RU2694714C1 - Straight-flow valve, three-position with cam drive - Google Patents
Straight-flow valve, three-position with cam drive Download PDFInfo
- Publication number
- RU2694714C1 RU2694714C1 RU2018129612A RU2018129612A RU2694714C1 RU 2694714 C1 RU2694714 C1 RU 2694714C1 RU 2018129612 A RU2018129612 A RU 2018129612A RU 2018129612 A RU2018129612 A RU 2018129612A RU 2694714 C1 RU2694714 C1 RU 2694714C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- cam
- gate
- shaft
- cam shaft
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
- F16K1/12—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with streamlined valve member around which the fluid flows when the valve is opened
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
- F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
- F16K31/44—Mechanical actuating means
- F16K31/52—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam
- F16K31/524—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam
- F16K31/52408—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam comprising a lift valve
- F16K31/52433—Mechanical actuating means with crank, eccentric, or cam with a cam comprising a lift valve with a streamlined or helically shaped valve member, e.g. for reducing flow losses or guiding the fluid flow
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Mechanically-Actuated Valves (AREA)
- Lift Valve (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к трубопроводной аппаратуре и предназначено для управления потоком текучей среды в трубопроводах и быстроразъемных трубопроводных соединениях (БРС).The invention relates to pipeline equipment and is designed to control the flow of fluid in pipelines and quick-disconnect pipe connections (BRS).
Известны прямоточные клапаны, содержащие трубчатый корпус с седлом и затвором с механическим приводом управления затвора от входящего в корпус вала через зубчатую передачу (см. RU 2234018 и RU 2455543).Known direct-flow valves containing a tubular body with a saddle and bolt with a mechanical drive control valve from entering the shaft housing through a gear (see. RU 2234018 and RU 2455543).
Недостатками указанных клапанов являются большие массогабаритные показатели и издержки производства, связанные со сложной конструкцией корпуса и дополнительных деталей, центрирующих затвор в корпусе, а также отсутствие фиксации затвора в закрытом и открытом положениях. Кроме того, они не могут выполнять дополнительную функцию обратного клапана, для которой необходимы пружины на затворах.The disadvantages of these valves are large weight and dimensions and production costs associated with the complex design of the housing and additional parts, centering the valve in the housing, as well as the lack of fixation of the valve in the closed and open positions. In addition, they cannot perform the additional function of a check valve, which requires springs on the valves.
Известны прямоточные клапаны, содержащие корпус с седлом и подпружиненный затвор, широко применяемые в БРС (см. RU 2170873 и в книге О.Ф. Никитин, К.М. Холин «Объемные гидравлические и пневматические приводы» рис. 6.25 стр. 164. - М.: Машиностроение, 1981 г.)Known direct-flow valves containing a body with a saddle and a spring-loaded gate, widely used in the BRS (see EN 2170873 and in the book of OF.F. Nikitin, KM Kholin "Volumetric hydraulic and pneumatic actuators" Fig. 6.25 p. 164. - M .: Mashinostroenie, 1981)
Недостатком таких клапанов являются значительные массогабаритные показатели из-за наличия опорных элементов затворов и пружин и возможность привода затвора только из выходного отверстия корпуса, что не позволяет управлять клапанами после стыковки БРС для перекрытия потока жидкости по трубопроводу и затрудняет стыковку трубопроводов при наличии в них давления жидкости.The disadvantage of such valves are significant weight and dimensions due to the presence of the supporting elements of the valves and springs and the ability to drive the valve only from the outlet of the housing, which does not allow the valves to be controlled after docking the BRS to shut off the fluid flow through the pipeline and makes it difficult .
Наиболее близким к заявленному изобретению по технической сущности является клапан прямоточный с двумя седлами и подпружиненными затворами с механическим приводом управления с помощью кулачкового вала, выходящего наружу из корпуса (см. RU 2184295 и в книге Г.А. Никитин, А.А. Комаров «Распределительные и регулирующие устройства гидросистем» рис. 55 стр. 106. - М.: Машиностроение, 1965 г.).The closest to the claimed invention in technical essence is a straight-flow valve with two seats and spring-loaded valves with a mechanical control drive using a camshaft extending out of the housing (see RU 2184295 and in the book by GA Nikitin, AA Komarov ” Distributing and regulating devices of hydraulic systems "Fig. 55 p. 106. - M .: Mashinostroenie, 1965).
