RU2727203C1 - Регулирующий клапан осевого типа - Google Patents

Регулирующий клапан осевого типа Download PDF

Info

Publication number
RU2727203C1
RU2727203C1 RU2019131320A RU2019131320A RU2727203C1 RU 2727203 C1 RU2727203 C1 RU 2727203C1 RU 2019131320 A RU2019131320 A RU 2019131320A RU 2019131320 A RU2019131320 A RU 2019131320A RU 2727203 C1 RU2727203 C1 RU 2727203C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
horizontal rod
vertical
valve
central part
flanges
Prior art date
Application number
RU2019131320A
Other languages
English (en)
Inventor
Антон Евгеньевич Лебедев
Анна Борисовна Капранова
Александр Михайлович Мельцер
Дмитрий Викторович Воронин
Сергей Владимирович Неклюдов
Александр Сергеевич Брыкалов
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ"
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 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Ярославский государственный технический университет" ФГБОУВО "ЯГТУ"
Priority to RU2019131320A priority Critical patent/RU2727203C1/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2727203C1 publication Critical patent/RU2727203C1/ru

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00Lift 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
    • F16K1/12Lift 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
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44Mechanical actuating means
    • F16K31/53Mechanical actuating means with toothed gearing

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)

Abstract

Изобретение относится к арматуростроению. Регулирующий клапан осевого типа содержит внешний и внутренний корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, запирающий орган с приводом поступательного движения. Вертикальная рейка размещена с зазором в вертикальной опорной втулке, которая установлена во внутреннем корпусе, расположена в вертикальной плоскости симметрии клапана и смещена в сторону входного патрубка относительно середины расстояния между фланцами, горизонтальный шток установлен в цилиндрической направляющей, которая на внешней поверхности, в центральной части, имеет фланец. Конец горизонтального штока, расположенный со стороны входного патрубка, установлен с зазором в направляющей втулке, которая крепится к торцу внутреннего корпуса со стороны входного патрубка. Оси вертикальной рейки и горизонтального штока пересекаются в центральной части цилиндрической направляющей. Причем профили зубьев вертикальной рейки и горизонтального штока имеют прямоугольную форму, а глубина впадин между зубьями равна половине диаметра горизонтального штока. Клапан обладает высокой пропускной способностью в открытом положении, способен работать в различных условиях и температурных режимах без заклинивания горизонтального штока и вертикальной рейки, а также обеспечивает удобство и простоту при сборке-разборке. 1 ил.

