RU2498135C1

RU2498135C1 - Gas-distributing valve

Info

Publication number: RU2498135C1
Application number: RU2012114609/06A
Authority: RU
Inventors: Владимир Иванович Черепов; Олег Александрович Лобанов; Александр Дмитриевич Чекушин; Валентина Павловна Тумановская
Original assignee: Открытое акционерное общество "Корпорация "Московский институт теплотехники"; Российская Федерация, от имени которой выступает Министерство обороны Российской Федерации
Priority date: 2012-04-13
Filing date: 2012-04-13
Publication date: 2013-11-10
Also published as: RU2012114609A

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: gas distributing valve comprises a damper which can rotate around the axis in the body, is connected to a shaft and is contacting with a seat having a passage opening. The damper is capable of radial shift in relation to the shaft and the seat. A sealing plug is set in the seat behind its passage opening. The plug is fitted by a breakthrough annular incision. A press unit is placed between the damper and the sealing plug. The unit consists of a spring-loaded stem which can travel in a cup. The side walls of the stem which is in contact with the damper are conjugated with the side walls of the seat passage opening. The cup end wall is conjugated with the sealing plug and in the contact spot the cup is made equidistantly to the plug surface, coaxially to the seat passage opening. The cup end wall is placed inside the generating circle of the annular incision.

EFFECT: improving valve performance reliability by preventing destruction of control pair during transportation.

Description

Изобретение относится к области машиностроения и направлено на создание конструкций клапанов, работающих при высоких температурах и давлении.The invention relates to the field of engineering and is aimed at creating valve designs that operate at high temperatures and pressure.

Известна конструкция клапана для регулирования расхода горячего газа, состоящая из корпуса с входным и выходным патрубками, с установленным в выходном патрубке седлом с расходным отверстием. Заслонка, соосная седлу, выполнена, в свою очередь, с расходным отверстием, которое образует с расходным отверстием седла расходное сечение клапана. С целью уменьшения шарнирного момента на валу привода заслонка установлена по отношению к седлу с кольцевым зазором в зоне расходного отверстия (см. п. 2422709, РФ, кл. F16K 5/04, F16K 5/10, 2011 г.).A known valve design for regulating the flow of hot gas, consisting of a housing with inlet and outlet nozzles, with a seat installed in the outlet nozzle with a flow hole. The damper, coaxial to the seat, is made, in turn, with a flow opening, which forms a flow section of the valve with the flow opening of the saddle. In order to reduce the hinge moment on the drive shaft, the damper is installed in relation to the seat with an annular gap in the area of the supply hole (see paragraph 2422709, RF, class F16K 5/04, F16K 5/10, 2011).

Недостаток этой конструкции заключается в том, что через зазор между седлом и заслонкой происходят непроизводительные утечки горячего газа, даже при закрытом клапане, что ведет к увеличению расхода рабочего тела.The disadvantage of this design is that through the gap between the seat and the valve there are unproductive leaks of hot gas, even when the valve is closed, which leads to an increase in the flow rate of the working fluid.

Известна конструкция газораспределительного клапана, содержащая установленную с возможностью поворота вокруг оси в корпусе заслонку, связанную с валом и контактирующую с седлом, имеющим проходное отверстие, при этом заслонка установлена по отношению к валу и седлу с возможностью радиального перемещения (см. п. 2407937, РФ, кл. F16K 11/085, F16K 5/04, 2010 г.). Данная конструкция решает проблему ликвидации непроизводительных утечек и выбрана за прототип.A known design of a gas distribution valve comprising a damper mounted rotatably around an axis in the housing, connected to a shaft and in contact with a seat having a bore, wherein the damper is mounted relative to the shaft and seat with the possibility of radial movement (see p. 2407937, RF , CL F16K 11/085, F16K 5/04, 2010). This design solves the problem of eliminating unproductive leaks and is selected as a prototype.

Недостаток этой конструкции заключается в том, что еще до начала эксплуатации клапана, например при транспортировке, неизбежно соударение заслонки о седло. Это соударение может привести к разрушению как седла, так и заслонки, так как эти детали обычно изготавливаются из хрупких материалов, таких как вольфрам, вольфрамовые сплавы или графит.The disadvantage of this design is that even before the start of operation of the valve, for example during transportation, collision of the valve against the seat is inevitable. This collision can lead to destruction of both the seat and the damper, as these parts are usually made of brittle materials such as tungsten, tungsten alloys or graphite.

Задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности работы клапана путем исключения разрушения регулирующей пары при транспортировке.The objective of the invention is to increase the reliability of the valve by eliminating the destruction of the regulatory pair during transportation.

Указанная задача решается тем, что в газораспределительном клапане, содержащим установленную с возможностью поворота вокруг оси в корпусе заслонку, связанную с валом и контактирующую с седлом, имеющим проходное отверстие, при этом заслонка установлена по отношению к валу и седлу с возможностью радиального перемещения, в седле за проходным отверстием его установлена герметизирующая заглушка, выполненная с прорывной кольцевой насечкой, между заслонкой и герметизирующей заглушкой установлен поджимной узел, состоящий из подпружиненного штока, установленного с возможностью перемещения в стакане, при этом контактирующий с заслонкой шток сопряжен своими боковыми стенками с боковыми стенками проходного отверстия седла, причем стакан, сопряженный своей торцевой стенкой с герметизирующей заглушкой, в месте контакта с ней выполнен эквидистантно поверхности заглушки, соосно с проходным сечением седла, а торцевая стенка стакана расположена внутри образующей окружности кольцевой насечки.This problem is solved by the fact that in the gas distribution valve, comprising a damper mounted rotatably around an axis in the housing, connected to the shaft and in contact with a seat having a bore, the valve installed in relation to the shaft and seat with the possibility of radial movement behind its passage hole there is a sealing plug made with a breakthrough annular notch, between the damper and the sealing plug there is a clamping unit consisting of a spring-loaded the rod installed with the possibility of movement in the glass, while the rod contacting the shutter is mated with its side walls with the side walls of the seat bore, and the glass, mated with its end wall with a sealing plug, is made in the place of contact with it of the stub surface, coaxially with the bore section of the saddle, and the end wall of the glass is located inside the generatrix of the circumference of the annular notch.

