грибок 5, который имеет жесткую часть 6 и упругий тонкостенный элемент 7. В кольцевой полости 15, образованной сердечником 1 и грибком 5, расположен упругий элемент 9. В полости, образованной сердечником 1, расположен стакан 14, имеющий возможность перемещаться в осевом направлении, который имеет контактирующую поверхность 12. Между сердечником 1, корпусом демпфера 18 и стаканом 14 расположен демпфирующий элемент 19, выполненный из материала, способного к большой деформации без разрушения, например металлорезины (МР). Затвор клапана содержит также двухконусное седло с поверхностью контакта 13 и уплотнительной поверхностью 11. The locking element consists of a rod 20, rigidly connected to the core 1 and the damper body 18, which has a rigid part 2 and an elastic thin-walled element made in the form of a protrusion 3. The rod 20, the damper body 18 and the core 1 in the valve shutter with a central arrangement of the cup are made at the same time. A fungus 5 is rigidly connected to the core 1, which has a rigid part 6 and an elastic thin-walled element 7. In the annular cavity 15 formed by the core 1 and the fungus 5, an elastic element 9 is located. In the cavity formed by the core 1, there is a glass 14 that can move in the axial direction, which has a contacting surface 12. Between the core 1, the damper body 18 and the cup 14 is a damping element 19 made of a material capable of large deformation without destruction, such as metal rubber (MR). The valve shutter also contains a two-cone seat with a contact surface 13 and a sealing surface 11.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

При движении запорного органа первым в контакт с седлом 10 вступает стакан 14. Взаимодействуя с поверхностью контакта 13, стакан 14 остается неподвижным. При дальнейшем движении запорного органа корпус 18 сдавливает демпфирующий элемент 19, рассеивая энергию движения запорного органа. Упругие свойства материала демпфирующего элемента 19 позволяют запорному органу войти в соприкосновение с седлом 10 и сохранять это положение сколь угодно долго. В момент закрытия затвора клапана первой вступает в контакт с седлом 10 уплотнительная кромка того упругого оболочечного элемента 3 или 7 запорного органа, который расположен со стороны подачи давления. По мере продвижения запорного органа происходит упругая деформация этого оболочечного элемента 3 или 7 и одновременно деформация уплотнительного элемента 9, компенсирующая погрешности формы и расположения уплотнительной поверхности 13 седла 10 и запорного органа. При этом уплотнительный элемент 9 несколько выдавливается и вступает в контакт с седлом 10 по кольцевому зазору 4. Последней вступает в контакт с седлом 10 уплотнительная кромка оболочечного элемента 3 или 7, примыкающая к полости выхода, подкрепляя при этом уплотнительный элемент 9 и ограничивая его выдавливание. Полость 15, в которой расположен уплотнительный элемент 9, оказывается в результате полностью замкнутой, давление среды на примыкающей к полости подачи упругий оболочечный элемент 3 или 7 способствует лучшему заполнению микронеровностей уплотнительной поверхности 11 эластичным или пластичным уплотнителем 9 и улучшению герметизации. When the locking member moves first, the cup 14 comes into contact with the saddle 10. Interacting with the contact surface 13, the cup 14 remains stationary. With further movement of the locking member, the housing 18 compresses the damping element 19, dissipating the energy of movement of the locking member. The elastic properties of the material of the damping element 19 allow the locking member to come into contact with the seat 10 and maintain this position for an arbitrarily long time. At the moment the valve shutter is closed, the sealing edge of that elastic shell element 3 or 7 of the closure member located on the pressure supply side first comes into contact with the seat 10. As the locking member advances, an elastic deformation of this shell element 3 or 7 occurs and at the same time a deformation of the sealing element 9, which compensates for the errors in the shape and location of the sealing surface 13 of the seat 10 and the locking element. In this case, the sealing element 9 is extruded somewhat and makes contact with the seat 10 along the annular gap 4. The sealing edge of the shell element 3 or 7 comes into contact with the seat 10 last, adjacent to the outlet cavity, while reinforcing the sealing element 9 and restricting its extrusion. The cavity 15 in which the sealing element 9 is located is completely closed as a result of the pressure of the medium adjacent to the supply cavity, the elastic shell element 3 or 7 contributes to a better filling of the microroughness of the sealing surface 11 with an elastic or plastic seal 9 and improves sealing.

Введение в затвор клапана упора, демпфирующего элемента, которые в совокупности играют роль демпфера, позволяют снизить ударную нагрузку на уплотнительные поверхности, тем самым продлевается срок службы, снижается износ, повышается надежность и долговечность затвора. Кроме того, введение демпфера увеличивает рассеивание энергии движения подвижных частей затвора клапана (запорного органа), уменьшает или устраняет полностью повторные соударения запорного органа о седло. The introduction of a stop, a damping element into the valve shutter, which together play the role of a damper, can reduce the shock load on the sealing surfaces, thereby extending the service life, reducing wear, and increasing the reliability and durability of the shutter. In addition, the introduction of a damper increases the dispersion of the energy of motion of the moving parts of the valve shutter (closure), reduces or eliminates completely repeated collisions of the closure against the saddle.

Применение данной конструкции позволяет затвору работать в высокоскоростных режимах, что ведет к увеличению эффективности работы силовых импульсных систем. The use of this design allows the shutter to operate in high-speed modes, which leads to an increase in the efficiency of power pulse systems.

Источники информации
1. А.с. СССР 731157, кл. F 16 К 1/34, 1978.Sources of information
1. A.S. USSR 731157, class F 16K 1/34, 1978.

2. А.с. СССР 1086267, кл. F 16 К 1/38, F 16 К 25/04, 1984 (прототип). 2. A.S. USSR 1086267, class F 16 K 1/38, F 16 K 25/04, 1984 (prototype).

Claims

A valve shutter comprising a conical seat with a sealing surface and a locking member interacting with it, including a sealing element mounted in an annular cavity formed by a locking body and thin-walled shell elements made of material capable of elastic deformation, characterized in that the locking body is provided a damping device consisting of an elastic damping element connected to a floating glass, while the elastic damping element is located in a closed fossa formed by the body and a floating glass.