SU905568A1 - Узел разгрузки дискового клапана (его варианты) - Google Patents

Description

(54) УЗЕЛ РАЗГРУЗКИ ДИСКОВОГО КЛАПАНА (ЕГО ВАРИАНТЫ)

1

Изобретение относитс  к арматуростроению и может найти применение в клапанах дл  регулировани  расхода жидкой или газообразной среды в различных технологических процессах, например, на тепловых электрических станци х дл  регулировани  питани  водой паровых котлов.

Известен дисковый клапан, запорный орган которого кинематически св зан с разгрузочным плунжером, расположенным в камере, соединенной обводными каналами с напорной и силовой част ми трубопровода , причем кинематическа  св зь выполнена в виде проставочного шпиндел , воспринимающего действие плунжера, перемещаемого давлением рабочей среды, подаваемой в камеру по обводным каналам 1.

Недостатками этого клапана  вл ютс  сложность конструкции и невозможность применени  его при больщих давлени х и расходах рабочей среды, поскольку происходит отрыв дискового запорно-регулирующего органа от седла.

Наиболее близкой конструкцией по технической сущности к предлагаемой  вл етс  конструкци  узла разгрузки дискового клапана, содержащего св занные с корпусом и шпинделем клапана цилиндр и, установленный в нем, плунжер с активными поверхност ми большей и меньшей площади, образующими полости, сообщенные с напорным и сливным трубопроводами. Этот узел

5 разгрузки обеспечивает возможность использовани  клапана на больших давлени х и расходах рабочей средыХ23.

Однако наличие в зоне подвижных элементов четырех уплотн емых разъемов ус .„ ложн ет конструкцию и снижает надежность устройства. Кроме того, использование центральной части плунжера под подшипники и шпиндель приводит к увеличению диаметра цилиндра и, следовательно, всего узла разгрузки.

15 1Дель изобретени  - упрощение конструкции , уменьшение габаритов и повышение надежности.

Указанна  цель достигаетс  тем, что в плунжере выполнена расточка, образующа  с его активной поверхностью меньшей площади полость, сообщенную со сливным трубопроводом , а полость, образованна  ак .тивной пoвepxнoctью большей площади с внутренней поверхностью цилиндра, сообщена с напорным трубопроводом, причем

плун,жер св зан со шпинделем через подвижную опору, св занную с корпусом.

По другому варианту цель достигаетс  тем, что плунжер жестко св зан с корпусом, а цилиндр св зан со шпинделем.

По третьему варианту цель достигаетс  тем, что цилиндр снабжен охватывающим его хомутом, посредством которого плунжер св зан со шпинделем, и установленной в полости цилиндра перегородкой, раздел юшей активные поверхности плунжера.

На фиг. 1-3 изображены варианты выполнени  узла разгрузки дискового клапана.

На фиг. 1 основными элементами узла разгрузки, расположенного вне корпуса дискового клапана, у свободного конца шпиндел  1, второй конец которого сочленен с запорно-регулирующим органом,  вл ютс  цилиндр 2, установленный в нем плунжер 3 с расточкой, плунжер 4 с активной поверхностью меньшей площади, уплотненный, как и плунжер 3, уплотнительным кольцом 5, и подвижна  опора 6. Полость 7, образованна  активной поверхностью плунжера

3(большей площади) с внутренней поверхностью цилиндра 2, и полость 8, образованна  поверхностью расточки плунжера4 (меньшей площади), сообщены каналами 9 и 10 и соединительными трубками (не показаны), соответственно, с напорным и сливными трубопроводами.

Цилиндр 2 через опорные детали 11 и 12, установленные, например в бугеле клапана, жестко св зан с корпусом клапана. Плунжер 4 через радиально-упорный шарикоподшипник 13 (набор шариков, собираемых через боковое отверстие, закрытое винтом 14) св зан со шпинделем и установлен с возможностью совместного со шпинделем осевого перемещени .

.Плунжер 3 опираетс  на подвижную опору 6, установленную в опорной детали 12 и выполненную в виде набора разрезных двуплечих рычагов или в виде эластичной прокладки. Опора 6, в свою очередь, взаимодействует с плунжером 4. т. е. плунжер 3 св зан со шпинделем 1 через подвижную опору 6, плунжер 4 и подшипник 13. Св зь плунжера 3 со шпинделем 1 может быть выполнена и непосредственно через подвижную опору 6.

На фиг. 2 узел разгрузки, расположенный у свободного кольца щпиндел  1, содержит цилиндр 2, закрытый уплотненной крыщкой 3, и расположенный в нем грибообразный плунжер 4, уплотненный по двум диаметрам кольцами 5. Надпоршнева  6 и подпоршнева  7 полости, образованные цилиндром и активными поверхност ми плунжера, сообщены каналами 8 и 9, выполненными в плунжере , и соединительными трубками, соответственно , с напорным и сливным трубопроводами .

Плунжер 4 через опорную деталь 10, установленную , например у бугеле клапана, жестко св зан с корпусом клапана. Цилиндр 2 через крыщку 3 и радиально-упорный шарикоподщипник 11 св зац со шпинделем 1

и установлен с возможностью совместного со шпинделем осевого перемещени  относительно плунжера.

На фиг. 3 узел разгрузки, расположенный у свободного конца щпиндел  1, содержит цилиндр 2, разделенный перегородкой 3

на две части, вход щие в его расточки плунжеры 4 и 5, уплотненные кольцами 6, и хомут 7, охватывающий цилиндр и плунжеры. Подпоршнева  8 и надпоршнева  9 полости, образованные расточками цилиндра и плунжерами , сообщены каналами 10 и 11, выполненными в цилиндре, и соединительными трубками (не показаны) соответственно с напорным и сливным трубопроводами. Цилиндр 2 через опорные детали 12 и 13, установленные , например в бугеле клапана, жестко св зан с корпусом клапана. Плунжеры 4 и 5 через охватывающий их хомут 7 и радиально-упорный шарикоподщипник 14 св заны со шпинделем 1 и установлены с возможностью совместного со шпинделем осевого перемещени  относительно цилиндра. Узел разгрузки дискового клапана работает следующим образом.

