предохранительный клапан

Формула изобретения

1. ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ КЛАПАН, содержащий отводящий штуцер, охватывающий соосный ему подводящий штуцер, запорный орган с силовым элементом и сферической поверхностью и седло с конической поверхностью, выполненное в подводящем штуцере, отличающийся тем, что силовой элемент выполнен в виде цилиндрической прорезной пружины, один конец которой связан с запорным органом, а другой - с отводящим штуцером.

2. Клапан по п. 1, отличающийся тем, что на внутренней поверхности подводящего штуцера со стороны торца, противоположного седлу, выполнен кольцевой выступ, а на наружной поверхности отводящего штуцера - кольцевой бурт, который оперт на кольцевой выступ и жестко связан с ним.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к элементам гидропневмоавтоматики и может быть использовано в энергосистемах с различными жидкими и газообразными рабочими телами, находящимся под высоким давлением.

Известен предохранительный клапан, содержащий плунжерный запорный орган, нагруженный пружинным узлом в виде составных витых цилиндрических пружин, седло и уплотнительный элемент [1]

Недостатками такого клапана являются большая масса и габариты, а также сложность пружинного узла, нагружающего плунжерный запорный орган, необходимость одновременного использования пружин с правой и левой навивкой для устранения нежелательного поворота плунжера запорного органа относительно седла, сложность обеспечения соосности и гарантированного зазора между составными концентрическими пружинами во избежание их взаимного "наползания" во время работы, а также значительная нелинейность нагрузочной характеристики пружинного узла.

Указанные недостатки частично устранены в запорном клапане, принятом за прототип, содержащем отводящий штуцер, охватывающий соосный ему подводящий штуцер, запорный орган с силовым элементом и сферической поверхностью и седло с конической поверхностью, выполненное в подводящем штуцере [2]

Однако использование данного клапана в гидро- и пневмосистемах высокого давления ограничено из-за недостаточной жесткости запорного органа. Кроме того, значительное количество конструктивных элементов запорного органа и других сборочных единиц усложняют конструкцию клапана.

Задачей изобретения является устранение указанных недостатков, заключающееся в упрощении конструкции и уменьшении количества сборочных единиц.

На фиг.1 и 2 представлена конструктивная схема клапана в двух вариантах.

Предохранительный клапан на фиг.1 содержит отводящий штуцер 1, охватывающий его подводящий штуцер 2, запорный орган 3 со сферической поверхностью и силовым элементом 4, выполненным в виде цилиндрической прорезной пружины, один конец которой связан с запорным органом 3, а другой с отводящим штуцером 1. В подводящем штуцере 2 выполнены седло 5 с конической поверхностью, сквозной осевой канал 6 и головка 7 под ключ, снабженная внутренней резьбой 8, расточкой 9 и контровочной прорезью 10, обеспечивающей фиксацию силового элемента 4. В подводящем штуцере 2 выполнена расточка 11 для перепуска рабочей жидкости и установлено уплотнение 12.

В предохранительном клапане, изображенном на фиг.2, на внутренней поверхности подводящего штуцера 2 со стороны торца 13, противоположного седлу 5, выполнен кольцевой выступ 14, а на наружной поверхности отводящего штуцера 1 кольцевой бурт 15, который оперт на кольцевой выступ 14 и жестко связан с ним, например, сваркой, обеспечивающей жесткую фиксацию силового элемента 4.

Работает предохранительный клапан следующим образом.

При увеличении давления рабочей жидкости в энергосистеме выше допустимого значения происходит открывание клапана, сопровождающееся подъемом запорного органа 3 и сжатием силового элемента 4. В результате между сферической поверхностью запорного органа 3 и конической опорной поверхностью седла 5 образуется щелевой зазор и рабочая среда энергосистемы через подводящий штуцер 2, упомянутый зазор, расточку 11, прорези силового элемента 4 и отводящий штуцер 1 направляется в зону низкого давления энергосистемы. По достижении заданной величины давления происходит закрывание клапана, сопровождающееся опусканием запорного органа 3 на коническую поверхность седла 5.

Наличие в конструкции силового элемента 4, выполненного в виде цилиндрической прорезной пружины, существенно уменьшает массу и габариты предохранительного клапана в целом, снижает до минимума число сборочных единиц, что значительно упрощает конструкцию и повышает надежность при работе в энергосистемах, подверженных сильным вибрационным воздействиям.

Введение жесткой связи между силовым элементом 4, запорным органом 3 и седлом 5, обеспечиваемой сварным швом, так как это выполнено в клапане по фиг. 2, позволяет предельно упростить конструкцию, одновременно повысить надежность и герметичность клапана.