Затвор

 

Изобретение может быть использовано в запорной предохранительной арматуре для систем высокого давления. Цель изобретения - повышение надежности затвора за счет улучшения контакта уплотняющих поверхностей. Запорный орган 1 затвора охватывает седло 3 и выполнен из упругого материала в виде конической оболочки 2 переменной толщины, увеличивающейся к периферии. Угол конусности внутренней конической поверхности 6 оболочки 2 больше угла конусности уплотнительной поверхности 5 седла 3. Вследствие относительного смещения поверхностей 5 и 6 при формировании контакта происходит приработка их. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51) 5

2 2 00

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К А ВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ так

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР (21) 4383329/31-29 (22) 29.02.88 (46) 15.06.90. Бюл. № 22 (71) Тернопольский филиал Львовского политехнического института им. Ленинского комсомола (72) С. Г. Семчишин и С. Г. Нагорняк (53) 621.646 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР № 396520, кл. F 16 К 25/00, 1969.

Патент США № 3445864, кл. 4 — 56, 1969. (54) ЗАТВОР (57) Изобретение может быть использовано в запорной предохранительной арматуре для

„„Я0„„1571340 А1

2 систем высокого давления. Цель изобретения — повышение надежности затвора за счет улучшения контакта уплотняющих поверхностей. Запорный орган 1 затвора охватывает седло 3 и выполнен из упругого материала в виде конической оболочки 2 переменной толщины, увеличивающейся к периферии. Угол конусности внутренней конической поверхности 6 оболочки 2 больше угла конусности уплотнительной поверхности 5 седла 3. Вследствие относительного смещения поверхностен 5 и 6, при формировании контакта происходит приработка их. 1 з. п. ф-лы, 4 ил.

1571340

Формула изобретения

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано при проектировании запорной предохранительной арматуры преимущественно для систем высокого давления.

Цель изобретения — повышение надежности путем улучшения контакта уплотняющих поверхностей.

На фиг. 1 схематически показан предлагаемый затвор с жестким седлом, открытое положение; на фиг. 2 — то же, с жестким седлом, закрытое положение; на фиг. 3— то же, с упругим седлом, открытое положение; на фиг. 4 — то же, с упругим седлом, закрытое положение.

Затвор (фиг. 1) содержит запорный орган 1, концевая часть которого представляет коническую упругую оболочку 2 переменной толщины, увеличивающейся к периферии, и жесткое седло 3, внутри которого имеется канал 4 диаметром D äëÿ рабочей среды. Уплотнительная поверхность 5 жесткого седла 3 представляет кольцевую коническую поверхность, предназначенную для взаимодействия с конической поверхностью 6. Угол а конусности внутренней конической поверхности 6 оболочки 2 запорного органа в его открытом положении превышает угол P — угол конусности уплотнительной поверхности 5 седла 3. Упругая оболочка 2 выполнена переменной толщины, величина которой изменяется от Л„,„„до Л, „ .

При срабатывании (закрытии) клапана (фиг 2) имеет место следующее взаимодействие в зоне контакта уплотнительных поверхностей. При соприкосновении периферийной части конической упругой оболочки 2 с внутренним углом конуса а с конической поверхностью 5 седла 3 в дальнейшем при увеличении силы привода происходит деформация конической оболочки, вследствие чего угол,а уменьшается от начального значения до величины угла, равного углу р. Таким образом, контакт уплотнительных поверхностей 6 и 5 формируется от периферии в направлении оси затвора, переходя от точечного к плавному, полному прилеганию запорного органа 1 к седлу 3.

Поскольку в процессе деформации упругой конической оболочки 2 ее большой диаметр (т. е. контактирующей кромки) постепенно увеличивается, а меньший диаметр не изменяется, так как другой край конической оболочки защемлен, то следствием этого является отсутствие условий, которые могут вызывать образование гофр в упругом элементе (оболочке), т. е. потерю ее устойчивости. Выполнение оболочки 2 переменной толшины обеспечивает ее равнопрочность в радиальном направлении, т. е. высокую надежность в работе. Вследствие упругих

40 деформаций конической оболочки 2 уплотнительные поверхности 6 и 5 предохраняются от недопустимых ударных нагрузок. Кроме того, при осадке конической оболочки возникает относительное смещение между внутреней поверхностью 6 запорного органа и поверхностью 5 седла 3, что влечет появление сил трения, которые приводят к дополнительному поглощению энергии во время соударения (повадки) . Вследствие относительного смещения уплотнительных поверхностей при формировании контакта происходит приработка последних, что улучшает герметичность и полезно при наличии в зоне контакта продуктов окисления, а также намерзания и т. д.

В отличие от варианта затвора с жестким седлом верхнюю часть последнего целесообразно выполнить в виде сплошной кольдевой конической оболочки 7 (фиг. 3).

Как и в предыдущем случае, угол а конической поверхности 6 превышает значение угла р конической поверхности 5 оболочки 7.

В этом случае, при срабатывании (закрытии) затвора в процессе силового взаимодействия конической оболочки 2 с конической оболочкой 7 имеет место совместная упругая деформация, результатом которой является полное прилегание контактирующих поверхностей и при полном закрытии затвора угол конусов обеих уплотнительных поверхностей становится равным углу у, который меньше угла а и больше угла Р. В этом случае эффект рассеивания кинетической энергии запорного органа при посадке увеличивается вследствие соизмеримых упругих деформаций концевой части запорного органа 1 и седла 3, а также увеличения относительного смещения уплотняющих поверхностей, что влечет снижение уровня ударных нагрузок при срабатывании (посадке) клапана и увеличение герметичности.

l. Затвор, содержащий седло и запорный орган, охватываюший седло и выполненный из упругого материала, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет улучшения контакта уплотняюших поверхностей, запорный орган выполнен в виде конической оболочки переменной толщины с увеличением ее к периферии, а седло -— с конической уплотнительной поверхностью, при этом угол конусности внутренней конической поверхности оболочки больше угла конусности уплотнительной поверхности седла.

2. Затвор по п. 1, отличающийся тем, что седло выполнено в виде сплошной кольцевой упругой конической оболочки.

1571340

Фиг.2

15?1340

Фиг 4

Составитель Т, Максимкина

Редактор С. Лисина Техред А: Кравчук Корректор Н. Король

Заказ 1500 Тираж 561 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, ж — 35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-издательский комбинат «Патент», г. Ужгород, ул. Гагарина, 101