RU2786869C1

RU2786869C1 - Double acting safety valve

Info

Publication number: RU2786869C1
Application number: RU2022110224A
Authority: RU
Inventors: Валерий Федорович Данилов; Владимир Владимирович Епанешников; Игорь Валерьевич Данилов
Filing date: 2022-04-15
Publication date: 2022-12-26

Abstract

FIELD: hydraulic systems safety equipment.

SUBSTANCE: invention relates to the field of safety equipment in the hydraulic systems of pipelines tying automobile tankers and tankers. The double-acting safety valve consists of a body, sealing rings, a valve, a base cover, a screw, a spring, a gasket. The valve body is made integral in the form of a hollow cylinder with an annular bore for the seat of the pump housing and with an annular valve surface with an area equal to the surface area of the valve bottom. On the seating surface of the hollow cylinder of the valve, which has a larger diameter, two grooves are made with the possibility of installing sealing rings to fix them when the valve moves. Inside the hollow cylinder of the valve, a spring is installed with the possibility of pressing it with a support cover by means of screws to the seat in the wall of the pump casing separating the working cavities of the pump. The support cover is made with a recess with the possibility of fixing the spring. A gasket is installed between the housing and the base cover.

EFFECT: increased reliability.

4 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к области предохранительной аппаратуры в гидравлических системах трубопроводов обвязки автомобильных автоцистерн (АЦ) и автотопливозаправщиков (АТЗ).The invention relates to the field of safety equipment in the hydraulic systems of pipelines for tying automobile tankers (AC) and tankers (ATZ).

Предполагаемое изобретение решает задачу защиты трубопроводного оборудования и приборов от повышенного давления, в случае его возникновения как с одной, так и с другой стороны насоса, например, при включении роторного насоса объёмного действия с переменой направления вращения (например, шестеренный, винтовой, шиберный с радиальными лопатками).The proposed invention solves the problem of protecting pipeline equipment and devices from high pressure, in case it occurs both on one side and on the other side of the pump, for example, when turning on a positive displacement rotary pump with a change in the direction of rotation (for example, gear, screw, sliding gate with radial blades).

Из исследованного уровня техники заявителем выявлены аналоги, предназначенные для защиты трубопроводного оборудования и приборов от повышенного давления. При этом, по мнению заявителя, известные технические решения можно разделить на следующие основные группы:From the studied prior art, the applicant identified analogues designed to protect pipeline equipment and instruments from high pressure. At the same time, according to the applicant, the known technical solutions can be divided into the following main groups:

1) Конструкции предохранительных клапанов одностороннего действия, содержащие угловой корпус с седлом и тарельчатым клапаном со шпинделем, нагружаемым пружиной, усилие которой регулируется винтом с контргайкой, например, [Д.Ф.Гуревич «Расчет и конструирование трубопроводной арматуры», М. «Машиностроение», Ленинград, 1964, с. 219, фиг. 148].1) Designs of one-way safety valves containing an angle body with a seat and a poppet valve with a spindle loaded by a spring, the force of which is regulated by a screw with a lock nut, for example, [D.F. Gurevich "Calculation and design of pipeline valves", M. "Engineering" , Leningrad, 1964, p. 219, fig. 148].

2) Конструкции предохранительных клапанов одностороннего действия трубчатой формы, например, полезные модели по патентам RU №99574 «Предохранительный клапан», RU №205108 «Предохранительный клапан для свечей судовых автофильтров»;2) Designs of single-acting tubular safety valves, for example, utility models according to patents RU No. 99574 "Safety valve", RU No. 205108 "Safety valve for candles of marine autofilters";

3) Конструкции предохранительных клапанов двустороннего действия с тарельчатой формы клапаном, например, изобретение по патенту RU №2272951, полезная модель по патенту RU №65598;3) Designs of double-acting safety valves with a poppet-shaped valve, for example, an invention according to the patent RU No. 2272951, a utility model according to the patent RU No. 65598;

4) Конструкции предохранительных клапанов двустороннего действия с клапаном трубчатой формы, например, изобретение по авторскому свидетельству SU №1571344.4) Designs of double-acting safety valves with a tubular valve, for example, the invention according to the author's certificate SU No. 1571344.

У клапанов первой и второй группы принцип открытия рабочего органа аналогичен заявленному предохранительному клапану, а именно - у клапанов тарельчатого типа давление открытия клапана осуществляется на тарелку клапана, как и на днище цилиндра заявляемого предохранительного клапана, а у клапанов трубчатой формы давление открытия клапана осуществляется на кольцевой торцевой поверхности, как на кольцевой поверхности заявленного предохранительного клапана. То есть открытие заявленного предохранительного клапана осуществляется превышением давления свыше допустимого на дно или кольцевую поверхность клапана.For valves of the first and second groups, the principle of opening the working body is similar to the claimed safety valve, namely, for poppet-type valves, the valve opening pressure is applied to the valve plate, as well as on the bottom of the cylinder of the inventive safety valve, and for tubular valves, the valve opening pressure is carried out on the annular end surface, as on the annular surface of the claimed safety valve. That is, the opening of the claimed safety valve is carried out by exceeding the allowable pressure on the bottom or the annular surface of the valve.

Недостатками предохранительных клапанов первой и второй группы является то, что они решают поставленную задачу лишь наполовину, то есть защищают трубопроводную арматуру от повышенного давления только с одной стороны.The disadvantages of the safety valves of the first and second groups is that they only half solve the task, that is, they protect pipeline fittings from high pressure only on one side.