На чертеже изображен общий вид газораспределительного клапана.The drawing shows a General view of the gas valve.

Газораспределительный клапан состоит из корпуса 1, защищенного от прогрева теплозащитным эрозионностойким покрытием 2, заслонки 3, связанной не жестко с валом 4. Корпус 1 имеет подводящий патрубок 5 и седло 6. В седле 6 установлена герметизирующая заглушка 7 с прорывной кольцевой насечкой 8. Между заслонкой 3 и герметизирующей заглушкой 7 установлен поджимной узел, состоящий из штока 9 и стакана 10, между которыми установлена пружина 11. Шток 9, контактирующий с заслонкой 3, плотно прилегает к поверхности проходного отверстия седла 6, т.е. сопряжен своими боковыми стенками с боковыми стенками проходного отверстия седла 6. Торцевая стенка стакана 10 выполнена эквидистантно поверхности заглушки 7 и расположена внутри образующей прорывной кольцевой насечки 8. Усилие пружины подбирается таким образом, чтобы при любых условиях заслонка 3 не вступала в контакт с седлом 6, а именно усилие пружины 11 после ее установки в клапан должно превышать усилие, равное n·P, где n - перегрузка при транспортировке, P - вес заслонки 3 и штока 9. Это усилие должно быть меньше усилия прорыва заглушки, которое определяется по формуле Fпр=f·p, где f - площадь заглушки 7, ограниченная кольцевой насечкой 8, p - давление, при котором прорывается заглушка 7.The gas distribution valve consists of a housing 1, protected from heating by a heat-protective erosion-resistant coating 2, a damper 3, not connected firmly to the shaft 4. The housing 1 has an inlet pipe 5 and a seat 6. A sealing plug 7 with a breakthrough ring notch is installed in the seat 6. Between the damper 3 and a sealing plug 7, a clamping unit is installed, consisting of a stem 9 and a cup 10, between which a spring 11 is installed. The stem 9 in contact with the shutter 3 fits snugly against the surface of the through hole of the seat 6, i.e. mated with its side walls with the side walls of the passage opening of the seat 6. The end wall of the cup 10 is made equidistant to the surface of the plug 7 and is located inside the generatrix of the breakthrough annular notch 8. The spring force is selected so that under any conditions the shutter 3 does not come into contact with the seat 6, namely, the force of the spring 11 after its installation in the valve should exceed the force equal to n · P, where n is the overload during transportation, P is the weight of the damper 3 and the stem 9. This force should be less than the force of breakthrough of the plug, which th defined by the formula Fpr = f · p, where f - 7 stub area bounded by the annular notch 8, p - the pressure at which the plug 7 breaks.

При транспортировке до включения клапана в работу на заслонку 3 действуют перегрузки, которые стремятся отжать ее в сторону седла 6, но благодаря тому, что усилие пружины 11 превышает силу отжатия седла 6 заслонка 3 остается на месте. Так как шток 9 и седло 6 в проходном отверстии седла 6 плотно прилегают друг к другу, исключается боковое перемещение штока 9, которое может привести к разрушению заглушки 7 за счет резонансных колебаний. При поступлении горячих газов в клапан их давление действует на заглушку 7 и при достижении давления прорыва она разрушается по кольцевой насечке 8. Поджимной узел свободно вылетает из седла, заслонка 3 плавно поджимается к седлу 6 и клапан включается в работу.During transportation, before the valve is turned on, the damper 3 has overloads that tend to squeeze it toward the seat 6, but due to the force of the spring 11 exceeding the pressing force of the seat 6, the damper 3 remains in place. Since the stem 9 and the saddle 6 in the bore of the saddle 6 are snug against each other, lateral movement of the stem 9, which can lead to the destruction of the plug 7 due to resonant vibrations, is eliminated. When hot gases enter the valve, their pressure acts on the plug 7 and, when a breakthrough pressure is reached, it collapses along the annular notch 8. The compression unit freely flies out of the seat, the shutter 3 is smoothly pressed to the seat 6 and the valve is turned on.

Таким образом, как видно из вышеизложенного, обеспечивается повышение надежности работы клапана за счет исключения разрушения регулирующей пары в процессе транспортировки.Thus, as can be seen from the above, the reliability of the valve is improved by eliminating the destruction of the regulatory pair during transportation.

Claims

A gas distribution valve comprising a damper mounted rotatably around an axis in the housing, connected to a shaft and in contact with a seat having a passage opening, wherein the shutter is mounted with respect to the shaft and the seat with a possibility of radial movement, characterized in that in the saddle behind the passage hole it is equipped with a sealing plug made with a breakthrough annular notch; a clamping unit consisting of a spring-loaded stem is installed between the damper and the sealing plug one with the possibility of movement in the glass, while the rod contacting the shutter is mated with its side walls with the side walls of the seat bore, and the glass, mated with its end wall with the sealing plug, is made in the place of contact with it of the stub surface, coaxially with the bore of the seat and the end wall of the glass is located inside the generatrix of the circumference of the annular notch.