RU2735121C2 - Self-acting valve - Google Patents
Self-acting valve Download PDFInfo
- Publication number
- RU2735121C2 RU2735121C2 RU2018135147A RU2018135147A RU2735121C2 RU 2735121 C2 RU2735121 C2 RU 2735121C2 RU 2018135147 A RU2018135147 A RU 2018135147A RU 2018135147 A RU2018135147 A RU 2018135147A RU 2735121 C2 RU2735121 C2 RU 2735121C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- valve
- cylindrical
- spring
- cylindrical channel
- self
- 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
- F16K15/00—Check valves
- F16K15/02—Check valves with guided rigid valve members
Abstract
Description
Область техникиTechnology area
Настоящее изобретение относится к машиностроению, к устройствам, используемым в компрессорной и вакуумной технике к механизмам, работающим под давлением, а более точно - к самодействующему клапану.The present invention relates to mechanical engineering, to devices used in compressor and vacuum technology, to mechanisms operating under pressure, and more specifically to a self-acting valve.
Изобретение может быть использовано в устройствах для перекачивания жидкостей и газов, в автомобилестроении, авиации, медицине и бытовой технике.The invention can be used in devices for pumping liquids and gases, in the automotive industry, aviation, medicine and household appliances.
Уровень техникиState of the art
Самодействующие клапаны принадлежат к числу наиболее ответственных узлов поршневых машин. Они оказывают существенное влияние на две важнейшие характеристики любого поршневого механизма - экономичность работы и надежность. К ним предъявляется ряд требований, удовлетворить которые одновременно очень сложно.Self-acting valves are among the most critical components of piston machines. They have a significant impact on the two most important characteristics of any piston mechanism - efficiency and reliability. A number of requirements are imposed on them, which are very difficult to satisfy at the same time.
Самодействующие клапаны должны оказывать по возможности малое газодинамическое сопротивление потоку протекающего через них газа, иметь развитое проходное сечение, открываться под действием небольшой разности давлений до и после клапана, а в открытом состоянии работать без вибраций подвижных элементов.Self-acting valves should provide as little gas-dynamic resistance as possible to the flow of gas flowing through them, have a developed flow area, open under the influence of a small pressure difference before and after the valve, and when open, work without vibrations of moving elements.
Поэтому появились различные конструкции клапанов, но все они не удовлетворяют указанным техническим требованиям.Therefore, various valve designs have appeared, but all of them do not meet the specified technical requirements.
Известны сферические самодействующие тарельчатые клапаны (см., например, Поршневые компрессоры. Учебник для вузов. Ленинград «Машиностроение», 1987 год, с. 197-198), состоящие из седла, имеющего плавно закругленную уплотняющую кромку, тарелки клапана, обычно штампованной из листа, поверхность которой представляет собой сопряжение сферической наружной части с плоской центральной, поджимающей пружины, и ограничителя подъема клапана. Тарельчатые клапаны выполняются с плоской тарелкой. К недостаткам тарельчатых клапанов можно отнести плохое использование располагаемой площади, следствием чего являются повышенные потери давления и большое мертвое пространство. В силу этих причин применение таких клапанов ограничено.Known spherical self-acting poppet valves (see, for example, Piston compressors. Textbook for universities. Leningrad "Engineering", 1987, pp. 197-198), consisting of a saddle with a smoothly rounded sealing edge, valve discs, usually stamped from sheet , the surface of which is the mating of the spherical outer part with the flat central biasing spring and the valve lift stop. Poppet valves are available with a flat disc. The disadvantages of poppet valves include poor utilization of the available area, resulting in increased pressure losses and large dead space. For these reasons, the use of such valves is limited.