Предохранительные клапаны, представленные в третьей и четвертой группе, решают задачу защиты от повышения давления свыше допустимого в полостях с обеих сторон клапана, однако каждый из них имеет свои недостатки по сравнению с заявленным техническим решением.The safety valves presented in the third and fourth groups solve the problem of protection against pressure increase above the allowable level in the cavities on both sides of the valve, however, each of them has its drawbacks compared to the claimed technical solution.

Так, известно изобретение по патенту RU №2272951 «Предохранительный клапан двустороннего действия», сущностью которого является предохранительный клапан двустороннего действия, содержащий корпус, запорные органы с эластичными прокладками, пружины, регулировочные втулки, отличающийся тем, что в корпусе клапана сделано одно седло, а второе седло выполнено в теле цилиндрического пустотелого клапана, имеющего Т-образное сечение, при этом пружины, прижимающие клапаны к седлам, расположены одна внутри другой.Thus, an invention is known according to patent RU No. 2272951 "Double-acting safety valve", the essence of which is a double-acting safety valve, containing a body, shut-off elements with elastic gaskets, springs, adjusting bushings, characterized in that one seat is made in the valve body, and the second seat is made in the body of a cylindrical hollow valve having a T-shaped section, while the springs pressing the valves to the seats are located one inside the other.

Таким образом, известный тарельчатый клапан имеет полую конструкцию, внутри которого размещен клапан Т-образной формы, а также имеет две пружины, работающие на сжатие.Thus, the prior art poppet valve has a hollow structure, inside which is a T-shaped valve, and also has two compression springs.

Недостатками известного технического решения является то, что клапан двустороннего действия состоит из двух клапанов, каждый из которых имеет собственную пружину, которые регулируются собственной втулкой и имеют при этом разную жесткость. Кроме того, такой клапан, по мнению заявителя, не установишь непосредственно в насос, например в шиберный, который в последнее время все чаще стал устанавливаться в АЦ и АТЗ, так как при этом потребуется дополнительная обводная линия.The disadvantages of the known technical solution is that the double-acting valve consists of two valves, each of which has its own spring, which are regulated by their own sleeve and have different stiffness. In addition, according to the applicant, such a valve cannot be installed directly in the pump, for example, in a sliding gate, which has recently been increasingly installed in AC and ATZ, since this will require an additional bypass line.

Известна полезная модель по патенту RU №65598 «Клапан обратный реверсивного действия», сущностью которого является клапан обратный реверсивного действия, содержащий корпус с посадочным седлом с входными и выходными каналами, а также установленные в корпусе запорные органы, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, ремонтопригодности и исключения потерь нефтедобычи, он имеет корпус с конической поверхностью посадочного седла, с внутренней резьбой в нижней части корпуса, клапан обратного действия с наружной ответной конической поверхностью посадочного седла, клапан прямого действия с наружной ответной конической поверхностью, пружину и гайку ограничительную для клапана прямого действия, упор с наружной резьбой и с проходными отверстиями для потока жидкости, контргайку, пружину для клапана обратного действия, и регулировочную гайку.A utility model is known according to patent RU No. 65598 "Reverse action check valve", the essence of which is a reversible check valve, containing a body with a seat with inlet and outlet channels, as well as locking elements installed in the body, characterized in that, in order to increase reliability, maintainability and elimination of oil production losses, it has a body with a conical surface of the seat, with an internal thread in the lower part of the body, a reverse-acting valve with an external mating conical surface of the seat, a direct-acting valve with an external mating conical surface, a spring and a restrictive nut for direct acting valve, male stop with fluid flow passages, lock nut, spring for reverse acting valve, and adjusting nut.

Известный клапан используется в нефтегазопромысловом оборудовании, добывающем нефть, газ, воду в гидросистемах высокого давления. Known valve is used in oil and gas equipment producing oil, gas, water in high pressure hydraulic systems.

Недостатками известного технического решения является сложная конструкция, состоящая из двух клапанов, двух пружин, сжатие которых необходимо регулировать. Кроме того притирку также приходиться осуществлять двух посадочных мест.The disadvantages of the known technical solution is a complex design, consisting of two valves, two springs, the compression of which must be adjusted. In addition, grinding also has to be carried out with two seats.

Известно изобретение по авторскому свидетельству SU №1571344 «Перепускной клапан», сущностью является перепускной клапан, содержащий корпус, в полости которого со стороны его торцов и в средней части выполнены соответственно торцовые и средняя кольцевые расточки и в ней размещен выполненный в виде золотника запорный орган, торцы которого встречно нагружены пружинами, а его боковая поверхность сопряжена с корпусом по перемычкам, образованным торцовыми и средней расточками, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности работы, в нем противолежащие в осевом направлении зоны средней расточки корпуса сообщены через выполненный в золотнике канал, причем расстояние между близлежащими кромками отверстий указанного канала превышает ширину кромок между торцовыми и средней расточками.The invention is known according to the author's certificate SU No. 1571344 "Bypass valve", the essence is a bypass valve containing a body, in the cavity of which, on the side of its ends and in the middle part, respectively, end and middle annular bores are made and a shut-off body made in the form of a spool is placed in it, the ends of which are counter-loaded by springs, and its side surface is associated with the body along the jumpers formed by the end and middle bores, characterized in that, in order to increase the reliability of operation, the zones of the middle bore of the body opposite in the axial direction are connected through a channel made in the spool, moreover, the distance between the adjacent edges of the holes of the specified channel exceeds the width of the edges between the end and middle bores.