Особенностью этого клапана является возможность управления от одного кулачкового вала двумя затворами, что расширяет его функциональные возможности.A feature of this valve is the ability to control two shutters from one camshaft, which expands its functionality.
Недостатки прототипа:The disadvantages of the prototype:
1. Высокие массогабаритные показатели, вызванные сложной конфигурацией корпуса и наличием у него крышек для удержания и управления затворов, пружин и опор кулачкового вала.1. High weight and size parameters caused by the complex configuration of the body and the presence of its covers to hold and control the valves, springs and camshaft supports.
2. Недостаточная надежность из-за отсутствия фиксации клапанов в открытом положении в условиях вибраций корпуса, т.к. повороту кулачкового вала из открытого положения в закрытое мешает только сила трения на кулачке.2. Insufficient reliability due to the lack of fixation of the valves in the open position under conditions of vibration of the housing, since Only the friction force on the cam prevents the cam shaft from turning from open to closed.
3. Невозможность повышения надежности и теплостойкости клапана без увеличения габаритов применением уплотнений с пружинным поджимом.3. The inability to improve the reliability and heat resistance of the valve without increasing the size of the use of seals with spring-loaded pressure.
4. Недопустимость применения в БРС из-за увеличения объема жидкости, вытекающего при расстыковке БРС.4. The inadmissibility of the application in the BRS due to the increase in the volume of fluid flowing when disconnecting the BRS.
Техническая проблема, поставленная в настоящем изобретении, заключается в сохранении преимуществ прототипа при устранении указанных его недостатков путем применения в качестве опоры затвора его оребреной поверхности с каналами между ребер для протока жидкости, выполнения опоры пружины на кулачковый вал через ползун, управляющий положением одного или двух затворов, и использование съемных кулачков на кулачковом валу, а также применением уплотнений с пружинным поджимом.The technical problem posed in the present invention is to preserve the advantages of the prototype while eliminating the indicated disadvantages by using its finned surface with channels between the ribs for fluid flow, supporting the spring to the camshaft via a slide controlling the position of one or two valves , and the use of removable cams on the cam shaft, as well as the use of spring-loaded seals.
Технический результат состоит в уменьшении массогабаритных показателей и издержек производства, повышении надежности и теплостойкости, а также расширении функциональных возможностей по числу рабочих позиций и применению в БРС.The technical result consists in reducing the weight and size indicators and production costs, improving reliability and heat resistance, as well as expanding the functionality of the number of working positions and application in the BRS.
Сущность изобретения состоит в том, что клапан прямоточный трехпозиционный с кулачковым приводом содержит трубчатый корпус с седлом и подпружиненным затвором с механическим приводом с помощью кулачкового вала, выходящего наружу из корпуса к управляющей ручке через кольцевые уплотнения перпендикулярно оси корпуса. Согласно изобретению, наружная поверхность затвора образована продольными ребрами, а внутри затвора выполнена снабженная крышкой камера, в которой расположен кулачковый вал и пружина затвора, опертая через ползун на кулачок этого вала.The essence of the invention is that the three-position straight-flow valve with a cam drive includes a tubular body with a seat and a spring-loaded mechanically actuated valve using a camshaft extending out of the body to the control handle through annular seals perpendicular to the axis of the body. According to the invention, the outer surface of the shutter is formed by longitudinal ribs, and inside the shutter there is a chamber equipped with a lid, in which the cam shaft and the bolt spring supported through the slider are located on the cam of this shaft.
