предохранительный клапан

Формула изобретения

1. Предохранительный клапан, включающий корпус с входным и выходным каналом, в котором установлен подпружиненный запорный орган, взаимодействующий с седлом, крышку, отличающийся тем, что запорный орган выполнен в виде втулки, торцевое сечение которой со стороны седла выполнено с двумя скосами, образующими между собой в основании острый угол, причем наружный скос имеет определенную заданную площадь в виде кольца, по которому происходит восприятие давления на запорный орган, при этом запорный орган и седло изготовлены из износостойкого материала для исключения их разрушения при контактировании.

2. Предохранительный клапан по п.1, отличающийся тем, что он снабжен фиксирующим стержнем со шкалой, установленным в крышке корпуса, для дискретного регулирования давления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к арматуростроению, предназначено для гидравлических систем, питающихся от насосов разной производительности.

Известен предохранительный клапан (авторское свидетельство СССР N 525827, Б. И. N 31, 1976, М. Кл.² F 16 К 17/02), включающий корпус с двумя проточками, запорный орган в виде подпружиненного золотника с кольцевой проточкой, совмещенный с одной проточкой корпуса, а вторая проточка корпуса соединена магистрально с насосом большей производительности.

Недостатком данного клапана является недостаточная стабильность заданного давления в системе.

Известен предохранительный клапан (авторское свидетельство СССР N 594384, Б. И. N 7, 1978, М. Кл.² F 16 К 17/02), принятый нами за прототип, включающий корпус с входным каналом, в котором установлен подпружиненный запорный орган, взаимодействующий с седлом. Запорный орган снабжен хвостовиком с осевым каналом, один конец которого соединен с атмосферой, а в запорном органе выполнены наклонные каналы для соединения второго конца осевого канала с надканальной полостью.

Недостатком данного предохранительного клапана является недостаточная стабильность заданного давления в системе, заключающаяся в том, что входное давление воспринимается сразу большой площадью и запорный орган быстро открывается, при этом еще и имеются утечки через уплотнения между седлом и запорным органом; а также несовершенная конструкция клапана, которая предполагает частую замену износившихся уплотнений.

Задачей, решаемой данным изобретением, является стабилизация заданного давления в системе, увеличение срока службы клапана без замены износившихся деталей.

Поставленные задачи достигаются тем, что запорный орган выполнен в виде втулки, торцевое сечение которой со стороны седла выполнено с двумя скосами, образующими между собой в основании острый уголь, причем наружный скос имеет определенную заданную площадь в виде кольца, по которому происходит восприятие давления на запорный орган, при этом запорный орган и седло изготовлены из износостойкого материала для исключения их разрушения при контактировании.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается от прототипа наличием двух скосов в торцевом сечении запорного органа со стороны седла, входное давление первоначально воспринимается по площади наружного скоса, т.е. давление значительно падает, а выполнение седла и запорного органа из износостойкого материала значительно повышает срок службы предохранительного клапана. Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявленного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники, не позволило выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Изобретение поясняется чертежом, где представлен общий вид предохранительного клапана.

В корпусе 1 с входным каналом 2 и седлом 3 установлен запорный орган 4, выполненный в виде втулки, подпружиненный пружиной 5. Для снижения бокового давления на запорный орган 4 имеется втулка 6, установленная в крышке 7. С одной стороны пружина 5 поджимается запорным органом 4 через подкладку 8, а с другой стороны - поршнем 9 с регулирующим давление винтом 10, соединенным резьбой с крышкой 11, в котором установлен фиксирующий стержень со шкалой. Корпус 1 имеет выходной канал 12.

Работает предохранительный клапан следующим образом.

При подаче давления рабочей среды начинает действовать противоположная пружине сила, которая стремится оторвать запорный орган 4 от седла 3. При увеличении давления жидкости, она начинает действовать на площадь наружного скоса, равномерно по кольцу образуется щель между седлом 3 и запорным органом 4 скосами, образующими между собой в основании острый угол, причем наружный скос имеет определенную заданную площадь в виде кольца, по которому происходит восприятие давления на запорный орган, при этом запорный орган и седло изготовлены из износостойкого материала для исключения их разрушения при контактировании.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что заявленное устройство отличается от прототипа наличием двух скосов в торцевом сечении запорного органа со стороны седла, входное давление первоначально воспринимается по площади наружного скоса, т.е. давление значительно падает, а выполнение седла и запорного органа из износостойкого материала значительно повышает срок службы предохранительного клапана. Таким образом, заявленное устройство соответствует критерию изобретения "новизна".

Сравнение заявленного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявленное решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

Изобретение поясняется чертежом, где на чертеже представлен общий вид предохранительного клапана.

В корпусе 1 с входным каналом 2 и седлом 3 установлен запорный орган 4, выполненный в виде втулки, подпружиненный пружиной 5. Для снижения бокового давления на запорный орган 4 имеется втулка 6, установленная в крышке 7. С одной стороны пружина 5 поджимается запорным органом 4 через подкладку 8, а с другой стороны - поршнем 9 с регулирующим давление винтом 10, соединенным резьбой с крышкой 11, в котором установлен фиксирующий стержень со шкалой. Корпус 1 имеет выходной канал 12.

Работает предохранительный клапан следующим образом.

При подаче давления рабочей среды начинает действовать противоположная пружине сила, которая стремится оторвать запорный орган 4 от седла 3. При увеличении давления жидкости, она начинает действовать на площадь наружного скоса, равномерно по кольцу образуется щель между седлом 3 и запорным органом 4.

При этом запорный орган 4 приподнимаясь, давит на пружину 5 и поджимает ее. Через щель, образованную между запорным органом 4 и седлом 3, рабочая среда по внутреннему осевому каналу запорного органа 4 при поджатой пружине 5 перетекает по выходному каналу 12 в общую систему. В этот момент пружина 5 разжимается в связи с падением давления и возвращает запорный орган 4 на исходное положение. Так работает предохранительный клапан при постоянном давлении. При изменении давления винтом 10 регулируется пружина 5 на нужное давление и клапан в прежнем режиме работает на другом давлении. Площадь наружного скоса торцевого сечения запорного органа 4 со стороны седла 3 выбирается такой, при которой сила давления рабочей среды могла бы преодолевать силу сопротивления пружины 5.

Для исключения разрушения при контактировании запорный орган 4 и седло 3 выполнены из износостойкого материала.

Таким образом, данным изобретением решаются задачи стабилизации давления в системе и увеличения срока службы предохранительного клапана без замены износившихся деталей.