Недостатком известного технического решения является то, что известный клапан двустороннего действия трубчатой формы также имеет две пружины, которые не имеют регулировки. При этом по представленному чертежу не ясно, каким образом пружины и сам клапан помещены были внутрь корпуса клапанного устройства. Не указан разъем посредине корпуса, где размещена одна из полостей, давление в которых требуется регулировать. Следовательно, для установки в насос такая конструкция клапана не подходит.A disadvantage of the known technical solution is that the well-known tubular double-acting valve also has two springs that are not adjustable. At the same time, according to the presented drawing, it is not clear how the springs and the valve itself were placed inside the body of the valve device. The connector in the middle of the body is not indicated, where one of the cavities is located, the pressure in which needs to be regulated. Therefore, this valve design is not suitable for installation in a pump.

Известно изобретение по авторскому свидетельству SU №414450 «Автоматический реверсивный клапан», сущностью является автоматический реверсивный клапан, преимущественно для поддержания постоянного перепада давления между рабочим объемом герметичного контейнера и окружающей средой, содержащий корпус, в котором установлена упруго-эластичная мембрана с центральным торообразным седлом, перекрываемым рабочим органом, отличающийся тем, что с целью повышения надежности клапана при значительных вибрационных, ударных и постоянных перегрузках, рабочий орган выполнен в виде тела вращения с вогнутой образующей поверхностью, снабженной в средней части двумя поперечными пазами, полость каждого из которых соединена с одним из торцов рабочего органа продольным каналом и, при нейтральном положении рабочего органа, изолирована от полостей корпуса клапана торообразным седлом мембраны, с натягом охватывающий рабочий орган на уровне поперечных пазов. Таким образом, известный клапан также может осуществлять перепуск рабочей среды, как в прямом- так и в обратном направлениях.The invention is known according to the author's certificate SU No. 414450 "Automatic reversing valve", the essence is an automatic reversing valve, mainly to maintain a constant pressure drop between the working volume of a sealed container and the environment, containing a housing in which an elastic-elastic membrane with a central toroidal seat is installed, overlapped working body, characterized in that in order to increase the reliability of the valve with significant vibration, shock and constant overloads, the working body is made in the form of a body of revolution with a concave generatrix, provided in the middle part with two transverse grooves, the cavity of each of which is connected to one of ends of the working body with a longitudinal channel and, in the neutral position of the working body, is isolated from the cavities of the valve body by a toroidal seat of the membrane, with an interference fit covering the working body at the level of the transverse grooves. Thus, the known valve can also carry out the bypass of the working medium, both in forward and reverse directions.

Недостатком известного клапана является то, что он рассчитан на небольшие перепады давления рабочей среды для защиты емкостей от пониженного или повышенного давления внутри емкости и для технологической оснастки АЦ и АТЗ не представляет интереса.The disadvantage of the known valve is that it is designed for small pressure drops of the working medium to protect containers from low or high pressure inside the tank and is not of interest for technological equipment of AC and ATZ.

Известна заявка на изобретение RU №2002114954 «Реверсивный предохранительно-перепускной клапан», сущностью является реверсивный предохранительно-перепускной клапан, в корпусе которого образованы две полости, соединенные каналом, и расположенный подпружиненный запорный орган, отличающийся тем, что запорный орган выполнен в виде пустотелого поршня, соединительный канал размещен в одной из полостей, так что запорный орган в закрытом положении одновременно перекрывает их.Known application for the invention RU No. 2002114954 "Reversible safety relief valve", the essence is a reversible safety relief valve, in the body of which two cavities are formed, connected by a channel, and a spring-loaded shut-off body is located, characterized in that the shut-off body is made in the form of a hollow piston , the connecting channel is placed in one of the cavities, so that the locking body in the closed position simultaneously overlaps them.

Недостатком известного клапана является то, что не решен вопрос об утечке жидкости между корпусом клапана и запорного органа и накопления её за запорным органом, что создаст противодавление жидкости и, в результате, отказ работы клапана с течением некоторого времени.The disadvantage of the known valve is that the issue of fluid leakage between the valve body and the shut-off element and its accumulation behind the shut-off body has not been resolved, which will create a back pressure of the liquid and, as a result, failure of the valve over time.

Известна полезная модель по патенту RU №99574 «Предохранительный клапан». Сущностью является предохранительный клапан, включающий корпус, клапан, выполненный в виде полого цилиндра с уплотнительной вставкой на контактном торце, упирающемся в контактный торец опоры при закрытом предохранительном клапане, отличающийся тем, что внутри трубчатого клапана установлена пружина, упертая одним концом в клапан, а другим - в диск нагрузочного винта.Known utility model according to patent RU No. 99574 "Safety valve". The essence is a safety valve, including a body, a valve made in the form of a hollow cylinder with a sealing insert on the contact end, abutting against the contact end of the support when the safety valve is closed, characterized in that a spring is installed inside the tubular valve, one end rests against the valve, and the other - in the disk of the load screw.

Недостатком известного клапана является то, что он работает только в одном направлении.The disadvantage of the known valve is that it only works in one direction.

