RU2288396C1

RU2288396C1 - Two-seat control valve

Info

Publication number: RU2288396C1
Application number: RU2005113364/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Александрович Березкин (RU); Александр Александрович Березкин; Владимир Станиславович Большаков (RU); Владимир Станиславович Большаков; Сергей Павлович Морев (RU); Сергей Павлович Морев; Валерий Викторович Смирнов (RU); Валерий Викторович Смирнов; Андрей Николаевич Секачев (RU); Андрей Николаевич Секачев
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Гусевский Арматурный Завод" (ООО "Гусаръ")
Priority date: 2005-04-20
Filing date: 2005-04-20
Publication date: 2006-11-27

Abstract

FIELD: valving.

SUBSTANCE: valve comprises housing that receives two seats, shaped plunger with two trancated cones connected with the rod, and two lids provided with the slide bearing. The trancated cones of the plunger are mounted on the cylindrical rod one at a distance from the other that is equal to the distance between the sealing surfaces of the seats. The compensation conical ring is mounted on the intermediate sections of the rod . The outer diameter of the compensation ring is equal to the minimum diameter of the shape of the top trancated cone. The ring cross-section is the equilateral trapezium. The bottom base of the trapezium is equal to 1/3 of the length between the trancated cones. The top base of the trapezium is equal to ½ of the length of the bottom base.

EFFECT: enhanced reliability of control.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для надежного регулирования потока среды. Заявляемое решение предназначено для использования на центральных тепловых и индивидуальных тепловых пунктах, вентиляционных системах тепличных хозяйств и в других областях народного хозяйства, как для автоматического регулирования тепловых процессов, так и в качестве запорных устройств.The invention relates to valve engineering and is intended for reliable regulation of the flow of the medium. The claimed solution is intended for use at central heating and individual heating points, ventilation systems of greenhouses and in other areas of the national economy, both for the automatic regulation of thermal processes, and as shut-off devices.

Известен клапан регулирующий двухседельный, содержащий корпус, установленные в нем два седла, профилированный плунжер, соединенный со штоком, две крышки с подшипниками скольжения, а в верхней крышке имеется сальниковая камера с уплотнительными кольцами для герметизации штока и крепление для исполнительного механизма (Гуревич Д.Ф., Шпаков О.Н. Справочник конструктора трубопроводной арматуры. Машиностроение, 1987, с.128, рис.2.92).A known double-seat control valve, comprising a housing, two saddles installed in it, a profiled plunger connected to the rod, two covers with sliding bearings, and in the top cover there is an stuffing box with o-rings for sealing the stem and mount for the actuator (Gurevich D.F. ., Shpakov O.N. Handbook of the designer of pipe fittings. Engineering, 1987, p.128, fig. 2.92).

Недостатком известного клапана является превышение допустимых норм утечек при полном закрытии клапана, из-за подверженности клапана деформациям от гидроударов и резких скачков давления рабочей среды. При наличии еще и температурных деформаций, величина протечек превышает допустимое значение в разы, а в начальной зоне хода плунжера нарушается расходная характеристика клапана - как линейная, так и равнопроцентная.A disadvantage of the known valve is the excess of permissible leakage rates when the valve is completely closed, due to the susceptibility of the valve to deformations from water shocks and sudden surges in the pressure of the working medium. If there are also temperature deformations, the amount of leakage exceeds the permissible value by several times, and in the initial zone of the plunger stroke the flow rate characteristic of the valve is violated - both linear and equal percentage.

Перед авторами ставилась задача разработать клапан регулирующий двухседельный, обладающий повышенной надежностью, не деформирующийся при гидроударах и резких скачках давления рабочей среды, обеспечивающий линейное регулирование потока среды.The authors were faced with the task of developing a two-seat control valve with increased reliability, not deforming during water hammer and sharp surges in the pressure of the working medium, providing linear control of the flow of the medium.