В качестве ближайшего технического решения рассматривается тарельчатый клапан, раскрытый в патенте RU 2064089 С1 (опубликован 20.06.1996), который состоит из седла, к уплотняющей кромке которого прижата пружиной и давлением со стороны цилиндра тарелка, имеющая со стороны пружины сферическую поверхность и опорную поверхность выполненную по радиусу, который плавно соединяет сферическую поверхность седла со сферической поверхностью ограничителя подъема, имеющего плоскую опорную поверхность и фрезеровок (окон). Указанный тарельчатый клапан имеет недостаточно развитое проходное сечение, поэтому во время работы оказывает существенное газодинамическое сопротивление потоку. Кроме того, следует отметить неустойчивое положение клапана в потоке из-за отсутствия направляющих, что приводит к нежелательным вибрациям подвижных элементов и, как следствие, к увеличению энергии, затрачиваемой на проталкивание газа, и снижению экономичности работы компрессора.As the closest technical solution, a poppet valve disclosed in patent RU 2064089 C1 (published 06/20/1996) is considered, which consists of a seat, to the sealing edge of which is pressed by a spring and pressure from the cylinder side, a plate having a spherical surface on the spring side and a support surface made along the radius, which smoothly connects the spherical surface of the saddle with the spherical surface of the lift limiter, which has a flat support surface and mills (windows). The specified poppet valve has an insufficiently developed flow area, therefore, during operation, it has significant gas-dynamic resistance to the flow. In addition, it should be noted the unstable position of the valve in the flow due to the lack of guides, which leads to undesirable vibrations of the moving elements and, as a consequence, to an increase in the energy spent on pushing the gas and a decrease in the efficiency of the compressor.
Существо изобретенияThe essence of the invention
Технической задачей данного изобретения является создание самодействующего клапана, который обеспечивает минимальное газодинамического сопротивление прямому потоку газа и обладает хорошим быстродействием при запирании, более надежного и простого в изготовлении.The technical objective of the present invention is to provide a self-acting valve that provides a minimum gas-dynamic resistance to a direct gas flow and has a good response when closing, more reliable and easier to manufacture.
Поставленная техническая задача решена путем создания самодействующего клапана, который содержитThe technical problem posed was solved by creating a self-acting valve that contains
центрально-симметричный металлический корпус, имеющий продольный цилиндрический канал для прохода воздуха, ось которого совпадает с осью корпуса,a centrally symmetric metal casing with a longitudinal cylindrical channel for air passage, the axis of which coincides with the axis of the casing,
кольцевой выступ, служащий седлом клапана, расположенный со стороны подачи воздуха в клапан и выступающий в цилиндрический канал,an annular lip serving as a valve seat located on the side of the air supply to the valve and protruding into the cylindrical channel,
множество выполненных в корпусе продольных выемок, расположенных по периметру цилиндрического канала в виде ромашки с зазором друг относительно друга и доходящих до кольцевого выступа,a plurality of longitudinal grooves made in the body, located along the perimeter of the cylindrical channel in the form of a camomile with a gap relative to each other and reaching an annular protrusion,
тарелку клапана, имеющую опорную поверхность, повторяющую форму седла клапана,a valve disc having a bearing surface that follows the shape of the valve seat,
пружину, предназначенную для прижатия тарелки клапана к седлу,a spring designed to press the valve disc against the seat,
цилиндрический ограничитель перемещения пружины, имеющий диаметр, равный диаметру цилиндрического канала и закрепленный в цилиндрическом канале со стороны выхода воздуха из клапана, противоположно кольцевому выступу,a cylindrical limiter for spring displacement, having a diameter equal to the diameter of the cylindrical channel and fixed in the cylindrical channel from the side of the air outlet from the valve, opposite to the annular protrusion,
средство для регулирования усилия пружины, размещенное на цилиндрическом ограничителе перемещения пружины,means for adjusting the spring force, located on the cylindrical limiter of the spring movement,
при этом суммарная площадь проходного сечения выемок равна или больше площади проходного сечения цилиндрического канала.the total flow area of the recesses is equal to or greater than the flow area of the cylindrical channel.
Предпочтительно, чтобы опорная поверхность седла клапана являлась конической поверхностью, угол конусности которой направлен к стороне подачи воздуха в корпус.Preferably, the valve seat seating surface is a tapered surface, the taper angle of which is directed towards the side of the air supply to the body.
Целесообразно, чтобы тарелка клапана была выполнена в виде профилированного диска аэродинамической формы.It is advisable that the valve disc is made in the form of a profiled aerodynamic disc.
