SU553383A1 - Предохранительный клапан - Google Patents

Description

ном клапане между нружинои и втулкой штока установлена подвижна  опора, состо ща  из двух илн нескольких пар роликов, опертых на наклонные поверхности размещенных между роликами клиньев, проход щих через пазы втулки и взаимодействующих со стопорным приспособлением, срабатывающим при определенном прогибе пружины.

В качестве стонорного приспособлени  может быть использована система, состо ща  из двух стержней, контактнрующих меладу собой п с клинь ми посредством наклонных поверхностей .

Введение в клапан подвижной опоры дает возможность за счет более эффективного использовани  усили  от сжати  сильфона давленнем рабочей среды повысить точность срабатывани  клапана. Эффективное использование усили  от сжати  сильфона в кланане заключаетс  в том, что в момент срабатывани  клапана, т. е. в момент обрыва стержн , силова  св зь сильфона с нружинои нрекращаетс  и все усилие от сжати  сильфона передаетс  только на калиброванную шейку стержн . Такое распределение усили  позвол ет выполнить стенки калиброванной шейки стержн  толщиной значительно большей чем в известных конструкци х, что в свою очередь устран ет нарушение герметичности кланана за счет коррозии шейки от длительной эксплуатации клапана и от действи  агрессивной среды.

Кроме того, такое вынолнение клапана позвол ет точно отрегулировать его на любое необходимое дл  срабатывани  давление и унростить технологию его изготовлени .

Отсутствие в клапане нагружени  шейки стержн  до ее обрыва устран ет необходимость увеличивать расчетное давление на прочность всей установки, где примен етс  клапан, что в свою очередь приводит к снижению веса всей устаиовки.

На фиг. 1 показан предлагаемый нредохранительный клапан, продольный разрез; на фиг. 2 - вид А фиг. 1; на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 2.

Корпус 1 предохранительного клапана имеет в нижней части входной штуцер 2 и выходной штуцер 3, а в верхней части фланец 4. В выходной штуцер 3 вставлен и герметично с ним соединен, например при помощи сварки, стержень 5, имеющий головку 6, калиброванное ослабленное сечение (щейку) 7 и несквозное отверстие 8. Внутри корпуса 1 размещен унругий элемент, выполненный в виде штока 9 с сильфоном 10. Сильфон 10 герметично соединен со штоком 9 и втулкой И. В свою очередь нижний конец штока 9 св зан со стержнем 5 посредством, например, байонетного соединени  (на чертежах не ноказано). В штоке 9 выполнены каналы 12 дл  нодвода рабочей среды в его полость и к стержню 5.

Втулка 11 размещена между корпусом 1 и крышкой 13. Герметизаци  внутренней нолости корпуса 1 (наружной iao отношению к сильфону 10) относительно окружающей атмосферы обеспечиваетс  беспрокладочным фланцевым соедииением: фланец 4 корпуса 1,

фланец крышки 13 и втулка 11 соединены при помойки шпилек 14 и гаек 15. Крышка в верхней части имеет 16 с отверстием 17, благодар  чему внутренние полости крышки 13 и сильфона 10 сообщены с атмосферой. На

верхнем конце штока 9 неподвижно закреплена втулка 18.

Между крышкой 13 и втулкой 18 расположен пружинный пакет, включающий в себ  гайку 19, жестко закрепленную на втулке 20

посредством, например, резьбового соединени , а также тарельчатые пружины 21 и кольцо 22, размещенные между гайкой 19 и фланцем 23 втулки 20. Втулка 20 свободно сидит на втулке 18. Меледу кольцом 22 и выступом

24 крышки 13 установлена шайба 25.

Дл  передачи усили  от втулки 18 на нружинный пакет на втулке 18 установлена подвижна  опора, состо ша  из двух нар роликов

26,кажда  из которых разделена клином 27. В каждой паре один ролик упираетс  в выступ 28 втулки 18, а второй - в верхнюю часть гайки 19.

Концы клиньев 27 нроход т через назы

втулки 18 и удерживаютс  стопорным устройством: стержнем-фнкеатором 29 за счет

контакта наклонной поверхности его конца с

наклонными новерхност ми концов клиньев

27.В свою очередь верхний конец стержн фиксатора 29 своей наклонной новерхностыо

взаимодействует с наклонной поверхностью стержн -упора 30, проход щего через наз втулки 18, паз гайки 31, закрепленной ненодвижно на втулке 18, и упирающегос  в гайку 32, неподвижно закренленную внутри крыш1КИ 13.

Когда в корпусе клапана отсутствует давление рабочей среды, клапан отрегулирован так, что между внутренним упором 33 штока 9 и нижней головки 6 стержн  5 установлен зазор Н; между унором 34 втулки 18 и верхней торцовой частью выреза 35 гайки 19 установлен зазор HI; а между верхним торцем 36 гайки 32 и нижней кромкой стержн упора 30 - зазор HZ. Дл  обеспечени  срабатывани  клапана (обрыв калиброванной

шейки 7 стержн  5) зазор Н должен быть

больше зазора HZ, но меньше зазора HI, т. е.

