Патент на изобретение №2392521

(54) ДВУХСЕДЕЛЬНЫЙ КЛАПАН (ВАРИАНТЫ)

(57) Реферат:

Группа изобретений относится к трубопроводной арматуре, в частности к двухседельным клапанам, и предназначена для использования в различных отраслях народного хозяйства. Двухседельный клапан содержит корпус. В корпусе расположены соосно два седла и взаимодействующий с ними плунжер. Плунжер состоит из шпинделя и двух профилированных тарелок. Одно из седел подпружинено упругими элементами и имеет возможность ограниченного осевого перемещения между корпусом и упором. Имеется конструктивный вариант выполнения двухседельного клапана. В варианте одна тарелка двухседельного клапана подпружинена упругими элементами и имеет возможность ограниченного осевого перемещения между упорами шпинделя. Группа изобретений направлена на обеспечение герметичности сопряжении плунжера с обоими седлами двухседельного клапана одновременно и на обеспечение компенсации изменений линейных размеров деталей клапана при их тепловом расширении. 2 н.п. ф-лы, 16 ил.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к двухседельным клапанам.

Известны двухседельные клапаны (Гуревич Д.Ф. Трубопроводная арматура, Справочное пособие, Ленинград: “Машиностроение”, 1981, с.127-133, 137, 351), в корпусе которых соосно расположены два седла и взаимодействующий с ними плунжер, который состоит из шпинделя и двух профилированных тарелок.

Недостатком таких двухседельных клапанов является их неспособность обеспечить герметичность сопряжений тарелок плунжера с обоими седлами одновременно.

Задачей изобретения является обеспечение герметичности сопряжений плунжера с обоими седлами двухседельного клапана одновременно, компенсация изменений линейных размеров деталей клапана при их тепловом расширении.

Поставленная задача решается тем, что в двухседельном клапане, который содержит корпус, в котором расположены соосно два седла и взаимодействующий с ними плунжер, который состоит из шпинделя и двух профилированных тарелок, в соответствии с предлагаемым изобретением, одно из седел подпружинено упругими элементами и имеет возможность ограниченного осевого перемещения между корпусом и упором.

Герметичность сопряжений плунжера с обоими седлами одновременно и компенсация изменений линейных размеров деталей клапана, в заданном диапазоне температур, обеспечивается за счет деформации упругих элементов, например пружин, и перемещения подвижного седла в зазорах между корпусом и упором.

Также предложен вариант применения данного технического решения, в соответствии с которым одна тарелка подпружинена упругими элементами и имеет возможность ограниченного осевого перемещения между упорами шпинделя.

Герметичность сопряжений плунжера с обоими седлами одновременно и компенсация изменений линейных размеров деталей клапана, в заданном диапазоне температур, обеспечивается за счет деформации упругих элементов, например пружин, и перемещения подвижной тарелки в зазорах между упорами шпинделя.

Технический результат – обеспечение герметичности сопряжений плунжера с обоими седлами двухседельного клапана одновременно, компенсация изменений линейных размеров деталей клапана при их тепловом расширении, компенсация перекосов и деформаций при скачках давления и гидравлических ударах, снижение чувствительности сопряжений к вибрации. Расширение области применения двухседельных клапанов за счет увеличения их функциональных возможностей. Уменьшение металлоемкости и стоимости решений задач регулирования технологических процессов.

На фиг.1, фиг.3, фиг.5, фиг.7 изображены некоторые возможные варианты двухседельного клапана с подвижным седлом при открытом плунжере.

На фиг.2, фиг.4, фиг.6, фиг.8 изображены соответствующие варианты двухседельного клапана, которые изображены на фиг.1, фиг.3, фиг.5, фиг.7, при закрытом плунжере.

На фиг.9, фиг.11, фиг.13, фиг.15 изображены некоторые возможные варианты двухседельного клапана с подвижной тарелкой при открытом плунжере.