В частных случаях реализации:In particular cases of implementation:
- ползун размещен в камере затвора с возможностью упора в ее торец в закрытом положении клапана;- the slider is placed in the chamber of the shutter with the possibility of emphasis in its end in the closed position of the valve;
- кулачок кулачкового вала выполнен съемным с возможностью неподвижной фиксации на валу через охватывающую вал втулку, например с помощью штифта;- the cam of the camshaft is made removable with the possibility of fixed fixation on the shaft through the sleeve surrounding the shaft, for example with a pin;
- кулачковый вал выполнен с двумя оппозитно расположенными кулачками, а ползун снабжен штоком, выходящим на торец затвора клапана через отверстие с кольцевым уплотнением;- the camshaft is made with two opposedly spaced cams, and the slider is provided with a rod that faces the end of the valve through an opening with an annular seal;
- кольцевые уплотнения кулачкового вала и штока ползуна снабжены пружинами осевого поджима;- the annular seals of the camshaft and the slider stem are equipped with axial pressure springs;
- пружина затвора клапана оперта на кольцевое уплотнение штока ползуна;- the valve bolt spring is supported on the slide of the slider rod;
- вершина кулачка выполнена плоской;- the top of the cam is made flat;
- ручка управления кулачковым валом закреплена в радиальном отверстии на его конце с возможностью поворота вокруг оси этого отверстия и выполнена из пружинной проволоки.- the control knob of the camshaft is fixed in a radial hole at its end with the possibility of rotation around the axis of this hole and made of spring wire.
На фиг. 1 представлена конструкция клапана в первой позиции кулачкового вала с функцией обратного клапана.FIG. Figure 1 shows the valve design in the first position of the camshaft with a check valve function.
На фиг. 2 - разрез по А-А по фиг. 1.FIG. 2 is a section along A-A in FIG. one.
На фиг. 3 - разрез по Б-Б по фиг. 1.FIG. 3 is a section along BB in FIG. one.
На фиг. 4 - состояние деталей в процессе сборки клапана.FIG. 4 - condition of parts in the process of assembling the valve.
На фиг. 5 - клапан во второй позиции кулачкового вала с функцией открытого состояния.FIG. 5 - valve in the second position of the camshaft with the function of the open state.
На фиг. 6 - клапан в третьей позиции кулачкового вала с функцией закрытого состояния.FIG. 6 - valve in the third position of the camshaft with the function of the closed state.
На фиг. 7 - конструкция клапана для БРС в позиции закрытого состояния.FIG. 7 - valve design for the BRS in the closed position.
На фиг. 8 - клапан на фиг. 7 в позиции открытого состояния.FIG. 8 - valve in FIG. 7 in the open position.
Клапан содержит трубчатый корпус 1 с седлом 2 и затвором 3 с пружиной 4 и ползуном 5, размещенных в камере 6 с крышкой 7 внутри затвора 3. Наружная поверхность затвора 3 образована продольными ребрами 8, между которыми имеются каналы 9 для протока жидкости. Механический привод затвора содержит кулачковый вал 10 с кулачками 11, закрепленными на охватывающей вал втулке 12, фиксируемой на нем с помощью штифта 13, и ручки управления 14, закрепленной в радиальном отверстии 15 кулачкового вала 10 на его конце, выходящем наружу из корпуса 1. Камера 6 в затворе 3 может снабжаться упором 16 для ползуна 5. Кулачки 11 могут иметь плоские вершины 17 (фиг. 3). Ползун 5 может выполняться со штоком 18 (фиг. 7), выходящим на торец затвора 3 через отверстия с кольцевым уплотнением 19, поджатым к затвору 3 пружиной 4. Такие же кольцевые уплотнения 19 с пружинами 20, опертыми на втулку 12, могут устанавливаться на концы кулачкового вала 10 для герметизации его стыка с корпусом 1 (фиг. 2).The valve includes a
В случае использования клапана в БРС (фиг. 7, 8) шток 18 может упираться в затвор 21, пристыкованного к корпусу 1 клапана 22.In the case of using the valve in the coupling (Fig. 7, 8), the
Сборка деталей клапана в корпусе 1 (фиг. 4) производится с помощью оправки 23, заменяющей кулачковый вал 10 до момента установки затвора 3 в корпус 1 до упора в седло так, что оправка 23 располагается против кольцевых уплотнений 19.The assembly of the valve parts in the housing 1 (FIG. 4) is performed using a
