КЛАПАН ПЕРЕКРЫТИЯ ПРОТИВОГИДРОУДАРНЫЙ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована в различных отраслях промышленности для пуска и отсечки подачи жидкости в трубопроводах расхода, без возникновения гидравлических ударов.
Известно принятое за прототип устройство для гашения гидравлических ударов (см. изобретение SU №1513282 А1) содержащее установленный на участке напорного трубопровода корпус с подводящими и отводящими патрубками и запорный орган с поршневым приводом, полости которого сообщены с напорным трубопроводом через гидрореле и управляемый гидроклапан; устройство снабжено регулируемым дросселем и дополнительным запорным органом с гидроприводом, установленным в обводном трубопроводе с возможностью сообщения его подводящего и отводящего патрубков, при этом надпоршневые полости основного и дополнительного гидроприводов сообщены посредством регулируемого дросселя и осевого и тангенциального отверстий, выполненных в штоке основного гидропривода, а подпоршневые полости - посредством гидроклапана, полость управления которого сообщена с отводящим патрубком; запорный орган устанавливается на посадочную поверхность в корпусе устройства.
Существенными признаками клапана противогидроударного совпадающими с признаками прототипа является наличие цилиндрического корпуса с посадочной поверхностью, расположенного в корпусе запорного органа, управляющего привода запорного органа, выполненного в виде цилиндра с размещенными внутри его силовым поршнем и штоком, наружная часть которого соединена с запорным органом, а надпоршневая полость цилиндра сообщена с источником давления.
В известном устройстве гашения гидравлических ударов присутствие обводного трубопровода с дополнительным запорным органом с гидроприводом, обеспечивающим исключение гидравлического удара при взаимодействии с гидрореле, управляющим гидроклапаном и регулируемым дросселем, делают работу устройства зависимой от срабатывания любого из этих агрегатов, тем самым увеличивая вероятность возникновения гидравлического удара в напорном трубопроводе.
Предлагаемой полезной моделью решается техническая задача повышения надежности срабатывания клапана.
Для достижения названного технического результата в предлагаемом клапане перекрытия противогидроударном, содержащем цилиндрический корпус с посадочной поверхностью, расположенный в корпусе запорный орган, управляющий привод запорного органа, выполненный в виде цилиндра с размещенными внутри его силовым поршнем и штоком, наружная часть которого соединена с запорным органом, а надпоршневая полость цилиндра сообщена с источником давления, запорный орган выполнен в виде тарельчатого клапана, управляющий привод размещен внутри корпуса по его оси, цилиндр со стороны тарельчатого клапана выполнен с цилиндрическим ступенчатым расширением его полости, в котором располагаются выполненные на штоке ограничитель хода тарельчатого клапана и упорный поршень, между торцевой стенкой цилиндра со стороны тарельчатого клапана и упорным поршнем размещена пружина сжатия; в стенке цилиндра перед упорным поршнем, в зоне размещения пружины, выполнены отверстия перетекания жидкости из полости расширения в полость клапана, а за упорным поршнем выполнено дросселирующее отверстие. Кроме того, дополнительно, в целях обеспечения герметичности тарельчатого клапана по посадочной поверхности, соединение тарельчатого клапана со штоком выполнено подвижным с возможностью сферического вращения, при этом между торцом штока и телом тарельчатого клапана имеется зазор заполненный поджатой прокладкой, выполненной из эластичного упругого материала.
Отличительными признаками предлагаемого клапана противогидроударного от прототипа является то, что запорный орган выполнен в виде тарельчатого клапана, управляющий привод размещен внутри корпуса по его оси, цилиндр со стороны тарельчатого клапана выполнен с цилиндрическим ступенчатым расширением его полости, в котором располагаются выполненные на штоке ограничитель хода тарельчатого клапана и упорный поршень, между торцевой стенкой цилиндра со стороны тарельчатого клапана и упорным поршнем размещена пружина сжатия; в стенке цилиндра перед упорным поршнем, в зоне размещения пружины, выполнены отверстия перетекания жидкости из полости расширения в полость клапана, а за упорным поршнем выполнено дросселирующее отверстие. Кроме того, соединение тарельчатого клапана со штоком выполнено подвижным с возможностью сферического вращения, при этом между торцом штока и телом тарельчатого клапана имеется зазор заполненный поджатой прокладкой выполненной из эластичного упругого материала.
Благодаря наличию указанных отличительных признаков в совокупности с известными (указанными в ограничительной части формулы) повышается надежность срабатывания клапана, уменьшаются габариты клапана, обеспечиваются повышение степени герметичности клапана в закрытом положении и виброустойчивость запорного органа в открытом положении.
Предложенное техническое решение может найти применение в различных отраслях промышленности для пуска и отсечки подачи жидкости в трубопроводах расхода, а также при проведении стендовых испытаний различных гидравлических систем, где в процессе их работы не допускается наличие гидравлических ударов.
Предлагаемое устройство иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-4.
На фиг.1 изображен клапан в исходном закрытом положении.
На фиг.2 изображен клапан в открытом положении.
На фиг.3 изображено сечение А-А фиг.2, поясняющее конструкцию крепления управляющего привода внутри корпуса клапана и габариты проходного сечения клапана.
