SU976185A1

SU976185A1 - Safety valve

Info

Publication number: SU976185A1
Application number: SU813249704A
Authority: SU
Inventors: Лев Константинович Мельников; Александр Викторович Качанов
Original assignee: Предприятие П/Я Р-6601
Priority date: 1981-02-20
Filing date: 1981-02-20
Publication date: 1982-11-23

Description

Изобретение относитс к машиностроению и может быть использовано в различных отрасл х народного хоз йства дл предохранени пневмогидросистем машин и механизмов от превышени давлени рабочей среды выше допустимого.The invention relates to mechanical engineering and can be used in various sectors of the national economy to prevent the pneumatic and hydraulic systems of machines and mechanisms from exceeding the pressure of the working medium above the permissible value.

Известен предох анительный кла-. пан, содержащий корпус с входным и выходным отверсти ми, внутри которого размещена контактирующа с седлом подпружиненна тарель, установленна на штоке со шлицевым каналом и соединенна с корпусом посредством сильфона 1.Known predlozhny kla-. A pan, comprising a housing with inlets and outlets, inside which a spring-loaded plate is placed in contact with the seat, mounted on a rod with a splined channel and connected to the housing by means of a bellows 1.

Недостатком известного устройства вл етс низка надежность ввиду высокой чувствительности тарели к вибрационным колебани м, передаваемым от корпуса клапана.A disadvantage of the known device is low reliability due to the high sensitivity of the plate to vibrational vibrations transmitted from the valve body.

Целью изобретени вл етс повышение надежности работы за счет уменьшени внешних вибрационных воздействий , передаваемых на тарель через корпус.The aim of the invention is to increase the reliability of operation by reducing external vibration effects transmitted to the plate through the housing.

Поставленна цель достигаетс тем, что в предохранительном клапане соосно штоку тарели установлены резьбовой стержень, жестко закрепленный в корпусе и секторообразныйThe goal is achieved by the fact that a threaded rod fixed in the housing and sector-shaped is fixed coaxially to the stem of the plate in the safety valve.

торовый поршень с поводком, вход щим в шлицевой канал, причем шток выполнен полым с резьбовой нарезкой на внутренней поверхности, образующей резьбовую пару со стержнем, секторообразный поршень нагружен контролируемым давлением, а пружина тарели одним концом закреплена на поводке торбвого секторообразного a torus piston with a lead entering the spline channel, the rod being hollow threaded on the inner surface forming a threaded pair with a rod, the sector-shaped piston is loaded with controlled pressure, and the spring of the plate is fixed at the end of the torb-shaped sector-shaped lead

10 поршн , а другим - на резьбовом стержне.10 pistons, and the other - on the threaded rod.

На фиг. 1 приведен предохранительный клапан в разрезе, рбший вид; на фиг. 2 - разрез Л-А на фиг. I; FIG. 1 shows a safety valve in the section, rbshy view; in fig. 2 is a section A-A in FIG. I;

15 на фиг. 3 - разрез Б-Б на фиг. 2; на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2; на фиг. 5 - узел шлицевого канала.15 in FIG. 3 shows a section BB in FIG. 2; in fig. 4 shows a section B-B in FIG. 2; in fig. 5 - node spline channel.

Предохранительный клапан содержит корпус 1 с фланцем 2, входным 3 и The safety valve includes a housing 1 with a flange 2, an inlet 3 and

20 выходным 4 отверсти ми, внутри которого размещена контактирующа с седлом 5 и нагруженна пружиной 6 тарель 7. Тарель 7 установлена на штоке 8 с продольным шлицевым каналом 9 20 outlet 4 holes, inside of which is placed contacting with the saddle 5 and loaded with the spring 6 plate 7. The plate 7 is mounted on the rod 8 with the longitudinal spline channel 9