Известен предохранительный клапан топливной и масляной системы дизеля K6S310DR тепловозов ЧМЭ3, ЧМЭ3Т, ЧМЭ3Э [https://myswitcher.ru/4me3/4me3_33.html, Рис.38,б]. Сущностью известного технического решения является конструкция, состоящая из корпуса, клапана, пружины, подпорного устройства и входного и выходного канала. Достоинством является простота устройства и надежность работы. Однако он работает только в одном направлении, то есть не решает задачи реверсивности работы клапана.Known safety valve fuel and oil system diesel K6S310DR diesel locomotives ChME3, ChME3T, ChME3E [https://myswitcher.ru/4me3/4me3_33.html, Fig.38,b]. The essence of the well-known technical solution is a design consisting of a housing, a valve, a spring, a retaining device and an inlet and outlet channel. The advantage is the simplicity of the device and the reliability of operation. However, it works only in one direction, that is, it does not solve the problem of reversible operation of the valve.

Недостатками известного технического решения является:The disadvantages of the known technical solution is:

- отсутствие реверсивности работы клапана, то есть возможна работа клапана лишь в одном направлении вследствие того, что в цилиндрической поверхности клапана имеются два отверстия, через которые жидкость проникает внутрь тела клапана, в результате чего создастся противодавление;- lack of reversibility of the valve, that is, the valve can only work in one direction due to the fact that there are two holes in the cylindrical surface of the valve through which the liquid penetrates into the valve body, resulting in back pressure;

- отсутствие опоры для отжатия клапана в случае превышения давления со стороны цилиндрической поверхности клапана вследствие того, что небольшая кольцевая поверхность на цилиндрическом теле клапане совместно с другими канавками служит лишь лабиринтным уплотнением, мала и не может служить опорой для приложения сил давления со стороны цилиндрической части для отжатия клапана.- lack of support for pressing the valve in case of excess pressure from the side of the cylindrical surface of the valve due to the fact that a small annular surface on the cylindrical body of the valve, together with other grooves, serves only as a labyrinth seal, is small and cannot serve as a support for the application of pressure forces from the side of the cylindrical part for valve squeezing.

Известно изобретение по авторскому свидетельству SU №528419 «Гидравлический клапан». Сущностью является гидравлический клапан двустороннего действия, в корпусе которого размещены подпружиненный затвор с порщнем и седло, причем полости над затвором и под поршнем гидравлически соединены между собой, отличающийся тем, что, с целью упрощения конструкции, между корпусом и поршнем затвора установлен снабженный упорным элементом и центральным отверстием дополнительный поршень, внешний диаметр которого больше диаметра седла.Known invention according to the author's certificate SU No. 528419 "Hydraulic valve". The essence is a double-acting hydraulic valve, in the body of which a spring-loaded shutter with a piston and a seat are placed, and the cavities above the shutter and under the piston are hydraulically connected to each other, characterized in that, in order to simplify the design, between the body and the piston of the shutter is installed equipped with a thrust element and an additional piston with a central hole, the outer diameter of which is greater than the diameter of the saddle.

- реверсивность работы достигается довольно сложной конструкцией клапана, представляющую собой целый агрегат из нескольких деталей, который также имеет трудности по его сборке, то есть его не технологичность, так как поршень по диаметру должен быть больше диаметра седла клапана не менее чем в

, чтобы преодолеть, кроме силы сжатия пружины, еще и силу противодавления.- the reversibility of operation is achieved by a rather complex design of the valve, which is a whole assembly of several parts, which also has difficulties in assembling it, that is, it is not manufacturable, since the piston in diameter must be larger than the diameter of the valve seat by at least

to overcome, in addition to the compression force of the spring, also the counterpressure force.

- недостаточная надежность и относительно большой вес вследствие более сложной конструкции, особенно при перекачке загрязненных продуктов вследствие возможного возникновения забивки каналов;- insufficient reliability and relatively large weight due to a more complex design, especially when pumping contaminated products due to the possible clogging of channels;

- меньшая технологичность конструкции вследствие того, что часть клапана с поршнем имеет большие размеры, чем сам клапан, при этом его, судя по конструкции, необходимо устанавливать внутрь корпуса насоса. Кроме того, по представленному в известном техническом решении чертеже не ясно, как детали клапана попали внутрь корпуса. Судя по конструкции, в корпусе клапана должны быть крышки с прокладками и винтами крепления с обеих сторон корпуса гидравлического клапана, иначе такую конструкцию не собрать. Следовательно, на чертеже должно быть указано минимум 12 позиций, а не 4 (две прокладки в конструкции поршня тоже позициями не обозначены).- lower manufacturability of the design due to the fact that the part of the valve with the piston is larger than the valve itself, while, judging by the design, it must be installed inside the pump housing. In addition, according to the drawing presented in the well-known technical solution, it is not clear how the valve parts got inside the housing. Judging by the design, the valve body must have covers with gaskets and fastening screws on both sides of the hydraulic valve body, otherwise this design cannot be assembled. Therefore, the drawing should indicate at least 12 positions, and not 4 (two gaskets in the piston design are also not indicated by positions).

Сопоставительный анализ заявленного технического решения с аналогами приведен в Таблице на Фиг. 3.A comparative analysis of the claimed technical solution with analogues is given in the Table in Fig. 3.

Выявленные аналоги совпадают с заявленным техническим решением по отдельным совпадающим признакам, поэтому прототип заявителем не выявлен, вследствие чего формула изобретения составлена без ограничительной части.The identified analogues coincide with the claimed technical solution in terms of certain matching features, therefore, the prototype was not identified by the applicant, as a result of which the claims are drawn up without a restrictive part.