После этого оправка 23 выдавливается из втулки 12 кулачковым валом 10, а втулка 12 фиксируется на валу 10 с помощью штифта 13. Затем на затвор 3 устанавливается крышка 7.After that, the
Съемность кулачка 11 вместе со втулкой 12 с кулачкового вала 10 обеспечивает установку его в корпус 1 через минимальные отверстия с кольцевыми уплотнениями 19 без обычно используемых крышек с дополнительными уплотнениями, что существенно снижает габариты корпуса 1. Применение в стыках кулачкового вала 10 с корпусом 1 кольцевых уплотнений 19 с пружинами 20 осевого поджима обеспечивает клапану повышенные надежность и теплостойкость, т.к. упругие свойства таких пружин мало зависят от времени хранения и температуры. Выполнение опоры пружины 4 на кольцевое уплотнение 19 на штоке 18 позволяет ее использовать одновременно для поджима этого кольца и затвора 3, что сокращает число деталей клапана и издержки его производства. Выполнение ручки управления 14 из пружинной проволоки, проходящей через радиальное отверстие 15 на конце кулачкового вала 10, обеспечивает возможность ее поворота вокруг оси этого отверстия на 90° или 180° от вертикального положения, что снижает радиальный габарит клапана. Фиксация ручки 14 в отверстии 15 кулачкового вала 10 осуществляется благодаря тому, что ручка 14 из пружинной проволоки перед монтажом в цилиндрическое отверстие имеет начальный изгиб, который выпрямляется после монтажа и создает силы прижима в зоне контакта, фиксирующие положение ручки. При повороте ручки управления 14 на 180° она дополнительно фиксирует положение позиции «закрыто» кулачкового вала 10 за счет касания своими концами корпуса 1.The removability of the
Клапан работает следующим образом. В первой позиции (фиг. 1, 3) кулачкового вала 10 его кулачек 11 и ручка управления 14 ориентированы поперек оси корпуса 1. При этом пружина 4 герметично прижимает затвор 3 к своему седлу 2, а ползун 5 - к втулке 12. В случае превышения давления жидкости со стороны седла 2 над давлением со стороны кулачкового вала 10, затвор 3 отжимается от седла 2 и перемещается к кулачку 11 до контакта его упора 16 в ползун 5, обеспечивая пропуск жидкости вокруг затвора 3. В случае обратного перепада давления клапан герметичен, т.к. затвор дополнительно прижимается к седлу, т.е. работает в режиме обратного клапана.The valve operates as follows. In the first position (Fig. 1, 3) of the
Во второй позиции кулачкового вала 10 (фиг. 5), которую он занимает после поворота ручки управления 14 на 90° так, что кулачек 11 обращен к крышке 7, клапан постоянно открыт, т.к. затвор 3 удерживается кулачком на максимально удаленном от седла 2 расстоянии. При этом плоская вершина 17 кулачка 11 надежно фиксирует кулачковый вал 10, т.к. поворот этого вала в начале его хода сопровождается дополнительным поджимом пружины 4.In the second position of the cam shaft 10 (FIG. 5), which it takes after turning the
В третьей позиции кулачкового вала 10 (фиг. 6), которую он занимает после поворота ручки управления 14 из позиции два на 180°, кулачек 11 через ползун 5, упирающийся в упор 16, поджимает затвор 3 к седлу 2, препятствуя его отжиму даже при перепаде давления на затворе 3 со стороны седла 2. В случае комплектации клапана вторым, оппозитно установленным кулачком и штоком 18 для использования клапана в БРС (фиг. 7) при ориентировании ручки управления 14 и кулачков 11 поперек оси корпуса 1 клапан закрыт за счет поджима затвора 3 к седлу 2 пружиной 4, а его шток 18 не выступает за торец затвора 3 и не открывает затвор 21 пристыкованного клапана 22. При повороте ручки управления 14 на 90° (фиг. 8) один из кулачков 11, упираясь в крышку 7, отводит затвор 3 от седла 2, преодолевая усилие пружины 4. При этом второй кулачек 11 перемещает ползун 5 со штоком 18 за пределы торца корпуса 1 и, упираясь в затвор 21 пристыкованного клапана 22, открывает и этот клапан. При последующем повороте ручки управления на 90° пружина 4 восстанавливает исходное положение затвора 3 и штока 18. Применения клапана в БРС обеспечивает получение минимального объема потери жидкости при расстыковке и возможность перекрывать поток жидкости в состыкованном положении клапанов БРС, т.е. выполнять дополнительную функцию. Из вышеизложенного следует, что предложенная конструкция клапана отличается от прототипа существенно уменьшенными массо-габаритными показателями и издержками производства, повышенными показателями по надежности и термостойкости, а также дополнительными функциями.In the third position of the cam shaft 10 (FIG. 6), which it takes after turning the