25 и соединена с корпусом 1 посредством сильфонов 10 и 11. В клапане соосно штоку тарели 8 установлен размещенный в торовом кожухе 12 секторообразный торовый поршень 13, св зан30 ный посредством закрепленного на нем поводка 14 с шлицевым каналом 9 што ка 8. Шток тарели 8 выполнен полым с правой резьбовой нарезкой 15 на внутренней поверхности, контактирую щей с ответной правой резьбовой нарезкой 16 резьбового стержн 17, жестко установленного в корпусе 1. Внутри торового кожуха 12 размещена перегородка 18, образующа с внутре ними стенками 19 торового кожуха 12 и секторообразным торовым поршнем 13 две замкнутые полости 20 и 21. Одна полость 20 сообщаетс с источником контролируемого давлени через отверстие 22 в кожухе 12 и вспомогательный трубопровод 23. Друга полость 21 сообщаетс с окружающей ср дой через отверстие 24 и трубопровод 25. Пружина 6 тарели 7 выполнена в виде пружины кручени и закреп лена одним концом 26 на резьбовой втулке 27 с левой резьбой, навинченной на ответной левой резьбе 28 резьбового стержн 17 и законтренной гайкой 29. Другим концом 30 пру жина кручени 6 закреплена на повод ке 14 торового секторообразного пор н . Предохранительный клапан работает следующим образом. Устанавливаетс предохранительны . клапан на емкость, где необходимо поддерживать определенное давление рабочей среды с помощью крепех ного фланца 2 так, чтобы входные отверсти 3 находились внутри емкости, п выходные отверсти 4 снаружи емкости . Рабоча среда из емкости (не показана) поступает в полость под тарелью 7 клапана через .входные отверсти 3 . Площадь тарели 7 снизу, ограниченна седлом 5 и сильфоном 10, равна эффективной площади сильфона 10, поэтому усили создаваемые давлением рабочей среды за счет этих площадей взаимно компенсируютс . Кроме того, рабоча среда проникает через вспомогательный трубопровод 23 и отверстие 22 в торовом кожухе 12 в замкнутую полость 20, образованную перегородкой 18, внутренними стенками 19 кожуха 12 и секторообразным торовым поршнем 13, и воздействует на секторообразный торовый поршень 13. При достижении в полости 20 давлени рабочей среды, равного давлению открыти клапана, секторообразный торовый поршень 13 начинает перемещатьс внутри торового кожуха 12, преодолева г усилие кручени пружины ё. При этом поводок 14, контактирующий с шлицевым каналом 9 штока 8, вращает шток 8 относительно неподвижного резьбового стержн 17, закрепленного в корпусе 1. Полый шток 8с правой резьбовой нарезкой 15 на внутренней поверхности, контактирующей с ответной правой резьбовой нарезкой 16 резьбового стержн 17, враща сь относительно стержн 17, одновременно за счет резьбы перемещаетс вверх, приподнима тарель 7 над седлом 5. Пружина кручени 6 при этом закручиваетс . Через образовавшийс зазор между тарелью 7 и седлом 5 рабоча среда из полости под тарелью 7 истекает в полость над. тарелью 7 и далее через I выходные отверсти 4 уходит в окружающую среду. Площадь кольца тарели 7, ограниченна периферийной цилиндрической поверхностью тарели 7 и сильфоном 11, равна эффективной площади сильфона 11, и поэтому давление истекающей рабочей среды в полости над тарелью 7 не оказывает на нее существенного вли ни . При движении секторообразного торового поршн 13 воздух из полости 21 через отверстие 24 в кожухе 12 и трубопровод 25 вытесн ет- с в окружающую среду. Трубопровод 25 выведен из емкости в окружающую среду. Во врем истечени рабочей среды из емкости в окружающую среду через зазор мелуду тарелью 7 и седлом 5 в полости под тарелью 7 резко падает давление, но это не приводит к по влению автоколебаний тарели 7 клапана , так как усилие, поднимающее тарель 7 над седном 5, создаетс давлением рабочей среды, поступающей по вспомогательному трубопрово- ду 23 в полость 20. Входной конец вспомогательного трубопровода 23 удален от входных отверстий 3, поэтому давление в нем не зависит от давлени рабочей среды в зазоре тарелью 7 и седлом 5 и уменьшаетс плавно по мере сброса излишнего количества рабочей среды из емкости. В результате уменьшени давлени рабочей среды в емкости до номинального пружина