На фиг.4 изображено место Б фиг.1, поясняющее конструкцию уплотняющего буртика посадочной поверхности клапана.
Представленный на фиг.1-4 клапан перекрытия противогидроударный содержит корпус состоящий из передней 1 и задней 2 частей, выполненных в виде цилиндрических обечаек с фланцами 3 и 4, соответственно, герметично соединенных между собой через прокладку 5 болтовым соединением 6 и образующих внутреннюю полость 7 клапана для протока жидкости, посадочное место 8 размещенное в передней части 1, содержащее осевое отверстие 9 и уплотняющий буртик 10 по его кромке (см. фиг.4); перед посадочным местом 8 расположен тарельчатый клапан 11 с посадочной поверхностью 12 (см. фиг.2); в полости 7, по ее оси, размещен управляющий привод 13 (см. фиг.1), состоящий из цилиндра 14, содержащего полость 15 высокого давления с отверстием 16 и полость 17 цилиндрического ступенчатого расширения цилиндра 14; в полостях 15 и 17 размещен шток 18, выходящий в отверстие 19, выполненное в передней торцевой стенке 20 цилиндра 14, на штоке 18 выполнены ограничитель хода 21 и упорный поршень 22, на задней части штока 18 выполнен силовой поршень 23, размещенный в полости 15, а на торце штока 18, со стороны тарельчатого клапана 11 выполнено резьбовое отверстие 24; полость 15 снабжена каналом 25 подвода высокого давления и технологической заглушкой 26, герметично через прокладку 27 закрывающей отверстие в торцевой стенке полости 15, а также уплотнением 28, размещенным в цилиндре 14 со стороны отверстия 16, герметизирующим полость 15 по силовому поршню 23; в полости 7 между упорным поршнем 22 и торцевой стенкой 20 расположена пружина сжатия 29; в стенке цилиндра 14 перед упорным поршнем 22 в зоне размещения пружины 29 выполнены отверстия 30, 31, а за упорным поршнем 22 дросселирующее отверстие 32; управляющий привод 13 крепится к обечайке передней части 1 тремя стойками 33 расположенными под углом 120° (см. фиг.3), в стойках 33 выполнены резьбовые отверстия, в которые ввинчиваются винты 34 крепления торцевой стенки 20; тарельчатый клапан 11 выполнен с центральным резьбовым отверстием 35 (см. фиг.1), в котором выполнена коническая поверхность 36, и соединен со штоком 18 с помощью винта 37, с сферической поверхностью 38 его головки, которая поджимается к конической поверхности 36 при ввинчивании винта 37 в резьбовое отверстие 24 штока 18 до упора в торец резьбового отверстия 24, при этом между торцом штока 18 и телом тарельчатого клапана 11 обеспечивается зазор 39, заполненный поджатой эластичной упругой прокладкой 40, в резьбовое отверстие 35 ввернута через прокладку 41 заглушка 42; посадочная поверхность 12 тарельчатого клапана 11 снабжена диаметральной канавкой 43 (см. фиг.4), с запрессованным эластичным материалом 44, которые располагаются напротив уплотняющего буртика 10.
Клапан противогидравлический работает следующим образом. При подаче сжатого воздуха по каналу 25 в полость высокого давления 15, шток 18, под действием силы создаваемой на силовом поршне 23, преодолевая усилие пружины 29, движется вперед до упора ограничителя хода 21 в торцевую стенку 20, при этом тарельчатый клапан 11 движется вперед на величину хода штока 18 и начинается расход жидкости через клапан. Наличие пружины 29 создает противодействие движению штока 18 и обеспечивает плавное движение тарельчатого клапана 11 с постепенным увеличением проходного сечения для перетекания жидкости, что исключает возникновение гидравлического удара, при этом в открытом положении клапана 11 наличие эластичной упругой прокладки 41 обеспечивает его виброустойчивое положение в потоке. В процессе расхода жидкости через внутреннюю полость 7, происходит заполнение жидкостью полости 17 через отверстия 30, 31 и 32. При сбросе давления сжатого воздуха из полости 15 по каналу 25, тарельчатый клапан 11 под действием усилия развиваемого пружиной 29 и разницы давления перед и за клапаном 11, движется по направлению потока жидкости по стрелке В (см. фиг.1), при этом жидкость находящаяся в полости 17 за упорным поршнем 22, начинает вытесняться через дросселирующее отверстие 32, что обеспечивает плавное закрытие клапана 11 с постепенным уменьшением проходного сечения для перетекания жидкости, определяемое временем вытекания жидкости в полость 7 через отверстие 32, что исключает возникновение гидравлического удара. Зазор 39 позволяет тарельчатому клапану 11, деформируя эластичный материал прокладки 40, самоустанавливаться по буртику 10 и обеспечивать герметичность соединения посадочной поверхности 12 с посадочным местом 8 усилием прижатия развиваемого пружиной 29. Отверстие в торцевой стенке полости 15, закрываемое технологической заглушкой 26, обеспечивает возможность сборки клапана противогидроударного путем соединение тарельчатого клапана 11 со штоком 18 винтом 37 при обжатой пружине 29, обжатие которой производится через отверстие.