Description

Предлагаемое изобретение относится к арматуростроению, в частности к регулирующим клапанам осевого потока, применяемым в промышленной трубопроводной арматуре, и предназначено для регулирования и перекрытия рабочих сред жидкостей и газов.
Известен прямоточный регулирующий клапан DN 100-1800 PN 10-160 [http://gpvalve.ru/files/images/doc/pdf/31.pdf страница 15], содержащий корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде набора соосно установленных перфорированных полых цилиндров, поршень с приводом и преобразователем вращательного движения в поступательное, представляющим собой кривошипно-шатунный механизм.
Недостатками данного клапана являются сложность внутренней полости из-за размещения преобразователя вращательного движения в поступательное кривошипно-шатунного типа, а также возникновение кавитации.
Наиболее близким к предлагаемому изобретению является прямоточный регулирующий клапан фирмы Mokveld [http://www.mokveldm.com/attachments/article/17/Brochure%202.pdf], содержащий внешний и внутренний корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, запирающий орган, представляющий собой поршень с приводом поступательного движения, выполненного в виде реечного механизма, у которого горизонтальный шток соединен с поршнем, а вертикальная рейка с приводом. Оси вертикальной рейки и горизонтального штока не пересекаются, а их зубья имеют криволинейную форму.
К недостаткам данного клапана следует отнести сравнительно невысокую пропускную способность в открытом положении, вызванную недостаточным ходом запирающего органа по причине размещения вертикальной рейки в центре клапана без смещения относительно середины расстояния между фланцами. Это ограничивает ход запирающего органа и размер делителя потока.
В данном клапане также существует возможность заклинивания горизонтального штока и вертикальной рейки при тяжелых условиях работы и перепадах температур по причине температурного расширения и деформаций. Это объясняется размещением горизонтального штока и вертикальной рейки с контактирующими поверхностями без зазоров. Такое исполнение существенно усложняет конструкцию и требует повышенной точности к изготовлению, что увеличивает стоимость клапана.
К усложнению конструкции и увеличению нагрузок на привод также приводит скрещивающееся расположение вертикальной рейки и горизонтального штока и выполнение зубьев криволинейной формы. Кроме того, в данном клапане сложно осуществлять сборку-разборку при проведении профилактических мероприятий.
Задачей данного изобретения является создание регулирующего клапана осевого типа относительно простой конструкции, обладающего высокой пропускной способностью в открытом положении, способного работать в различных условиях и температурных режимах без заклинивания горизонтального штока и вертикальной рейки, а также обеспечивающего удобство и простоту при сборке-разборке.
Поставленная задача достигается тем, что в регулирующем клапане осевого типа, содержащем внешний и внутренний корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, запирающий орган, представляющий собой поршень с приводом поступательного движения, выполненного в виде реечного механизма, у которого горизонтальный шток соединен с поршнем, а вертикальная рейка соединена с приводом, вертикальная рейка размещена с зазором в вертикальной опорной втулке, которая установлена во внутреннем корпусе, расположена в вертикальной плоскости симметрии клапана и смещена в сторону входного патрубка относительно середины расстояния между фланцами, горизонтальный шток установлен в цилиндрической направляющей, которая на внешней поверхности, в центральной части, имеет фланец для присоединения к торцу внутреннего корпуса, расположенного со стороны выходного патрубка, а конец горизонтального штока, расположенный со стороны входного патрубка, установлен с зазором в направляющей втулке, которая крепится к торцу внутреннего корпуса со стороны входного патрубка, причем внешняя поверхность направляющей втулки выполнена переменной от конической до криволинейной, переходящей в центральной части в цилиндрическую, а оси вертикальной рейки и горизонтального штока пересекаются в центральной части цилиндрической направляющей, причем профили зубьев вертикальной рейки и горизонтального штока имеют прямоугольную форму, а глубина впадин между зубьями равна половине диаметра горизонтального штока.
На фиг. 1 изображена схема регулирующего клапана осевого типа.
Регулирующий клапан осевого типа содержит внешний 1 и внутренний корпус 2, входной 3 и выходной 4 патрубки с фланцами 5 и 6 соответственно, делитель потока 7, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, запирающий орган, представляющий собой поршень 8 с приводом поступательного движения, выполненного в виде реечного механизма у которого горизонтальный шток 9 соединен с поршнем 8, а вертикальная рейка 10 с приводом 11. Вертикальная рейка 10 размещена с зазором в вертикальной опорной втулке 12, которая установлена во внутреннем корпусе 2, расположена в вертикальной плоскости симметрии клапана и смещена в сторону входного патрубка 3 относительно середины расстояния между фланцами 5 и 6. Горизонтальный шток 9 установлен в цилиндрической направляющей 13, которая на внешней поверхности, в центральной части, имеет фланец 14 для присоединения к торцу внутреннего корпуса 2, расположенного со стороны выходного патрубка 4. Конец горизонтального штока 9, расположенный со стороны входного патрубка 3, установлен с зазором в направляющей втулке 15, которая крепится к торцу внутреннего корпуса 2 со стороны входного патрубка 3. Оси вертикальной рейки 10 и горизонтального штока 9 пересекаются.
Регулирующий клапан осевого типа работает следующим образом.
В полностью открытом положении жидкость поступает из трубопровода через входной патрубок 3 во внутренний объем клапана, где сначала происходит обтекание внешней поверхности направляющей втулки 15 и внутреннего корпуса 2. Далее жидкость проходит через отверстия в делителе потока 7 и через выходной патрубок 4 движется в трубопровод. При открытом положении запирающий орган, представляющий собой поршень 8, находится в крайнем положении (максимально заходит во внутренний корпус и приближен к входному патрубку) при котором все отверстия в делителе потока 7 открыты.
В полностью закрытом положении отверстия в делителе потока 7 полностью закрыты с внутренней стороны поршнем 8, который находится в другом крайнем положении (максимально удален от входного патрубка) при котором все отверстия в делителе потока 7 закрыты. Жидкость не проходит через клапан.
В промежуточном положении жидкость поступает из трубопровода через входной патрубок 3 во внутренний объем клапана, где сначала происходит обтекание внешней поверхности направляющей втулки 15 и внутреннего корпуса 2. Далее жидкость проходит через открытые отверстия в делителе потока 7 и через выходной патрубок 4 движется в трубопровод. При промежуточных положениях запирающий орган, представляющий собой поршень 8, находится в положениях, при которых часть отверстий (которые находятся ближе к выходному патрубку) в делителе потока 7 открыты, а часть закрыты. Через открытые отверстия проходит жидкость.
Процесс регулирования происходит путем перемещения поршня 8, которое осуществляется от привода поступательного движения, выполненного в виде реечного механизма у которого горизонтальный шток 9 соединен с поршнем 8, а вертикальная рейка 10 с приводом 11.
С целью предотвращения заклинивания при тяжелых условиях работы и перепадах температур по причине температурного расширения и деформаций вертикальная рейка 10 размещена с зазором в вертикальной опорной втулке 12, которая установлена во внутреннем корпусе 2, расположена в вертикальной плоскости симметрии клапана, а конец горизонтального штока 9, расположенный со стороны входного патрубка 3, установлен с зазором в направляющей втулке 15. Наличие вышеописанных зазоров компенсирует температурные расширения и деформации практически не искажая точность регулирования. Кроме того, такое конструктивное исполнение снижает требования к обработке, упрощает конструкцию и облегчает сборку-разборку и ремонт.
За счет того, что вертикальная рейка 10 смещена в сторону входного патрубка 3 относительно середины расстояния между фланцами 5 и 6 удается увеличить ход поршня 8 и размер делителя потока 7, что позволяет увеличить пропускную способность клапана.
Благодаря тому, что горизонтальный шток 9 установлен в цилиндрической направляющей 13, а вертикальная рейка 10 размещена с зазором в вертикальной опорной втулке 12 удается придать достаточную жесткость приводу без ухудшения параметров регулирования предотвратить заклинивание, вызванное температурным расширением и деформациями.
За счет того, что цилиндрическая направляющая 13 на внешней поверхности, в центральной части, имеет фланец 14 для присоединения к торцу внутреннего корпуса 2, расположенного со стороны выходного патрубка 4, удается, не усложняя конструкцию, обеспечить надежную работу горизонтального штока 9 без заклинивания. Наличие фланца 14 позволяет дополнительно закрепить цилиндрическую направляющую 13 к торцу внутреннего корпуса 2.
Для обеспечения минимального гидравлического сопротивления при открытых положениях клапана и максимальной пропускной способности внешняя поверхность направляющей втулки 15 выполнена переменной от конической до криволинейной, переходящей в центральной части в цилиндрическую. Это позволяет обеспечить постоянную величину проходного сечения между внешним 1 и внутренним 2 корпусами на входе в клапан. Коническая часть повторяет (продолжает) форму внешней поверхности внутреннего корпуса 2, криволинейная часть способствует плавному повороту потока. Наличие на концевой части направляющей втулки цилиндрического участка позволяет удерживать ее при сборке-разборке, что упрощает проведение профилактических воздействий. Для снижения напряжений изгиба и кручения и предотвращения заклинивания оси вертикальной рейки 10 и горизонтального штока 9 выполнены пересекающимися. Пересечение происходит в центральной части цилиндрической направляющей 13, что позволяет обеспечить минимальные деформации при работе и предотвратить заклинивание.
Для обеспечения возможности пересечения осей вертикальной рейки 10 и горизонтального штока 9 профили их зубьев имеют прямоугольную форму, а глубина впадин между зубьями равна половине диаметра горизонтального штока 9. Такая форма зубьев является одной из наиболее надежных и простых.
Предлагаемый регулирующий клапан осевого типа при относительно простой конструкции, обладает высокой пропускной способностью в открытом положении, способен работать в различных условиях и температурных режимах без заклинивания горизонтального штока и вертикальной рейки, а также обеспечивает удобство и простоту при сборке-разборке.