Предпочтительно, чтобы средство для регулирования усилия пружины содержало винт с контргайкой, перемещающийся через резьбовое отверстие в цилиндрическом ограничителе перемещения пружины, и упорную шайбу, с которой взаимодействует один конец пружины, на которую передается усилие винта.Preferably, the means for adjusting the spring force comprises a screw with a locknut moving through a threaded hole in the cylindrical spring stop and a thrust washer, with which one end of the spring interacts, to which the screw force is transmitted.
Целесообразно, чтобы цилиндрический ограничитель перемещения пружины был закреплен в цилиндрическом канале посредством крепежных элементов.It is advisable that the cylindrical limiter for the movement of the spring is fixed in the cylindrical channel by means of fastening elements.
Технический эффект, достигаемый заявленным изобретением, состоит в том, что предложенный самодействующий клапан обеспечивает минимальное газодинамического сопротивление прямому потоку газа и обладает хорошим быстродействием при запирании, более надежен по сравнению с известными клапанами и прост в изготовлении.The technical effect achieved by the claimed invention is that the proposed self-acting valve provides a minimum gas-dynamic resistance to the direct gas flow and has a good quick response when closing, is more reliable compared to known valves and is easy to manufacture.
Краткое описание чертежейBrief Description of Drawings
В дальнейшем изобретение поясняется предпочтительными вариантами его воплощения со ссылками на сопровождающие чертежи, на которых:In the following, the invention is illustrated by the preferred variants of its embodiment with reference to the accompanying drawings, in which:
Фиг. 1 изображает самодействующий клапан в открытом положении (поперечный разрез), согласно изобретению;FIG. 1 shows a self-acting valve in open position (cross-section) according to the invention;
Фиг. 2 изображает разрез по линии П-П на фиг. 1;FIG. 2 shows a section along the line P-P in FIG. 1;
Фиг. 3 изображает тарелку клапана, имеющую аэродинамическую форму;FIG. 3 shows an aerodynamically shaped valve disc;
Фиг. 4 изображает цилиндрический ограничитель перемещения пружины;FIG. 4 shows a cylindrical spring travel stop;
Фиг. 5 изображает тарелку клапана в форме усеченного конуса;FIG. 5 shows a frusto-conical valve disc;
Фиг. 6 изображает самодействующий клапан в закрытом положении (поперечный разрез), согласно изобретению.FIG. 6 shows a self-acting valve in a closed position (cross-section) according to the invention.
Описание предпочтительных вариантов воплощения изобретенияDescription of preferred embodiments of the invention
Самодействующий клапан 1 (фиг. 1), согласно изобретению, содержит центрально-симметричный корпус 2, имеющий продольный цилиндрический канал 3 для прохода воздуха, ось о-о которого совпадает с осью корпуса 2.The self-acting valve 1 (Fig. 1), according to the invention, contains a centrally
Кольцевой выступ 4, служащий седлом 5 клапана 1, расположен со стороны А подачи воздуха в клапан и выступает в цилиндрический канал 3.An annular protrusion 4 serving as a seat 5 of valve 1 is located on the side A of the air supply to the valve and protrudes into the
В корпусе 2 выполнено множество продольных выемок 6 (фиг. 2), расположенных по периметру цилиндрического канала 3 в виде ромашки с зазором 7 друг относительно друга и доходящих до кольцевого выступа 4.In the
Тарелка 8 (фиг. 3) клапана имеет опорную поверхность 9, повторяющую форму седла 5 клапана.The valve disc 8 (Fig. 3) has a
Имеется пружина 10, предназначенная для прижатия тарелки 8 к седлу 5.There is a spring 10 designed to press the disc 8 against the seat 5.
Цилиндрический ограничитель 11 перемещения пружины имеет диаметр, превышающий входной диаметр цилиндрического канала 3, и закреплен посредством штифта 12 (фиг. 4) в корпусе 2 со стороны В выхода воздуха из клапана, противоположно кольцевому выступу 4.The
Клапан содержит средство 13 для регулирования усилия пружины, размещенное на цилиндрическом ограничителе 11 перемещения пружины.The valve contains means 13 for adjusting the spring force, located on the
При этом суммарная площадь проходного сечения выемок 6 равна или больше площади проходного сечения цилиндрического канала 3.In this case, the total flow area of the
Опорная поверхность седла 5 клапана является конической поверхностью, угол конусности которой направлен к стороне А подачи воздуха в корпус 2.The support surface of the valve seat 5 is a tapered surface, the taper angle of which is directed to the A side of the air supply to the
В еще одном варианте выполнения тарелка клапана выполнена в виде усеченного конуса (фиг. 5).In another embodiment, the valve disc is truncated cone (FIG. 5).