Техническим результатом заявленного технического решения является разработка предохранительного клапана двухстороннего действия, которое обеспечивает: The technical result of the claimed technical solution is the development of a double-acting safety valve, which provides:

- реверсивность работы с помощью более простой конструкцией клапана, представляющего собой одну деталь вследствие того, что полости защищаемые клапаном сообщаются через одно седло, которое перекрывается клапаном, прижатым одной пружиной, рассчитанной на один перепад давления за счет равных площадей воздействия перепада давления на тело клапана, что обеспечивает защиту трубопроводной арматуры и приборов технологической оснастки АЦ и АТЗ, например, при организации реверсивной работы насоса объемного действия от скачков давления из-за возникновения гидроудара при остановке перекачки в том или ином направлении при срабатывании устройства, следящего за уровнем жидкости в цистерне, или при окончании заправки техники; - reversibility of operation with the help of a simpler design of the valve, which is one piece due to the fact that the cavities protected by the valve communicate through one seat, which is blocked by a valve pressed by one spring, designed for one pressure drop due to equal areas of pressure drop on the valve body, which ensures protection of pipeline fittings and technological equipment of AC and ATZ, for example, when organizing reverse operation of a volumetric pump from pressure surges due to the occurrence of a water hammer when pumping stops in one direction or another when a device that monitors the liquid level in the tank is triggered, or when refueling equipment is completed;

- повышение надежности и малый вес вследствие простоты конструкции, так как состоит из меньшего количества деталей по сравнению с аналогами (шесть деталей, три из которых - прокладки);- increased reliability and low weight due to the simplicity of the design, as it consists of a smaller number of parts compared to analogues (six parts, three of which are gaskets);

- технологичность конструкции вследствие того, что часть клапана, имеющая большие размеры, устанавливается вне корпуса насоса и обеспечен быстрый доступ к любой детали клапана;- manufacturability of the design due to the fact that the part of the valve, which has a large size, is installed outside the pump housing and provides quick access to any part of the valve;

- предотвращение утечки жидкости за счет установки кольцевых прокладок на цилиндрическую поверхность клапана и наличия отверстия в опорной крышке для контроля технического состояния прокладок.- prevention of liquid leakage due to the installation of ring gaskets on the cylindrical surface of the valve and the presence of a hole in the support cover to control the technical condition of the gaskets.

Сущностью заявленного технического решения является предохранительный клапан двухстороннего действия, состоящий из корпуса, уплотнительных колец, клапана, опорной крышки, винта, пружины, прокладки; при этом тело клапана выполнено цельным в виде полого цилиндра с кольцевой расточкой под седло корпуса насоса и с кольцевой поверхностью клапана с площадью, равной площади поверхности дна клапана; при этом на посадочной поверхности полого цилиндра клапана, имеющей больший диаметр, выполнены две проточки с возможностью установки уплотнительных колец для их фиксации при движении клапана; внутри полого цилиндра клапана установлена пружина с возможностью поджимания её опорной крышкой посредством винтов к седлу в стенке корпуса насоса, разделяющей рабочие полости насоса; при этом опорная крышка выполнена с углублением с возможностью фиксации пружины; при этом между корпусом и опорной крышкой установлена прокладка. Предохранительный клапан двухстороннего действия по п. 1, отличающийся тем, что корпусом является частично корпус насоса, а частично опорная крышка, при этом опорная крышка выполнена в форме стакана. Предохранительный клапан двухстороннего действия по п. 1, отличающийся тем, что корпусом является корпус насоса, при этом опорная крышка выполнена плоской. Предохранительный клапан двухстороннего действия по п. 1, отличающийся тем, что корпус выполнен в виде собственного корпуса, при этом опорная крышка выполнена плоской. The essence of the claimed technical solution is a double-acting safety valve, consisting of a body, sealing rings, a valve, a support cover, a screw, a spring, a gasket; wherein the valve body is made integral in the form of a hollow cylinder with an annular bore under the seat of the pump casing and with an annular surface of the valve with an area equal to the surface area of the valve bottom; at the same time, on the seating surface of the hollow cylinder of the valve, which has a larger diameter, two grooves are made with the possibility of installing sealing rings to fix them when the valve moves; inside the hollow cylinder of the valve, a spring is installed with the possibility of pressing it with a support cover by means of screws to the seat in the wall of the pump housing separating the working cavities of the pump; while the support cover is made with a recess with the possibility of fixing the spring; at the same time, a gasket is installed between the housing and the support cover. A double-acting safety valve according to claim 1, characterized in that the housing is partly the pump housing and partly the support cover, while the support cover is made in the form of a glass. A double-acting safety valve according to claim 1, characterized in that the housing is the pump housing, while the support cover is made flat. A double-acting safety valve according to claim 1, characterized in that the body is made in the form of its own body, while the support cover is made flat.

Заявленное техническое решение иллюстрируется Фиг. 1 - Фиг. 3.The claimed technical solution is illustrated in Fig. 1 - Fig. 3.

На Фиг. 1 представлен заявленный предохранительный клапан в варианте исполнения, где корпусом клапана служит частично корпус насоса, частично - опорная крышка. On FIG. 1 shows the declared safety valve in a version where the valve body is partly the pump body, partly the support cover.

На Фиг. 2 представлен заявленный предохранительный клапан в варианте исполнения, где корпусом клапана полностью служит корпус насоса. On FIG. 2 shows the declared safety valve in the version where the valve body is completely the pump body.

На Фиг. 3 представлена Таблица сопоставительного анализа заявленного технического решения с аналогами. On FIG. 3 shows a table of comparative analysis of the claimed technical solution with analogues.

Позиции на Фигурах обозначают:The positions in the Figures denote:

1 - корпус; 1 - body;

2 - уплотнительные кольца;2 - sealing rings;

3 - клапан;3 - valve;

4 - опорная крышка;4 - support cover;

5 - винт;5 - screw;

6 - пружина;6 - spring;

7 - прокладка:7 - gasket:

8 - отверстие.8 - hole.