Claims (1)

  1. Регулирующий клапан осевого типа, содержащий внешний и внутренний корпус, входной и выходной патрубки с фланцами, делитель потока, выполненный в виде перфорированного полого цилиндра, запирающий орган, представляющий собой поршень с приводом поступательного движения, выполненного в виде реечного механизма, у которого горизонтальный шток соединен с поршнем, а вертикальная рейка соединена с приводом, отличающийся тем, что вертикальная рейка размещена с зазором в вертикальной опорной втулке, которая установлена во внутреннем корпусе, расположена в вертикальной плоскости симметрии клапана и смещена в сторону входного патрубка относительно середины расстояния между фланцами, горизонтальный шток установлен в цилиндрической направляющей, которая на внешней поверхности, в центральной части, имеет фланец для присоединения к торцу внутреннего корпуса, расположенного со стороны выходного патрубка, а конец горизонтального штока, расположенный со стороны входного патрубка, установлен с зазором в направляющей втулке, которая крепится к торцу внутреннего корпуса со стороны входного патрубка, причем внешняя поверхность направляющей втулки выполнена переменной от конической до криволинейной, переходящей в центральной части в цилиндрическую, а оси вертикальной рейки и горизонтального штока пересекаются в центральной части цилиндрической направляющей, причем профили зубьев вертикальной рейки и горизонтального штока имеют прямоугольную форму, а глубина впадин между зубьями равна половине диаметра горизонтального штока.
RU2019131320A 2019-10-02 2019-10-02 Регулирующий клапан осевого типа RU2727203C1 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131320A RU2727203C1 (ru) 2019-10-02 2019-10-02 Регулирующий клапан осевого типа