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018129612A RU2694714C1 (en) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | Straight-flow valve, three-position with cam drive |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018129612A RU2694714C1 (en) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | Straight-flow valve, three-position with cam drive |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2694714C1 true RU2694714C1 (en) | 2019-07-16 |
Family
ID=67309413
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018129612A RU2694714C1 (en) | 2018-08-14 | 2018-08-14 | Straight-flow valve, three-position with cam drive |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2694714C1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU204190U1 (en) * | 2020-12-22 | 2021-05-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Производственно-коммерческая фирма "РусПрофЭнерго" | Axial shut-off and control valves |
RU2813401C1 (en) * | 2023-01-30 | 2024-02-12 | Владимир Антонович Шутиков | Solenoid valve |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2170873C1 (en) * | 2000-01-26 | 2001-07-20 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт" | Easily detachable pipeline joint |
RU2184295C2 (en) * | 2000-03-07 | 2002-06-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Distributing valve |
RU2234018C1 (en) * | 2003-06-18 | 2004-08-10 | Малина Петр Васильевич | Valve |
EP2267342A1 (en) * | 2009-03-09 | 2010-12-29 | TA-Regulator | Pressure independent control valve |
RU2455543C2 (en) * | 2009-09-07 | 2012-07-10 | Евгений Николаевич Бокач | Valve control with axial flow for energy facilities |
-
2018
- 2018-08-14 RU RU2018129612A patent/RU2694714C1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2170873C1 (en) * | 2000-01-26 | 2001-07-20 | Акционерное общество открытого типа "Научно-исследовательский технологический институт" | Easily detachable pipeline joint |
RU2184295C2 (en) * | 2000-03-07 | 2002-06-27 | Открытое акционерное общество "Ракетно-космическая корпорация "Энергия" им. С.П. Королева" | Distributing valve |
RU2234018C1 (en) * | 2003-06-18 | 2004-08-10 | Малина Петр Васильевич | Valve |
EP2267342A1 (en) * | 2009-03-09 | 2010-12-29 | TA-Regulator | Pressure independent control valve |
RU2455543C2 (en) * | 2009-09-07 | 2012-07-10 | Евгений Николаевич Бокач | Valve control with axial flow for energy facilities |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU204190U1 (en) * | 2020-12-22 | 2021-05-14 | Общество с ограниченной ответственностью "Производственно-коммерческая фирма "РусПрофЭнерго" | Axial shut-off and control valves |
RU2813401C1 (en) * | 2023-01-30 | 2024-02-12 | Владимир Антонович Шутиков | Solenoid valve |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6345805B1 (en) | Rotary valve with seat assembly | |
JPS62283280A (en) | Invert type bellows valve | |
US4201366A (en) | Bellows valve | |
US8196892B2 (en) | Fluid control valve | |
US6260822B1 (en) | Seat assembly for a gate valve | |
RU2005127628A (en) | CONTROL VALVE | |
JP6294892B2 (en) | Apparatus and method for reducing actuator thrust requirements in control valves | |
RU2627992C2 (en) | Cork valve (versions) | |
AU2008264280A1 (en) | Sleeve valve | |
RU182640U1 (en) | CHECK VALVE | |
US20050012065A1 (en) | Balanced plug valve | |
RU2694714C1 (en) | Straight-flow valve, three-position with cam drive | |
MXPA01008064A (en) | Valve and method for forming valve. | |
AU2015330867B2 (en) | Balanced double seated globe valve with flexible plug | |
RU2750568C2 (en) | Valve | |
JP5986450B2 (en) | Pneumatically operated valve and its assembly method | |
EP2732186B1 (en) | Bellows energized seal assembly for a rotary control valve | |
WO2016099337A1 (en) | Shutoff and control ball valve | |
US4193581A (en) | Cage for gate valves and method of assembly | |
RU158777U1 (en) | AXIAL FLOW VALVE | |
US20060027771A1 (en) | Reciprocating ball type angle valve | |
RU2319881C1 (en) | Valve | |
RU170751U1 (en) | Device for excess pressure in the valve cavity | |
US6994321B2 (en) | Reciprocating ball valve | |
CN110094534B (en) | Spring compensation type movable valve seat plug valve |