Элементы клапана выполнены из металла и/или композитного материала.Valve elements are made of metal and / or composite material.
Благодаря тому, что седло 5 и прилегающая к нему поверхность тарелки 8 выполнены конусными относительно центрального отверстия 3, обеспечивается наиболее плотное прилегание тарелки 8 клапана к седлу 5 и уменьшение эффекта отскока, поскольку достигается центровка в момент запирания клапана 1. Коническая поверхность седла 5 и тарелки 8 клапана в зоне контакта позволяет улучшить герметичность соединения.Due to the fact that the seat 5 and the adjacent surface of the disc 8 are made conical relative to the
Средство 13 для регулирования усилия пружины содержит винт 14 с контргайкой 15, перемещающийся через резьбовое отверстие 16 в цилиндрическом ограничителе 11 перемещения пружины, и упорную шайбу 17, с которой взаимодействует один конец пружины 10, на которую передается усилие винта 14.The
Самодействующий клапан 1 имеет аэродинамическую форму навстречу потоку и служит направляющей для протекания воздуха через каналы 6, окружающие клапан, что позволяет уменьшить турбулентность в зоне расширения потока.The self-acting valve 1 has an aerodynamic shape towards the flow and serves as a guide for air flow through the
Профилированная тарелка клапана аэродинамической формы позволяет спрямить протекающий поток и уменьшить турбулентность, тем самым понизить динамическое сопротивление клапана и уменьшить его вибрацию, а также повысить быстродействие.The profiled, aerodynamically shaped valve disc straightens the flow and reduces turbulence, thereby lowering the dynamic resistance of the valve and reducing its vibration, as well as increasing the response time.
Следует отметить простоту изготовления указанного самодействующего клапана.It should be noted that the said self-acting valve is easy to manufacture.
Самодействующий клапан 1 работает следующим образом.Self-acting valve 1 operates as follows.
Поток жидкости или газа воздействует на клапан со стороны А седла 5 и приподнимает тарелку 8 сжимая упорную пружину 10, тем самым освобождая проход через боковые выемки 6. Расстояние, на которое поднимается тарелка 8 клапана, зависит от величины давления газа и жесткости упорной пружины 10, положение которой может меняться при помощи регулирующего устройства 13, устанавливающего начальный порог срабатывания клапана.The flow of liquid or gas acts on the valve from the side A of the seat 5 and raises the plate 8 compressing the thrust spring 10, thereby freeing the passage through the
В закрытом положении клапана (фиг. 6), когда поток меняет направление, тарелка 8 клапана прижимается к седлу 5, канал 3 перекрывается и поток останавливается. Предложенный клапан может защищать устройства, работающие под давлением, т.е. выполняет роль предохранительного механизма при внештатных колебаниях давления газов, приводящих к разрушению объекта.In the closed position of the valve (Fig. 6), when the flow changes direction, the valve disc 8 is pressed against the seat 5, the
Промышленная применимостьIndustrial applicability
Самодействующий клапан может быть использован в поршневых компрессорах, в устройствах для перекачивания жидкостей и газов, в двигателестроении, в авиации, в медицине в качестве сосудистого клапана и в бытовой технике, например, в насосах в качестве клапана ограничителя давления и в качестве обратного клапана в трубопроводах.The self-acting valve can be used in reciprocating compressors, in devices for pumping liquids and gases, in engine building, in aviation, in medicine as a vascular valve and in household appliances, for example, in pumps as a pressure relief valve and as a check valve in pipelines ...