Поставленная задача решается тем, что в клапане регулирующем двухседельном, содержащем корпус с установленными в нем двумя седлами, профилированный плунжер с двумя усеченными конусами, соединенный со штоком, две крышки с подшипниками скольжения, усеченные конусы плунжера расположены на цилиндрическом стержне, на расстоянии друг от друга, равном расстоянию между уплотнительными поверхностями седел, а в средней части стержня симметрично между усеченными конусами дополнительно размещено компенсационное кольцо конической формы, с наружным диаметром, равным минимальному диаметру профиля верхнего усеченного конуса, имеющее в сечении равностороннюю трапецию, нижнее основание которой равно 1/3 длины между усеченными конусами, верхнее основание равно 1/2 длины нижнего основания. При этом профиль наружной поверхности усеченных конусов выполнен с возможностью обеспечения линейной или равнопроцентной пропускной характеристики, а уплотнительная поверхность плунжера выполнена с возможностью обеспечения герметичного перекрытия плунжера с седлами.The problem is solved in that in the control valve two-seat, comprising a housing with two seats installed in it, a profiled plunger with two truncated cones, connected to the rod, two covers with sliding bearings, truncated cones of the plunger are located on a cylindrical rod, at a distance from each other equal to the distance between the sealing surfaces of the seats, and in the middle part of the shaft symmetrically between the truncated cones is additionally placed a compensation ring of a conical shape, from the outside th diameter of the minimum diameter of the profile of the upper truncated cone having an equilateral trapezium in cross section, the lower base is equal to 1/3 of the length between the frustoconical upper base equal to 1/2 of the length of the lower base. Moreover, the profile of the outer surface of the truncated cones is made with the possibility of providing a linear or equal percentage flow characteristics, and the sealing surface of the plunger is made with the possibility of providing a tight overlap of the plunger with seats.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в надежности регулирования потока среды, что обуславливается достигнутой повышенной герметичностью затворной части, обеспечиванием допустимых норм утечек при полном закрытии клапана и непревышением расходной характеристики в начальной зоне хода плунжера, а также в уменьшении деформации плунжера при гидроударах и резких скачках давления рабочей среды, в увеличении срока службы между ремонтами.The technical result of the claimed invention lies in the reliability of regulating the flow of the medium, which is due to the achieved increased tightness of the shutter part, ensuring acceptable leakage rates when the valve is completely closed and not exceeding the flow rate in the initial zone of the plunger stroke, as well as to reduce the deformation of the plunger during water hammer and sharp pressure surges of the working environment, in increasing the service life between repairs.

Изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен общий вид клапана в разрезе; на фиг.2 - седла с плунжером в увеличенном масштабе.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a General view of the valve in section; figure 2 - saddles with a plunger on an enlarged scale.

Клапан регулирующий двухседельный содержит корпус 1, в котором на резьбовом соединении установлены два седла 2 и 3 и профилированный плунжер 4, соединенный со штоком 5. Сверху и снизу корпус закрыт крышками 6 и 7, в которых размещены подшипники скольжения 8 и 9. В верхней крышке 7 для герметизации штока 5 установлена резьбовая втулка 10 и уплотнительные кольца 11. Рабочий ход плунжера 4 осуществляется через шток 5 исполнительным механизмом 12, закрепленным на верхней крышке. Плунжер 4 имеет два усеченных конуса, наружная поверхность которых имеет профиль, выполненный с возможностью обеспечения линейной или равнопроцентной пропускной характеристики, и уплотнительную поверхность, выполненную с возможностью обеспечения герметичного перекрытия плунжера с седлами. Усеченные конуса расположены на цилиндрическом стержне на расстоянии друг от друга равном расстоянию между уплотнительными поверхностями седел. В результате этого усеченные конуса плунжера вместе с уплотнительными поверхностями седел образуют затворную часть, обладающую повышенной герметичностью, характеристикой которой является допустимый пропуск воды в затворе Q_зат по ГОСТ 12893-83. В средней части стержня, симметрично между усеченных конусов, расположено компенсационное кольцо конической формы, имеющее в сечении равностороннюю трапецию, нижнее основание которой равно 1/3 длины между усеченными конусами, а верхнее основание равно 1/2 длины нижнего основания. Наружный диаметр компенсационного кольца D равен минимальному диаметру D_1min профиля верхнего усеченного конуса. Компенсационное кольцо является одним из элементов плунжера и его введение обеспечивает стабилизацию работы клапана в экстремальных ситуациях. Кроме того, повышается надежность регулирования потока среды, что обеспечивается более жесткой конструкцией плунжера, уменьшается деформация последнего при гидроударах и резких скачках давления рабочей среды, герметичность затворной части и максимальный пролив при полностью открытой затворной части.The two-seat control valve comprises a housing 1, in which two seats 2 and 3 and a profiled plunger 4 connected to the stem 5 are mounted on the threaded connection. The upper and lower bodies are closed by covers 6 and 7, in which sliding bearings 8 and 9 are located. In the upper cover 7 to seal the rod 5 is installed a threaded sleeve 10 and the sealing rings 11. The working stroke of the plunger 4 is carried out through the rod 5 by an actuator 12, mounted on the top cover. The plunger 4 has two truncated cones, the outer surface of which has a profile configured to provide linear or equal percentage flow characteristics, and a sealing surface made to provide a tight seal of the plunger with seats. Truncated cones are located on a cylindrical rod at a distance from each other equal to the distance between the sealing surfaces of the seats. As a result, the truncated cone of the plunger with the sealing surfaces form saddle bolt portion having an increased tightness, which is characteristic of a valid pass water gate Q _tightening GOST 12893-83. In the middle part of the rod, symmetrically between the truncated cones, there is a conical-shaped compensation ring having an equilateral trapezoid in cross section, the lower base of which is 1/3 of the length between the truncated cones, and the upper base is 1/2 the length of the lower base. The outer diameter of the compensation ring D is equal to the minimum diameter D _{1min of the} profile of the upper truncated cone. The expansion ring is one of the elements of the plunger and its introduction provides stabilization of the valve in extreme situations. In addition, the reliability of regulating the flow of the medium increases, which is ensured by the more rigid plunger design, the deformation of the latter during water hammer and sharp pressure surges of the working medium, the tightness of the shutter part and the maximum strait with the shutter part fully open are reduced.