.

При движении штока 9 со втулкой 18 вверх

под действием усили  рабочей среды на сильфон 10 создаетс  усилие Qi, которое нередаетс  на нижний ролик 26, клин 27, верхний ролик 26 и уравновешиваетс  силой реакции Qg, воздействующей на сжатие пружины 21.

Под действием сил FI и РЗ роликов 26 на наклонные поверхности клина 27 по вл ютс  горизонтальные составл ющие этих сил PI и Р2 (Р1+Р2 Рз), действующие от центра на наклонную поверхность конца стержн -фиксатора 29, в результате чего образуетс  выталкивающа  сила.Р4,  вл юща с  вертикальной составл ющей силы РЗ, действующа  на наклонную поверхность стержн -упора 30 и создающа  усилие PS, которое стремитс  вытолкнуть стержень-упор 30 (по чертел у - влево). Однако перемещению стержн -упора 30 преп тствует гайка 32.

Следопг тельно, при условии, когда конец стержн -упора 30 контактирует с гайкой 32, стержень-фиксатор 29 удерживает клинь  27 и усили  роликов (силы PI и Рд) не в состо нии их вытолкнуть.

Предохранительный клапан работает слелуюншм образом.

При по влении давлени  во внутренней поле ;ти корпуса 1 за счет прохода рабочей среды через входной щтуцер 2 на щток 9 начинает действовать выталкивающее усилие, равное произведению давлени  на эффективную площадь сильфона 10. Шток 9 совместно со втулкой 18, роликами 26, клинь ми 27 и гайкой 19 перемещаетс  вверх и выталкивающее усилие через втулку 20, пружины 21, кольцо 22 и щайбу 25 передаетс  через упор 24 на крыщку 13. При этом пружины 21 сжимаютс . Ролики 26, наход щиес  на наклонной поверхности клиньев 27, за счет составл ющей силы Рз :Р1+Р2 стрем тс  скатитьс  и вытолкнуть клинь  27, чему преп тствует стопорное устройство: стержень-упор 30 упираетс  в гайку 32 и контактирует со стержнем-фиксатором 29, который в свою очередь контактирует с клинь ми 27. Поверхности контакта между клином 27 и стержнем-фиксатором 29, а также между стержнем-фиксатором 29 и стержнем-упором 30 наклонные, поэто лу стержень-фиксатор 29 нагружаетс  выталкивающей силой Р4 и нажимает на стержень-упор 30 с силой р4, а тот в свою очередь с силой РЗ - на гайку 32.

Сжатие пружины 2} за счет движени  щтока 9 вверх будет продолжатьс  до тех пор, пока шток 9 вместе со втулкой 18, роликами 26, клинь ми 27, гайкой 19, гайкой 31, стержнем-фиксатором 29 и стержнем-упором 30 не

переместитс  на рассто ние, равное зазору Н2.

8этот момент прекращаетс  контакт стержн -упора 30 с гайкой 32. Последн   перестает удерживать стержень-упор 30 и он под действием силы PS переместитс  (по чертежу-влево ). Стержень-фиксатор 29 под действием силы Р4 сместитс  вверх и выйдет из зацеплени  с 1клинь ми 27, которые под действием сил PI и Р2 роликов 26 вылет т в сторону. В

этот момент силова  св зь сильфона 10 с прул иной 21 прекращаетс  и все усилие от сжати  сильфона 10 давлением рабочей среды передаетс  только на щток 9 со втулкой 18, которые свободно двигаютс  вверх.

Пройд  рассто ние, равное зазору Н, щток

9своим внутренним упором 33 входит в контакт с головкой 6 стержн  5 и под действием всего усили , выталкивающего щток 9 со втулкой 18, обрывает калиброванную щейку

7 стержн  5, после чего полости патруб|ков щтуцеров 2 и 3 будут сообщены между собой через отверсти  12 и 8. Шток 9 со втулкой 18 будут перемещатьс  вверх до тех пор, пока втулка 18 не упретс  своим упором 34 в верхнюю торцевую часть выреза 35 гайки 19, пройд  рассто ние, равное зазору Н.

Claims (2)

1. Формула изобретени 

   Предохранительный клапан, в корпусе которого размеидеи сильфон, передающий усилие рабочей среды через нагруженный пружиной шток с установленной на нем втулкой на разрывной стержень с калиброванной щейкой , отличающийс  тем, что, с целью повьпиени  точности срабатывани , между пружиной и втулкой щто;ка размещена подвижна  опора, выполненна  ;в виде опертых на наклонные поверхности клиньев, по крайней мере, двух пар роликов и снабженна  стопорным устройством в виде двух стержней, контактирующих между собой и с клинь ми.

   Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе:

   I. Авт. св. № 140647, F 16К 17/40, 1961.
2. 2. Авт. св. № 237510, F 16К 17/40, 1968.

   п

   16

   JS

   w

   //

   иг.1

   18

   29