А и Б - рабочие полости всасывания и нагнетания соответственно насоса или другой защищаемой гидравлической системы, при этом вследствие реверсивности работы они могут меняться местами;A and B - working cavities of suction and discharge, respectively, of a pump or other protected hydraulic system, while due to the reversibility of work they can change places;

а - площадь дна заявленного предохранительного клапана;a - the area of the bottom of the declared safety valve;

б - площадь кольцевой поверхности заявленного предохранительного клапана.b - area of the annular surface of the claimed safety valve.

Далее заявителем приведено описание заявленного технического решения.Further, the applicant provides a description of the claimed technical solution.

Заявленный технический результат достигается благодаря разработке предохранительного клапана двухстороннего действия (далее - клапана), предназначенного для защиты трубопроводной арматуры в гидравлических системах с переменным (реверсивным) направлением движения жидкости.The claimed technical result is achieved through the development of a double-acting safety valve (hereinafter referred to as a valve) designed to protect pipeline fittings in hydraulic systems with a variable (reversible) direction of fluid movement.

Сущность работы насоса с использованием заявленного клапана заключается в том, что рабочие полости всасывания «А» и нагнетания «Б» насоса сообщаются через одно седло (на Фиг. позицией не указано), которое прикрывается одним заявленным клапаном, прижатым к седлу одной пружиной, рассчитанной на один перепад давления и характеризуется тем, что открытие клапана происходит при достижении давления, превозмогающего усилие прижатия пружины: в полости «А» действием на дно клапана «а», а в полости «Б» действием на кольцевую поверхность клапана «б», площадь которой равна площади дна клапана, что обеспечивает открытие клапана при достижении одного и того же перепада давления как в прямом, так и в обратном направлении перекачки жидкости.The essence of the operation of the pump using the claimed valve lies in the fact that the working cavities of suction "A" and discharge "B" of the pump communicate through one seat (not indicated in Fig.), which is covered by one declared valve, pressed against the seat by one spring, calculated by one pressure drop and is characterized by the fact that the valve opens when a pressure is reached that overcomes the force of pressing the spring: in the cavity "A" by the action on the bottom of the valve "a", and in the cavity "B" by the action on the annular surface of the valve "b", the area which is equal to the area of the valve bottom, which ensures the opening of the valve when the same pressure drop is reached both in the forward and in the reverse direction of liquid transfer.

Заявленный клапан состоит из (Фиг. 1) корпуса 1, уплотнительных колец 2, клапана 3, опорной крышки 4 с отверстием 8, винта 5, пружины 6, прокладки 7. The claimed valve consists of (Fig. 1) body 1, sealing rings 2, valve 3, support cover 4 with hole 8, screw 5, spring 6, gasket 7.

Тело клапана 3 выполнено цельным в виде полого цилиндра с кольцевой расточкой под седло корпуса 1 насоса и с кольцевой поверхностью «б» клапана 3 с площадью, равной площади «а» поверхности дна заявленного предохранительного клапана. На посадочной поверхности полого цилиндра клапана 3, имеющей больший диаметр, выполнены две проточки (на Фиг. позицией не указано) для установки, например, сочленением, уплотнительных колец 2 с возможностью их фиксации при движении клапана (то есть, чтобы уплотнительные кольца 2 не соскочили при движении тела клапана). Внутри полого цилиндра клапана 3 установлена пружина 6 с возможностью поджимания её (пружины 6) опорной крышкой 4 посредством винтов 5 к седлу в стенке корпуса насоса, отделяющей (стенка) рабочую полость всасывания «А» насоса от рабочей полости нагнетания «Б». Опорная крышка 4 выполнена с углублением (на Фиг. позицией не указано) с возможностью фиксации пружины 6 и с отверстием 8 для контроля состояния кольцевых прокладок с целью недопущения утечек жидкости в полость под опорной крышкой. Между корпусом и опорной крышкой установлена прокладка 7.The valve body 3 is made in one piece in the form of a hollow cylinder with an annular bore for the seat of the pump housing 1 and with an annular surface "b" of the valve 3 with an area equal to the area "a" of the bottom surface of the declared safety valve. On the seating surface of the hollow cylinder of the valve 3, which has a larger diameter, two grooves are made (not indicated in Fig. by position) for installation, for example, by articulation, sealing rings 2 with the possibility of fixing them when the valve moves (that is, so that the sealing rings 2 do not come off during movement of the valve body). Inside the hollow cylinder of the valve 3, a spring 6 is installed with the possibility of pressing it (springs 6) by the support cover 4 by means of screws 5 to the seat in the wall of the pump housing, which separates (the wall) the suction working cavity "A" of the pump from the working discharge cavity "B". The support cover 4 is made with a recess (not indicated in Fig. position) with the possibility of fixing the spring 6 and with a hole 8 for monitoring the condition of the ring gaskets in order to prevent fluid leakage into the cavity under the support cover. A gasket 7 is installed between the body and the support cover.

Клапан выполняют, например, из стали. Корпус насоса выполняют, например, из чугуна или алюминиевого сплава.The valve is made, for example, from steel. The pump housing is made, for example, of cast iron or aluminum alloy.

Заявленный клапан изготавливают, например, литьем, токарным способом и др.The claimed valve is made, for example, by casting, turning, etc.

Возможны несколько вариантов выполнения корпуса и опорной крышки.There are several options for the execution of the body and the support cover.