На фиг.10, фиг.12, фиг.14, фиг.16 изображены соответствующие варианты двухседельного клапана, которые изображены на фиг.9, фиг.11, фиг.13, фиг.15, при закрытом плунжере.

Двухседельный клапан (см. фиг.1-8) содержит корпус 1, в котором размещены седло 2, подвижное седло 3, плунжер, который состоит из шпинделя 4, тарелки 5 и тарелки 6, при этом подвижное седло 3 имеет возможность осевого перемещения между корпусом 1 и упором 7, при этом между корпусом 1 и подвижным седлом 3 установлены упругие элементы 8, например пружины.

Двухседельный клапан (см. фиг.1-8) работает таким образом.

При открытом плунжере подвижное седло 3 прижато упругими элементами 8 к упору 7. Тарелка 6, при движении плунжера на закрытие, герметично сопрягается с подвижным седлом 3, переместив его от упора 7 на расчетную величину зазора h, переборов силу, которая развивается упругими элементами 8, и взаимодействуя при этом с силой, которая развивается перепадом давлений рабочей среды на эффективной площади подвижного седла 3, которая зависит от направления движения рабочей среды.

В это же время тарелка 5, при движении плунжера на закрытие, перемещается до герметичного сопряжения с седлом 2 благодаря силе, которая развивается плунжером, и благодаря силе, которая развивается перепадом давлений рабочей среды на эффективной площади плунжера.

Герметичность сопряжений плунжера с обоими седлами одновременно и компенсация изменений линейных размеров деталей клапана, в заданном диапазоне температур, обеспечивается за счет деформации упругих элементов 8 и перемещения подвижного седла 3 в зазоре h между упором 7 и в зазоре h₁ между корпусом 1.

Клапан двухседельный (см. фиг.9-16) содержит корпус 1, в котором расположены седло 2 и седло 9, плунжер, который состоит из шпинделя 4 с тарелкою 5 и с подвижной тарелкою 10, которая установлена с возможностью осевого перемещения между упором 11 и упором 12. Между подвижной тарелкой 10 и упором 11 располагаются упругие элементы 8, например пружины.

Клапан двухседельный (см. фиг.9-16) работает таким образом.

При открытом плунжере подвижная тарелка 10 прижата пружинными элементами 8 к упору 12.

Подвижная тарелка 10, при движении плунжера на закрытие, герметично сопрягается с седлом 2, переместившись от упора 12 на расчетную величину зазора h₂, переборов силу, которая развивается упругими элементами 8, и взаимодействуя при этом с силой, которая развивается перепадом давлений рабочей среды на эффективной площади подвижной тарелки 10, которая зависит от направления движения рабочей среды.

В это же время тарелка 5, при движении плунжера на закрытие, перемещается до герметичного сопряжения с седлом 9 благодаря силе, которая развивается плунжером, и благодаря силе, которая развивается перепадом давлений рабочей среды на эффективной площади плунжера.

Герметичность сопряжений плунжера с обоими седлами одновременно и компенсация изменений линейных размеров деталей клапана, в заданном диапазоне температур, обеспечивается за счет деформации упругих элементов 8 и перемещения подвижной тарелки 10 в зазоре h₂ между упором 12 и в зазоре h₃ между упором 11.

Формула изобретения

1. Двухседельный клапан, который содержит корпус, в котором расположены соосно два седла и взаимодействующий с ними плунжер, который состоит из шпинделя и двух профилированных тарелок, отличающийся тем, что одно из седел подпружинено упругими элементами и имеет возможность ограниченного осевого перемещения между корпусом и упором.

2. Двухседельный клапан, который содержит корпус, в котором расположены соосно два седла и взаимодействующий с ними плунжер, который состоит из шпинделя и двух профилированных тарелок, отличающийся тем, что одна тарелка подпружинена упругими элементами и имеет возможность ограниченного осевого перемещения между упорами шпинделя.

РИСУНКИ