Запорное устройство
Предлагаемое запорное устройство относится к запорной трубопроводной арматуре и может использоваться для любой рабочей среды в газовом хозяйстве, химической промышленности, машиностроении, ЖКХ и т.д.
Изобретение направлено на упрощение конструкции, уменьшение усилия управления и снижение ударных нагрузок.
Корпус запорного устройства выполнен сборным с переходниками на входе и выходе, клапан выполнен трубчатым в виде полого цилиндра заодно с управляющим поршнем, при этом площадь торца управляющего поршня больше площади переднего торца клапана, а площадь внешней части переднего торца больше площади заднего торца клапана.
Сущность изобретения состоит в том, что вместо тарельчатого клапана используется трубчатый клапан в виде полого цилиндра с площадью кольцевого торца, которая значительно меньше диаметральной площади тарельчатого клапана. Поэтому усилия от давления рабочей среды в предложенном устройстве меньше. Соответственно, уменьшается и площадь торца управляющего поршня. Все это вместе уменьшает габариты и массу подвижных элементов, а стало быть, и ударные нагрузки на конструкцию. Исполнение клапана заодно с управляющим поршнем делает не нужным шток и стойку с крышкой, соединяющую управляющую часть с рабочей. Использование рабочей среды для управления запорным устройством делает не нужным дополнительного источника давления. Конструкция упрощается еще и тем, что используется управление запорным устройством только на закрытие, а все остальное обеспечивается конфигурацией торцов самого клапана. Отсутствие деталей сложной конфигурации делает конструкцию простой в изготовлении.
Предложенное устройство неприхотливо и в эксплуатации. Нарушения герметичности сальников легко устраняются подтягиванием крепежа стыкуемых элементов.
Изобретение относится к запорной трубопроводной арматуре и может использоваться для любой рабочей среды в газовом хозяйстве, химической промышленности, машиностроении, ЖКХ и т.д.
Общеизвестна конструкция отсечного клапана с дистанционным управлением, широко применяемая в указанных выше производствах, включающая командный поршень, установленный стойкой на корпусе, внутри которого находится тарельчатый клапан, соединенный с командным поршнем штоком.
Недостатком данной конструкции является большое усилие управления, неизбежность ударных нагрузок на саму конструкцию от большой скорости движения достаточно большой массы движущихся элементов конструкции.
Известна конструкция прямоточного запорного клапана с гидроприводом, включающая корпус с рабочей частью, крышку со стойкой, на которой крепится управляющая часть, клапан, соединенный с управляющим поршнем. (Д.Ф.Гуревич «Расчет и конструирование трубопроводной арматуры», М.: «Машиностроение» Ленинград, 1964 г., с 114, фиг.21).
Недостатком данной конструкции является большое усилие управления, неизбежность ударных нагрузок на саму конструкцию от большой скорости движения достаточно большой массы движущихся элементов конструкции.
Изобретение направлено на упрощение конструкции, уменьшение усилия управления и снижение ударных нагрузок.
Результат достигается тем, что в запорном устройстве, включающем корпус с «входным» и «выходным» патрубками, опору с проточной частью по периферии, в уплотнительную вставку которой уперт клапан своей контактной частью переднего торца при закрытом устройстве и управляющий поршень, согласно изобретению корпус запорного устройства выполнен сборным с переходниками на входе и выходе, клапан выполнен трубчатым в виде полого цилиндра заодно с управляющим поршнем, при этом площадь торца управляющего поршня больше площади переднего торца клапана, а площадь внешней части переднего торца клапана больше площади заднего торца клапана.
Запорное устройство в закрытом состоянии представлено на чертеже.