Например, в одном варианте (Фиг. 1) корпусом клапана служит частично корпус насоса (на Фиг. позицией не указан), частично - опорная крышка 4. При этом установка клапана 3 осуществляется внутри корпуса насоса, а опорная крышка 4 частично выполняет роль корпуса клапана 3. При этом опорная крышка 4 выполнена в форме стакана. For example, in one embodiment (Fig. 1), the valve body is partly the pump body (not indicated in Fig.), partly - the support cover 4. In this case, the installation of the valve 3 is carried out inside the pump casing, and the support cover 4 partially plays the role of the valve body 3. In this case, the support cover 4 is made in the form of a glass.

В другом варианте (Фиг. 2) корпусом клапана 3 служит полностью корпус насоса (на Фиг. позицией не указан). При этом установка клапана 3 осуществляется внутри корпуса насоса (без собственного корпуса). При этом опорная крышка 4 выполнена плоской. In another variant (Fig. 2), the valve body 3 is entirely the pump body (not indicated in Fig. by position). In this case, the valve 3 is installed inside the pump housing (without its own housing). In this case, the support cover 4 is made flat.

В третьем варианте (на Фиг. не указано) корпусом клапана 3 служит собственный корпус. При этом клапан 3 устанавливают в собственном корпусе вне насоса в технологической линии, например, в технологической линии АЦ или АТЗ, соединяющей напорную и всасывающую линию насоса. При этом опорная крышка 4 выполняется плоской.In the third variant (not shown in Fig.), the body of the valve 3 is its own body. In this case, the valve 3 is installed in its own housing outside the pump in the process line, for example, in the AC or ATZ process line connecting the pressure and suction lines of the pump. In this case, the support cover 4 is made flat.

Рабочие полости всасывания «А» и нагнетания «Б» соответственно насоса или другой защищаемой гидравлической системы вследствие реверсивности работы могут меняться местами.The working cavities of suction "A" and discharge "B", respectively, of the pump or other protected hydraulic system, due to the reversibility of work, can change places.

Далее заявителем приведены Примеры осуществления заявленного технического решения. Further, the applicant provides examples of the implementation of the claimed technical solution.

Пример 1.Example 1 Работа заявленного клапана в варианте установки клапана частично внутри корпуса насоса, а частично в собственном корпусе, роль которого выполняет опорная крышка (Фиг. 1). The operation of the claimed valve in the option of installing the valve is partly inside the pump housing, and partly in its own housing, the role of which is played by the support cover (Fig. 1).

Клапан 3, выполненный цельным в виде полого цилиндра с кольцевой расточкой дна под седло корпуса 1 насоса и кольцевой поверхностью «б» с площадью, равной площади «а» поверхности дна заявленного предохранительного клапана, размещают внутри корпуса насоса. Дно клапана 3 кольцевой расточкой прижимается к кольцевой расточке седла корпуса насоса силой пружины 6, опирающейся на опорную крышку 4, закрывая сообщение между полостями «А» и «Б». В процессе перекачки жидкости при быстрой ее остановке возможен эффект гидроудара при срабатывании устройства, следящего за уровнем жидкости, например, в цистерне, или при окончании заправки техники, в результате которого может повыситься давление жидкости.The valve 3, made in one piece in the form of a hollow cylinder with an annular bore of the bottom under the seat of the pump housing 1 and an annular surface "b" with an area equal to the area "a" of the bottom surface of the claimed safety valve, is placed inside the pump housing. The bottom of the valve 3 is pressed by an annular bore against the annular bore of the seat of the pump housing by the force of the spring 6 resting on the support cover 4, closing the communication between the cavities "A" and "B". In the process of pumping liquid, when it stops quickly, a water hammer effect is possible when a device that monitors the liquid level, for example, in a tank, is triggered, or when refueling equipment is completed, as a result of which the liquid pressure may increase.

При повышении давления в рабочей полости «А» свыше расчетного жидкость давит на поверхность «а» дна клапана 3, при этом клапан 3 открывается, сжимая пружину 6, и происходит сброс жидкости в рабочую полость «Б».When the pressure in the working cavity "A" rises above the calculated one, the liquid presses on the surface "a" of the bottom of the valve 3, while the valve 3 opens, compressing the spring 6, and the liquid is discharged into the working cavity "B".

При повышении давления свыше расчетного в рабочей полости «Б» жидкость давит на кольцевую поверхность «б» клапана 3, при этом клапан 3 открывается, сжимая пружину 6, и происходит сброс жидкости в рабочую полость «А». When the pressure rises above the calculated one in the working cavity "B", the liquid presses on the annular surface "b" of the valve 3, while the valve 3 opens, compressing the spring 6, and the liquid is discharged into the working cavity "A".

Уплотнительные кольца 2 и прокладка 7 служат для предотвращения утечки жидкости из клапана 3. Опорная крышка 4 имеет в центре углубление (на Фиг. позицией не указано) под посадку в нее пружины 6. При этом опорная крышка 4 выполнена в форме стакана.O-rings 2 and gasket 7 serve to prevent fluid leakage from valve 3. Support cover 4 has a recess in the center (not indicated in Fig. by position) for fitting spring 6 into it. At the same time, support cover 4 is made in the form of a glass.

Пример 2.Example 2 Работа заявленного клапана, выполненного внутри корпуса насоса (без собственного корпуса) (Фиг. 2). The operation of the claimed valve, made inside the pump housing (without its own housing) (Fig. 2).