Давлени  в полост х 7 и 8 (фиг. 1), 6 и 7 (фиг. 2), 8 и 9 (фиг. 3), сообщенных обводными каналами с напорным и

0 сливным трубопроводами, равны, соответственно , давлени м до клапана Р, и после клапана Рг. Под действием этих давлений плунжеры 3 и 4 (в варианте узла разгрузки, представленном на фиг. 1), цилиндр 2 - через крыщку 3 и подщипник И (фиг. 2),

плунжеры 4 и 5 - через хомут7 и подшипник 14 (фиг. 3) воздействуют в осевом направлении на щпиндель 1, а через него - на запорно-регулирующий орган клапана, измен   давление прижати  его к седлу

0 (не показано).

При этом усили , передаваемые на шпиндель плунжерами 3 и 4 (фиг. 1) плунжерами 4 и 5 (фиг. 3), направлены встречно: усилие от плунжера 3 (фиг. 1), обусловленное перепадом давлений PrPi и передаваемое через подвижную опору 6, плунжер 4 и подшипник 13, уменьшает контактное давление между запорно-регулирующим органом и седлом (разгружает запорно-регулирующий орган), а усилие от плунжера 4 (фиг. 1) нагружает запорно-регулирующий орган. Аналогичным образом, усилие, обусловленное давлением PI. (фиг. 2), способствует разгрузке, а усилие от Р - нагрузке .

Дл  варианта на фиг. 3 усилие от плунжера 4 уменьщает контактное давление, способству  разгрузке, а усилие от плунжера 5 - нагружает запорно-регулирующий орган.

Величина и знак результирующего усили , передаваемого от узла разгрузки на запорно-регулирующий орган, определ ютс  величинами давлений Р, и Р2 , рабочих площадей плунжеров и цилиндра, воспринимающих эти давлени , и соотнощением рйзмеров (плеч рычагов) подвижной опоры 6 (фиг. 1).

Площади, воспринимающие давление Pj, больще, чем площадь, воспринимающа  давление Pt . При больщих перепадах давлений на клапане, когда Р| Р2. и запорно регулирующий орган с больщой силой прижимаетс  к седлу, щпиндель 1 передает на запорно-регулирующий орган от узла разгрузки значительное усилие разгрузки, которое уменьщает контактное давление между запорно-регулирующим органом и сеплом до оптимальной величины. По мере снижени  перепада уменьщаетс  и усилие прижати . Еще быстрее падает усилие разгрузки , которое при некотором расчетном перепаде становитс  равным нулю. При дальнейщем уменьщении перепада усилие, воспринимаемое шпинделем, мен ет свой знак и прижимает запорный орган к седлу, обеспечива  герметичность при малых перепадах давлений, а также при отсутствии перепада (PI PZ )Технико-экономическа  эффективность узла разгрузки по предлагаемому изобретению заключаетс  в упрощении конструкции, поскольку число уплотнений в зоне подвижных элементов уменьшено вдвое, соответственно , вдвое уменьшено и количество уплотнительных поверхностей, требующих высокой точности и чистоты обработки.

Уменьшение количества требующих уплотнени  разъемов повыщает надежность узла, а использование центральной части плунжера, котора  в устройстве зан та под подшипники и щпиндель, а также усиление усили , передаваемого подвижной опорой, обеспечивает уменьшение габаритов цилиндра и всего узла разгрузки.

Claims (3)

1. Узел разгрузки дискового клапана, содержащий св занные с корпусом и щпинделем клапана цилиндр и, установленный в нем, плунжер с активными поверхност ми больщей и меньщей площади, образующими полости, сообщенные с напорным и сливным трубопроводами, отличающийс  тем,

что, с целью упрощени  конструкции, уменьшени  габаритов и повышени  надежности, в плунжере выполнена расточка, образующа  с его активной поверхностью меньшей площади полость, сообщенную со сливным трубопроводом, а полость, образованна  активной поверхностью большей площади с внутренней поверхностью цилиндра, сообщена с напорным трубопроводрм, причем плунжер св зан со щпинделем через подвижную опору, св занную с корпусом.

2. Узел разгрузки дискового клапана, содержащий св занные с корпусом и щпинделем клапана цилиндр и, установленный в нем, плунжер с активными поверхност ми больщей и меньшей площади, образующими полости, сообщенные с напорным и слив ным трубопроводами, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции, уменьщени  габаритов и повыщени  надежности, плунжер жестко св зан с корпусом, а цилиндр св зан со шпинделем.

3. Узел разгрузки дискового клапана, содержаший св занные с корпусом и шпинделем клапана цилиндр и, установленный в нем плунжер с активными поверхност ми большей и меньшей плошади, образующими полости, сообшениые с напорным и сливным

0 трубопроводами, отличающийс  тем, что, с целью упрощени  конструкции, уменьшени  габаритов и повышени  надежности, цилиндр снабжен охватывающим его хомутом , посредством которого плунжер св зан со шпинделем, а в полости цилиндра установлена раздел юща  активные поверхности плунжера перегородка.

Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР № 393525, кл. F 16 К 31/12, 1967.

2. Авторское свидетельство СССР по за вке № 2565971/25-08, кл. F 16 К 31/122, 1978 (прототип).

10