Клапан регулирующий двухседельный работает следующим образом.The two-seat control valve operates as follows.

Усилие от исполнительного механизма 12 через шток 5 передается профилированному плунжеру 4, который, поступательно перемещаясь в подшипниках скольжения 8 и 9, перекрывает перепускные отверстия в седлах 2 и 3, тем самым, изменяет расход и осуществляет регулирование потока рабочей среды. При полностью открытых перепускных отверстиях седел 2 и 3 пропускная способность будет максимальной, а при полном закрытии за счет уплотнительных поверхностей седел и плунжера обеспечивается полная герметичность или допустимый пропуск среды в соответствии с нормативами.The force from the actuator 12 through the rod 5 is transmitted to the profiled plunger 4, which, translationally moving in the sliding bearings 8 and 9, blocks the bypass holes in the seats 2 and 3, thereby changing the flow rate and regulating the flow of the working medium. With completely open bypass openings of seats 2 and 3, the throughput will be maximum, and with full closure due to the sealing surfaces of the seats and plunger, complete tightness or permissible passage of the medium in accordance with the standards is ensured.

Клапан регулирующий двухседельный имеет следующие преимущества по сравнению с прототипом:The two-seat control valve has the following advantages compared to the prototype:

- повышается надежность регулирования потока среды за счет применения компенсационного кольца;- increases the reliability of regulation of the flow of the medium through the use of the compensation ring;

- обеспечивается более жесткая конструкция плунжера;- provides a more rigid plunger design;

- уменьшается деформация последнего при гидроударах и резких скачках давления рабочей среды;- the deformation of the latter decreases during water hammer and sharp surges in the pressure of the working medium;

- обеспечивается герметичность затворной части и максимальный пролив при полностью открытой затворной части;- ensures the tightness of the bolt and the maximum strait with a fully open bolt;

- обеспечивается сохранность допустимого пропуска среды при высоком перепаде давления;- ensures the safety of the admissible media pass at a high pressure drop;

- увеличивается срок службы.- service life increases.

Claims

1. The two-seat control valve, comprising a housing with two saddles installed in it, a profiled plunger with two truncated cones, connected to the rod, two covers with sliding bearings, characterized in that the truncated cones of the plunger are located on a cylindrical rod at a distance from each other equal to the distance between the sealing surfaces of the seats, and in the middle part of the shaft symmetrically between the truncated cones is additionally placed a compensation ring of a conical shape with an outer diameter equal to the minimum profile diameter of the upper truncated cone, having an equilateral trapezoid in cross section, the lower base of which is 1/3 of the length between the truncated cones, the upper base is 1/2 the length of the lower base.

2. The two-seat control valve according to claim 1, characterized in that the profile of the outer surface of the truncated cones is configured to provide a linear or equal percentage throughput characteristic.

3. The two-seat control valve according to claim 1, characterized in that the sealing surface of the plunger is configured to provide an airtight overlap of the plunger with seats.