кручени 6, раскручива сь , перемещает секторообразный. торовый поршень 13 внутри торового кожуха 12 в исходное положение. При этом поводок 14, враща сь вокруг резьбового стержн 17, за счет резьбы на штоке 8 опускает его вниз. Шток 8 т нет вниз тарель 7 и прижимает ее к седлу 5. В результате чего клапан оказываетс закрытым. При новом повышении давлени в емкости работа клапана повтор етс . Во врем всего цикла работы клапана от емкости через корпус 1 на тарель 7 передаютс вибрации, но так как в осевом направлении тарель 7 может перемещатьс только благодар резьбовой паре - шток 8 резьбовой стер жень 17 - то вибрации не усиливают колебани тарели 7 в осевом направлении , возникающие от колебани давлени истекающей рабочей среды в зазоре тарелыэ 7 и седлом 5. Настройка пружины кручени б осущестл етс вращением резьбовой втулки 27 с левой резьбой, навинченной на ответной левой резьбе 28 резьбового стержн 17. При вращении резьбовой, втулки 27 в ту или другую сторону пруисина 6, закрепленна на этой втул .ке одним концом 26, а другим концом 30 на поводке 14, либо скручиваетс больше, либо деформаци кручени уменьшаетс . В результате чего увеличиваетс или ослабл етс усилие прджати тарелки 7 к .седлу 5. Резьбо ва втулка 27 законтрена гайкой 29. Дл обеспечени сборки кожух 12 выполнен составным.25 and connected to the housing 1 by means of bellows 10 and 11. The segmental tore piston 13 placed in the torus housing 12 is mounted coaxially with the stem of the plate 8 and connected with the spline channel 9 of the rod 8 attached to it by means of a leash 14 attached to it. hollow with right threaded thread 15 on the inner surface in contact with the counter right right threaded thread 16 of the threaded rod 17 rigidly mounted in the housing 1. Inside the torus shell 12 there is a partition 18, which forms with the inner walls 19 of the torus skin the ear 12 and the sectoral torus piston 13 are two closed cavities 20 and 21. One cavity 20 communicates with a source of controlled pressure through an opening 22 in the housing 12 and an auxiliary conduit 23. The other cavity 21 communicates with the surrounding system through an opening 24 and the pipeline 25. Spring 6 The plate 7 is made in the form of a torsion spring and is fixed at one end 26 to a threaded bushing 27 with a left thread screwed on a counter left left 28 of the threaded rod 17 and a locking nut 29. At the other end 30 of the torsion spring 6 is fixed on the bracket 14 torus sector pore n. The safety valve operates as follows. Installed safety. a valve to a container, where it is necessary to maintain a certain pressure of the working medium by means of a mounting flange 2 so that the inlet openings 3 are inside the container, and the outlet openings 4 are outside the container. The working medium from the tank (not shown) enters the cavity under the valve plate 7 through the inlets 3. The area of the plate 7 below, bounded by the saddle 5 and the bellows 10, is equal to the effective area of the bellows 10, therefore the forces created by the pressure of the working medium due to these areas are mutually compensated. In addition, the working medium penetrates through the auxiliary pipeline 23 and the opening 22 in the torus housing 12 into the closed cavity 20 formed by the partition 18, the inner walls 19 of the housing 12 and the sector torus piston 13, and acts on the sector torus piston 13. Upon reaching the cavity 20 working medium pressure equal to the valve opening pressure, the sector-shaped torus piston 13 begins to move inside the torus shell 12, overcoming the spring torsional force e. When this lead 14, in contact with the spline channel 9 of the rod 8, rotates the rod 8 relative to the stationary threaded rod 17 mounted in the housing 1. The hollow rod 8c right threaded thread 15 on the inner surface in contact with the counter right threaded thread 16 of the threaded rod 17, rotating smiling relative to the rod 17, at the same time due to the thread moves up, lifting the plate 7 over the saddle 5. The torsion