клапан предохранительный

Формула изобретения

Клапан предохранительный, содержащий размещенные в корпусе с входным и выходным каналами привод, седло и подпружиненную к нему тарель, связанную с корпусом при помощи сильфона, эффективная площадь которого равна эффективной площади тарели, а внутренняя полость сообщена с входным каналом, отличающийся тем, что привод выполнен в виде витой трубчатой пружины, один конец которой жестко закреплен в корпусе, а на втором установлено поворотное седло, причем торцевые поверхности седла и тарели приперты и в них выполнены идентично расположенные сквозные отверстия, а внутренняя полость трубчатой пружины соединена с входным каналом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения и предназначено для сброса избыточного давления газов из емкости пневмогидросистем и может быть использовано в стендах, установках, машинах и т.д.

Известен клапан предохранительный, содержащий корпус с входным и выходным клапанами, тарель, седло, пружину [1]

Недостатком этого клапана является то, что он по мере повышения давления становится менее герметичен. Кроме того, клапан склонен к автоколебаниям, может заклиниться в направляющих и полностью сбросить рабочее тело из предохранительной емкости. Из-за ударов тарели о седло выходят из строя уплотнительные поверхности.

Наиболее близким по технической сущности является устройство, содержащее корпус с входным и выходным каналами, привод, седло и подпружиненную к нему тарель, связанную с корпусом при помощи сильфона, эффективная площадь которого равна эффективной площади тарели [2]

Недостатком этого устройства является низкая надежность из-за возможности возникновения автоколебаний затвора и разрушение сильфона седла и тарели, отличие по величине давления открытия и закрытия, возможное заклинивание затвора в направляющих, сложность конструкции, а также разрушение уплотнений от ударов тарели о седло и действия на них через затвор высоких давлений.

Задача изобретения состоит в повышении надежности работы клапана.

Этот технический результат достигается тем, что в клапане предохранительном, содержащем размещенные в корпусе с входным и выходным каналами привод, седло и подпружиненную к нему тарель, связанную с корпусом при помощи сильфона, эффективная площадь которого равна эффективной площади тарели, а внутренняя полость сообщена с входным каналом, привод выполнен в виде витой трубчатой пружины, один конец которой жестко закреплен в корпусе, а на втором установлено поворотное седло, причем торцевые поверхности седла и тарели притерты и в них выполнены идентично расположенные сквозные отверстия, а внутренняя полость трубчатой пружины соединена с входным каналом.

На чертеже изображено предлагаемое устройство предохранительного клапана.

Предохранительный клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами, тарель 4, сваренную с сильфоном 5, седло 6 с упором 7, установленное на упор 7 в подшипник 8. В тарели 4 выполнены сквозные отверстия 9 и 10, сообщающие входную полость 11 с притертыми поверхностями T₁ тарели седла 6, на притертых поверхностях T₂ которого выполнены сквозные отверстия 12, сообщающие входную полость 11 с выходным каналом 3.

Подшипник 8 установлен наружной поверхностью в корпус 1 и закреплен в нем пружинными кольцами 13 от перемещения в осевом направлении.

В седле 6 в полости выходного канала 3 выполнено глухое отверстие 14 с шлицами 15, изготовленными с мелким шагом, в которые установлен выступ 16 с шлицами во втулке 17, сваренной с верхним концом витой трубчатой пружины 18, нижним концом жестко установленной в корпусе 1. В нижнем конце витой трубчатой пружины выполнен штуцер 19, сообщающий ее внутреннюю полость через трубопровод 20 с входным каналом 2 корпуса 1. Эффективная площадь сильфона выполнена больше или равна эффективной пощади тарели. Тарель прижимается к седлу пружиной 21 через опору 22, создавая необходимое удельное давление для создания герметичности. Усилие прижатия регулируется набором шайб 23.

Тарель в сборе с сильфоном устанавливается в корпус и фиксируется от перемещения в радиальном положении отбортовкой 24. Давление срабатывания клапана определяется подбором материала трубчатой пружины, толщины трубки, ее диаметра, шага и длины, диаметром седла и тарели, шириной уплотнительных поверхностей прижатия тарели к седлу. Настройка на давление начала срабатывания производится поворотом седла на определенное количество шлиц на выступе втулки витой трубчатой пружины вокруг оси, изменяя таким образом величину смещения одного отверстия относительно другого, и, следовательно, величину давления срабатывания.

Устройство работает следующим образом.

При одновременной подаче давления от предохранительной системы во входной канал 2 и штуцер 19 во внутреннюю полость витой трубчатой пружины 18 газы до давления срабатывания не выходят из герметичной входной полости 11 в выходной канал 3. Герметичность тарели 4 и седла 6 обеспечивается за счет прижатия притертых поверхностей тарели 4 и седла 6 пружиной 21 и силой от давления на разность Г_ЭФ сильфона 5 и тарели 4. При достижении определенного давления верхний конец витой трубчатой пружины 18 от действия давления на ее внутренней поверхности совместно с седлом 6 начинает поворачиваться вокруг своей оси на подшипнике 8. При этом отверстия 12 в седле 6 постепенно приближается к отверстию 9 в тарели 4. При постепенном совмещении этих отверстий расход увеличивается. При полном совмещении отверстий расход становится максимальным. Приуменьшении давления в результате сброса избыточных газов во внутренней полости витой трубчатой пружины 18 верхний ее конец совместно с втулкой 17 и тарелью 4, возвращается в исходное положение, разобщая отверстия 12 в седле 6 и тарели 4 и обеспечивается герметичность. Давление закрытия клапана будет равно давлению открытия, т.к. отсутствуют силы трения в направляющих.