Запорное устройство включает корпус 1 сборной конструкции, входной переходник 2, который присоединяет опору 3 к корпусу 1 и переходник на выходе 4. Опора 3 по периферии имеет проточную часть для прохода рабочей среды. Корпус 1 состоит из передней, центральной и задней частей. Все составляющие корпуса 1 и переходник 4 стыкуются между собой сальниками 5, состоящими из уплотнительных манжет с распорными кольцами. Герметичность сальников 5 обеспечивается затяжкой крепежа смежных элементов. Сальники 5 изолируют полости «входа», «выхода» и управляющей части «а», образованной задней частью корпуса 1 и нижней частью клапана 6. Клапан 6 трубчатой конструкции выполнен в виде полого цилиндра заодно с управляющим поршнем, который находится в средней части клапана 6, имеет наибольший наружный размер и размещен в центральной части корпуса 1. Передний торец клапана 6 состоит из внешней части «б», контактной части и внутренней. Площадь внешней части «б» торца клапана 6 несколько больше площади заднего торца «в» клапана 6, площадь торца управляющего поршня «г» больше площади торца «б». Клапан 6 имеет возможность возвратно-поступательного перемещения в сальниках 5 и контактной частью уперт в уплотнительную вставку опоры 3 при закрытом устройстве. Для контроля положения клапана 6 в центральной части корпуса 1, в районе передней части управляющего поршня установлен указатель 7. Входной переходник 2 снабжен штуцером 8 отбора рабочей среды. В задней части сборного корпуса 1 установлен штуцер 9 для подачи рабочей среды в управляющую часть «а» под поршень клапана 6.
Работает запорное устройство следующим образом. Для того, чтобы закрыть запорное устройство надо подать рабочую среду, отобранную через штуцер 8 с входа в управляющую часть «а» под управляющий поршень клапана 6 через штуцер 9. При этом клапан 6 контактной частью переднего торца упрется в уплотнительную вставку опоры 3 и поток рабочей среды прекратится. Чтобы открыть запорное устройство надо стравить рабочую среду из управляющей части «а» через штуцер 9. Клапан 6 под давлением рабочей среды на внешнюю часть «б» переднего торца отойдет от опоры 3 и рабочая среда будет протекать с «входа», через проточную часть опоры 3, внутри клапана 6 на «выход».
В открытом положении запорного устройства на клапан 6 действует разница сил от давления рабочей среды на торец управляющего поршня «г» и заднего торца «в» клапана 6 и создает силу большую, чем от давления рабочей среды на всю площадь переднего торца клапана 6. Положение поршня клапана 6 определяется штоком указателя 7, который выдвигается передней частью управляющего поршня клапана 6 при закрытом запорном устройстве и втягивается обратно пружиной указателя 7 при открытом положении запорного устройства.
Использование трубчатого клапана вместо тарельчатого уменьшило силу управления, т.к. площадь кольцевого торца трубчатого клапана значительно меньше диаметральной площади тарельчатого. Соответственно уменьшилась и площадь торца управляющего поршня. Все это уменьшило габариты конструкции и массу подвижных элементов, а стало быть, и ударные нагрузки на конструкцию. Исполнение клапана заодно с управляющим поршнем делает не нужным шток и стойку с крышкой, соединяющую управляющую часть с рабочей. Подача рабочей среды для управления запорным устройством производится только на закрытие, а открытие запорного устройства обеспечивается конфигурацией торцов самого клапана. Отсутствие деталей сложной конфигурации делает конструкцию простой в изготовлении.
Предложенное устройство неприхотливо и в эксплуатации. Случайные нарушения герметичности сальников легко устраняются подтягиванием крепежа стыкуемых элементов.
Запорное устройство, включающее корпус с «входным» и «выходным» патрубками, опору с проточной частью по периферии, в уплотнительную вставку которой уперт клапан своей контактной частью переднего торца при закрытом устройстве, при этом клапан выполнен трубчатым в виде полого цилиндра заодно с управляющим поршнем, отличающееся тем, что оно снабжено штуцером отбора рабочей среды с входа, штуцером подачи рабочей среды в управляющую часть устройства и указателем положения клапана, установленным на корпусе, при этом площадь внешней части торца клапана несколько больше площади заднего торца клапана, а площадь торца управляющего поршня больше площади внешней части верхнего торца клапана.