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018135147A RU2735121C2 (en) | 2018-10-05 | 2018-10-05 | Self-acting valve |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018135147A RU2735121C2 (en) | 2018-10-05 | 2018-10-05 | Self-acting valve |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2018135147A3 RU2018135147A3 (en) | 2020-04-06 |
RU2018135147A RU2018135147A (en) | 2020-04-06 |
RU2735121C2 true RU2735121C2 (en) | 2020-10-28 |
Family
ID=70155425
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018135147A RU2735121C2 (en) | 2018-10-05 | 2018-10-05 | Self-acting valve |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2735121C2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU212346U1 (en) * | 2021-11-17 | 2022-07-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | self acting valve |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US867619A (en) * | 1906-03-29 | 1907-10-08 | Ferdinand Strnad | Self-acting valve for compressors and the like. |
US3854496A (en) * | 1972-11-30 | 1974-12-17 | Gerdts Gustav F Kg | Return valve |
US3895647A (en) * | 1973-01-23 | 1975-07-22 | Gerdts Gustav F Kg | Valve |
EP1174650B1 (en) * | 2000-07-21 | 2005-09-07 | Societe Nouvelle Servinox | Safety valve for a container intended to contain a chemical or alimentary fluid |
US20080223459A1 (en) * | 2005-02-14 | 2008-09-18 | Cameron International Corporation | Springless compressor valve |
RU2477405C2 (en) * | 2008-03-27 | 2013-03-10 | Атлас Копко Эрпауэр, Намлозе Веннотсхап | Minimum pressure valve |
-
2018
- 2018-10-05 RU RU2018135147A patent/RU2735121C2/en active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US867619A (en) * | 1906-03-29 | 1907-10-08 | Ferdinand Strnad | Self-acting valve for compressors and the like. |
US3854496A (en) * | 1972-11-30 | 1974-12-17 | Gerdts Gustav F Kg | Return valve |
US3895647A (en) * | 1973-01-23 | 1975-07-22 | Gerdts Gustav F Kg | Valve |
EP1174650B1 (en) * | 2000-07-21 | 2005-09-07 | Societe Nouvelle Servinox | Safety valve for a container intended to contain a chemical or alimentary fluid |
US20080223459A1 (en) * | 2005-02-14 | 2008-09-18 | Cameron International Corporation | Springless compressor valve |
RU2477405C2 (en) * | 2008-03-27 | 2013-03-10 | Атлас Копко Эрпауэр, Намлозе Веннотсхап | Minimum pressure valve |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU212346U1 (en) * | 2021-11-17 | 2022-07-18 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный технический университет" | self acting valve |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2018135147A3 (en) | 2020-04-06 |
RU2018135147A (en) | 2020-04-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3536094A (en) | Compressor valve | |
US8607818B2 (en) | Pressure relief valve | |
EP2971903B1 (en) | Low head to stem ratio poppet valve | |
US10907743B2 (en) | Check valve and reciprocating body for check valve | |
JP2012002224A (en) | Piston pump for low temperature liquid | |
US9410632B2 (en) | Shut-off valve | |
US20140147314A1 (en) | Piston pump for delivering fluids, and corresponding assembly process for a piston pump | |
US11162598B2 (en) | Check valve | |
CN205806597U (en) | A kind of one-way pressure-regulating overflow valve of band thrust bearing | |
RU2735121C2 (en) | Self-acting valve | |
JP6872643B2 (en) | Gas pressure limiting valve with an annular gap sheet for controlling and discharging gaseous media | |
EP2580504B1 (en) | Face sealing annular valve for a fluid-working machine | |
US10072766B2 (en) | Valve | |
JP4357296B2 (en) | Inlet or outlet valve for pump | |
KR20190139947A (en) | Valve body for annular valve and annular valve | |
KR930002382B1 (en) | Separator and biasing plate | |
JP2018519468A (en) | Membrane pump | |
US8814140B2 (en) | Valve for controlling a fluid | |
CN107387825B (en) | Pressure reducing valve | |
US3399694A (en) | High speed, high power reciprocating pumps and valve stacks therefor | |
KR102629406B1 (en) | diaphragm valve | |
RU2612683C2 (en) | Axial type control valve (versions) | |
DK156093B (en) | PRESSURE SENSOR VALVE | |
RU181157U1 (en) | Valve with seal for pump | |
KR20140005334U (en) | Back pressure discharge passage sealing structure of pressure reducing valve |