Заявленный клапан выполняют внутри корпуса насоса (без собственного корпуса). При этом опорная крышка 4 выполнена плоской, а вся конструкция размещается внутри корпуса насоса.The claimed valve is performed inside the pump housing (without its own housing). In this case, the support cover 4 is made flat, and the entire structure is placed inside the pump housing.

Работа осуществляется аналогично Примеру 1.The work is carried out similarly to Example 1.

Пример 3.Example 3 Работа заявленного клапана, выполненного в собственном корпусе, в технологической линии вне насоса. The operation of the claimed valve, made in its own housing, in the process line outside the pump.

Заявленный клапан выполняют в собственном корпусе и устанавливают, например, в технологическую линию вне насоса, например, в технологическую линию АЦ или АТЗ, соединяющей напорную и всасывающую линию насоса. При этом опорная крышка 4 выполнена плоской.The claimed valve is made in its own housing and installed, for example, in the process line outside the pump, for example, in the process line AC or ATZ, connecting the pressure and suction lines of the pump. In this case, the support cover 4 is made flat.

Таким образом, из описанного выше можно сделать вывод, что заявителем достигнут заявленный технический результат, а именно: разработан предохранительный клапан двухстороннего действия, которое обеспечивает:Thus, from the above, we can conclude that the applicant has achieved the claimed technical result , namely: a double-acting safety valve has been developed, which provides:

- реверсивность работы с помощью клапана, представляющего собой одну деталь вследствие того, что полости защищаемые клапаном сообщаются через одно седло, которое перекрывается клапаном, прижатым одной пружиной, рассчитанной на один перепад давления за счет равных площадей воздействия перепада давления на тело клапана, что обеспечивает защиту трубопроводной арматуры и приборов технологической оснастки АЦ и АТЗ, например, при организации реверсивной работы насоса объемного действия от скачков давления из-за возникновения гидроудара при остановке перекачки в том или ином направлении при срабатывании устройства, следящего за уровнем жидкости в цистерне, или при окончании заправки техники (см. Примеры 1, 2, 3). При этом в заявленном устройстве удалось совместить преимущества каждого из аналогов и одновременно удалось устранить недостатки их свойств по отдельности, т.к. в конструкции работа осуществляется одним клапаном с одной пружиной при воздействии перепада давления на одинаковые рабочие поверхности, что обеспечивает одинаковую силу открытия - как в том, так и в ином направлении.- reversibility of operation with the help of a valve, which is one piece due to the fact that the cavities protected by the valve communicate through one seat, which is blocked by a valve pressed by one spring, designed for one pressure drop due to equal areas of pressure drop impact on the valve body, which ensures protection of pipeline fittings and technological equipment of AC and ATZ, for example, when organizing the reverse operation of a volumetric pump from pressure surges due to the occurrence of a water hammer when pumping stops in one direction or another when a device that monitors the liquid level in the tank is triggered, or when refueling equipment is completed (see Examples 1, 2, 3). At the same time, in the claimed device, it was possible to combine the advantages of each of the analogues and at the same time it was possible to eliminate the disadvantages of their properties separately, because in the design, the work is carried out by one valve with one spring under the influence of a pressure difference on the same working surfaces, which ensures the same opening force - both in one direction and in another.

Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «новизна», предъявляемому к изобретениям, т.к. из исследованного уровня техники не выявлены технические решения, обладающие совокупностью признаков, представленных в заявленной формуле изобретения.The claimed technical solution complies with the "novelty" patentability requirement for inventions, because from the studied prior art, no technical solutions have been identified that have a combination of features presented in the claimed claims.

Заявленное техническое решение соответствует критерию «изобретательский уровень», предъявляемому к изобретениям, поскольку не выявлены технические решения, имеющие признаки, совпадающие с отличительными признаками заявленного изобретения, и не установлена известность влияния отличительных признаков на указанный технический результат.The claimed technical solution meets the "inventive step" criterion for inventions, since no technical solutions have been identified that have features that coincide with the distinctive features of the claimed invention, and the influence of the distinctive features on the specified technical result has not been established.

Заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», предъявляемому к изобретениям, т.к. может быть изготовлено на стандартном оборудовании с помощью стандартных материалов.The claimed technical solution complies with the "industrial applicability" patentability requirement for inventions, because can be manufactured on standard equipment using standard materials.

Claims

1. Double-acting safety valve, consisting of body, O-rings, valve, support cover, screw, spring, gasket;

wherein the valve body is made integral in the form of a hollow cylinder with an annular bore under the seat of the pump casing and with an annular surface of the valve with an area equal to the surface area of the valve bottom;

at the same time, on the seating surface of the hollow cylinder of the valve, which has a larger diameter, two grooves are made with the possibility of installing sealing rings to fix them when the valve moves;

inside the hollow cylinder of the valve, a spring is installed with the possibility of pressing it with a support cover by means of screws to the seat in the wall of the pump housing separating the working cavities of the pump;

at the same time, the support cover is made with a recess with the possibility of fixing the spring and with a hole for monitoring the condition of the ring gaskets in order to prevent leakage of liquid into the cavity under the support cover;

at the same time, a gasket is installed between the housing and the support cover.

2. A double-acting safety valve according to claim 1, characterized in that the housing is partly the pump housing and partly the support cover, while the support cover is made in the form of a cup.

3. A double-acting safety valve according to claim 1, characterized in that the housing is the pump housing, while the support cover is made flat.

4. Double-acting safety valve according to claim 1, characterized in that the body is made in the form of its own body, while the support cover is made flat.