spring 6 is twisted. Through the resulting gap between the plate 7 and the saddle 5, the working medium from the cavity under the plate 7 flows into the cavity above. the plate 7 and further through I outlets 4 goes into the environment. The area of the ring of the plate 7, limited by the peripheral cylindrical surface of the plate 7 and the bellows 11, is equal to the effective area of the bellows 11, and therefore the pressure of the outflowing working medium in the cavity above the plate 7 does not significantly affect it. When the sectoral torus piston 13 moves, the air from the cavity 21 through the opening 24 in the housing 12 and the pipeline 25 is forced out into the environment. The pipe 25 is removed from the tank into the environment. During the expiration of the working medium from the container into the environment through the gap, the bore plate 7 and seat 5 in the cavity below the plate 7 pressure drops sharply, but this does not cause the valve plate 7 to oscillate automatically, because the force that raises the plate 7 over the greyish 5, is created by the pressure of the working medium coming through the auxiliary pipeline 23 into the cavity 20. The inlet end of the auxiliary pipeline 23 is removed from the inlet apertures 3, therefore the pressure in it does not depend on the pressure of the working medium in the gap by the plate 7 and the saddle 5 and decreases smoothly on the extent of the discharge of excess working medium from the tank. As a result of decreasing the pressure of the working medium in the vessel to the nominal torsion spring 6, unwinding, it moves the sector-shaped one. torus piston 13 inside the torus housing 12 to its original position. When this lead 14, rotating around the threaded rod 17, due to the thread on the rod 8 lowers it down. The rod 8 t is not down the plate 7 and presses it to the saddle 5. As a result, the valve is closed. With a new increase in pressure in the vessel, the operation of the valve is repeated. During the entire cycle of the valve operation, vibrations are transmitted from the container through the housing 1 to the plate 7, but since the plate 7 can only move in the axial direction due to the threaded pair - the rod 8 of the threaded rod 17 - the vibrations do not increase the oscillation of the plate 7 in the axial direction, arising from pressure fluctuations of the outflowing working medium in the gap between the plate 7 and the saddle 5. The adjustment of the torsion spring b is performed by rotating the threaded sleeve 27 with the left-hand thread screwed on the counter left-hand thread 28 of the threaded rod 17. When rotating the threaded The sleeves 27 on one side or the other of the pruisin 6, attached to this sleeve by one end 26, and the other end 30 on the leash 14, are either twisted more or the twist deformation is reduced. As a result, the pressing force of the plate 7 to the seat 5 is increased or weakened. The sleeve 27 is screwed by a nut 29. The casing 12 is made composite to ensure the assembly.

Таким образом, клапан способен длительное врем надежно работать с агрессивными высокотемпературными средами и сохран ть герметичность при внешних вибрационных воздействи х за счет устранени автоколебаний тарели в осевом направлении под действием внешних вибраций, передаваемых на тарель через корпус клапана , путем обеспечени осевого перемещени тарели со штоком при одновременном винтовом движении штока по резьбе неподвижного, резьбового стержн .Thus, the valve is able to work reliably with aggressive high-temperature environments for a long time and maintain tightness under external vibration effects by eliminating auto-oscillations of the plate in the axial direction under the action of external vibrations transmitted to the plate through the valve body by providing axial movement of the plate with the rod at simultaneous screw movement of the rod along the thread of the fixed, threaded rod.

Claims

1. USSR author's certificate number 500403, cl. F 16 K 17/02, .1974.

gz-ts

Pue.i