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019131320A RU2727203C1 (ru) 2019-10-02 2019-10-02 Регулирующий клапан осевого типа

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2727203C1 true RU2727203C1 (ru) 2020-07-21

Family

ID=71741194

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019131320A RU2727203C1 (ru) 2019-10-02 2019-10-02 Регулирующий клапан осевого типа

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2727203C1 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU209662U1 (ru) * 2021-10-27 2022-03-17 Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") Регулирующий клапан осевого потока
RU2785173C1 (ru) * 2022-04-12 2022-12-05 Общество с ограниченной ответственностью "ПромАрмСтрой" Клапан регулирующий прямоточный

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2564555A1 (fr) * 1984-05-21 1985-11-22 Alfoldi Koolajipari Gepgyar Vanne a ecoulement axial
RU165850U1 (ru) * 2015-09-16 2016-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск") Осевой антипомпажный регулирующий клапан
RU181161U1 (ru) * 2017-10-20 2018-07-05 Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") Регулирующий клапан осевого потока
RU181165U1 (ru) * 2017-10-20 2018-07-05 Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") Регулирующий клапан

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2564555A1 (fr) * 1984-05-21 1985-11-22 Alfoldi Koolajipari Gepgyar Vanne a ecoulement axial
RU165850U1 (ru) * 2015-09-16 2016-11-10 Общество с ограниченной ответственностью "Газпром трансгаз Томск" (ООО "Газпром трансгаз Томск") Осевой антипомпажный регулирующий клапан
RU181161U1 (ru) * 2017-10-20 2018-07-05 Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") Регулирующий клапан осевого потока
RU181165U1 (ru) * 2017-10-20 2018-07-05 Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") Регулирующий клапан

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
http://www.mokveldm.com/attachments/article/17/Brochure2.pdf. *

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU209662U1 (ru) * 2021-10-27 2022-03-17 Акционерное общество "Инжиниринговая компания "АЭМ-технологии" (АО "АЭМ-технологии") Регулирующий клапан осевого потока
RU2785173C1 (ru) * 2022-04-12 2022-12-05 Общество с ограниченной ответственностью "ПромАрмСтрой" Клапан регулирующий прямоточный
RU224470U1 (ru) * 2023-11-30 2024-03-26 Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "МКТ - АСДМ" Осевое запорно-регулирующее устройство

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CA2916997C (en) Axial fluid valves
RU2655080C9 (ru) Осевые клапаны для текучей среды с кольцевыми элементами управления потоком
RU2727203C1 (ru) Регулирующий клапан осевого типа
RU2727278C1 (ru) Осевой регулирующий клапан
SG176895A1 (en) Atomizing desuperheater shutoff apparatus and method
RU2702022C1 (ru) Осесимметричный регулирующий клапан
RU2618150C1 (ru) Регулирующий клапан прямоточного типа
RU2620617C1 (ru) Регулирующий клапан
RU2681871C1 (ru) Регулирующий клапан
RU2785173C1 (ru) Клапан регулирующий прямоточный
RU2692607C1 (ru) Прямоточный регулирующий клапан
RU2702021C1 (ru) Прямоточный регулирующий клапан
RU175446U1 (ru) Прямоточный регулирующий клапан
RU158777U1 (ru) Клапан осевого потока
EP2867564B1 (en) Axial fluid valves having linear actuators
RU2702027C1 (ru) Прямоточный регулирующий клапан
US11287057B2 (en) Y-globe valve assembly with integrated pressure relief passageway
RU2716646C1 (ru) Регулирующий двухплунжерный проходной клапан
RU180822U1 (ru) Кран шаровой трехходовой
RU2754648C1 (ru) Осевой регулирующий клапан
RU2779081C1 (ru) Регулирующий клапан
RU2702017C1 (ru) Запорно-регулирующий клапан
RU2365807C2 (ru) Компенсатор
RU2768136C1 (ru) Регулирующий клапан
RU2798965C1 (ru) Прямоточный регулирующий клапан