ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к области устройств для прерывания обратного потока, например, жидкости и может быть использована в запорно-регулирующей арматуре во внутренне-скважинном оборудовании при нефтедобыче.
Известна запорно-регулирующая арматура, где основным узлом любого клапана является запорный узел, представляющий собой седло и запорный орган с посадочными уплотняющими поверхностями. Известен обратный клапан, патент RU №2237212, содержащий запорный орган и седло с нагрузонесущим и уплотнительным участками, где уплотнительный участок выполнен из резины в форме самоуплотняющейся манжеты с заостренным краем. Однако известный клапан имеет недостатки. Кольцевая канавка для установки самоуплотняющейся эластичной манжеты седла имеет сложную форму и требует специального инструмента для ее выполнения, что повышает трудоемкость и делает конструкцию нетехнологичной в процессе изготовления. Уплотнительная манжета также имеет сложную форму и требует применения соответствующей пресс-формы, что повышает трудоемкость и делает конструкцию нетехнологичной. Сферическая форма запорного органа, достаточно большой размер и масса требуют высокой точности изготовления обратного клапана, повышает его инерционность, увеличивая время срабатывания, что влечет за собой увеличение динамических ударных нагрузок на седло и как следствие износ сопрягаемых поверхностей. Наличие эластичной прокладки на оси клапана усложняет конструкцию и также делает ее нетехнологичной.
Техническим результатом предполагаемой полезной модели является повышение технологичности конструкции клапана при его изготовлении.
Данный технический результат достигается решением технической задачи, направленной на упрощение конструкции при сохранении ее надежности
Поставленная техническая задача решается за счет того, что в обратном клапане, содержащем корпус, с направляющим элементом, седло с нагрузочным и уплотнительным участками, где нагрузочный участок выполнен из металла, а уплотнительный участок выполнен из эластичного материала, запорный орган, выполненный с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси корпуса с поверхностью, контактирующей с нагрузочным и уплотнительным участками седла, уплотнительное кольцо, контактирующие поверхности запорного органа и седла выполнены в виде плоских параллельных друг другу поверхностей, при этом контактирующая поверхность нагрузонесущего участка, расположенного с внешней стороны уплотнительного участка выступает над контактирующей поверхностью нагрузонесущего участка, расположенного с внутренней стороны уплотнительного участка на 0,01-0,05 мм. Уплотнительный участок седла выполнен с кольцевой проточкой для установки эластичного кольца. Кольцо может быть круглого, овального поперечного сечения или с поперечным сечением в виде многоугольника. При этом нижняя часть кольцевой проточки сообщена через боковые каналы с рабочей камерой. Боковые каналы выполнены радиально и равномерно по окружности седла и служат для передачи избыточного давления из рабочей камеры в кольцевую проточку, где давление воздействует на эластичное кольцо, прижимая его к контактирующим поверхностям седла и запорного органа.
На фиг.1. изображен общий вид обратного клапана в разрезе.
На фиг.2 изображено седло в продольном разрезе.
На фиг.3 изображен запорный орган.
Обратный клапан состоит из корпуса 1 с направляющим элементом 2, рабочей камеры 3. Внутри корпуса находится запорный орган 4 с
контактирующей поверхностью 5, выполненный с возможностью перемещения вдоль вертикальной оси корпуса 1. В нижней части корпуса 1 расположено седло 6, между внутренней стенкой корпуса 1 и наружной поверхностью седла 6 в канавке 7 установлено уплотнительное кольцо 8. Седло выполнено из нагрузонесущего металлического участка 9 с контактирующей поверхностью 10, и уплотнительного участка 11 с контактирующей поверхностью 12, при этом контактирующая поверхность 10, расположенная с внешней стороны уплотнительного участка 11 выступает над контактирующей поверхностью 10, расположенной с внутренней стороны уплотнительного участка 11 на 0,01-0,05 мм. Уплотнительный участок 11 выполнен с кольцевой проточкой 13, для установки эластичного кольца 14, при этом нижняя часть кольцевой проточки 13 сообщена через боковые каналы 15 с рабочей камерой 3, а кольцо может быть выполнено круглого, овального поперечного сечения или поперечного сечения в виде многоугольника. Боковые каналы 15 выполнены радиально и равномерно по окружности седла и служат для передачи избыточного давления из рабочей камеры 3 в кольцевую проточку 13, где давление воздействует на эластичное кольцо 14, прижимая его к контактирующим поверхностям 10 и 12 седла 6 и контактирующей поверхности 5 запорного органа 4. При этом контактирующие поверхности запорного органа 4 и седла 6, соответственно 5, 10 и 12 выполнены плоскими параллельными друг другу.
Обратный клапан работает следующим образом:
При возникновении избыточного давления под запорным органом 4, последний поднимается над седлом 6, образуя зазор, через который жидкость беспрепятственно поступает в рабочую камеру 3. При выравнивании давления или избыточного давления, запорный орган 4 опускается до соприкосновения с поверхностью 10 нагрузонесущего 9 и поверхностью 12 уплотнительного участка 11, при этом упругое эластичное кольцо 14 деформируется и плотно прилегает к контактирующей поверхности 10
запорного органа 4, заполняя возможные неровности и шероховатости между этими плоскостями. Избыточное давление передается через боковые каналы 15 из рабочей камеры 3 в кольцевую проточку 13, где давление и воздействует на эластичное кольцо 14, прижимая его к контактирующим поверхностям 10 и 12 седла 6 и контактирующей поверхности 5 запорного органа 4., при этом упругое эластичное кольцо 14 деформируется, заполняя возможные неровности и шероховатости между этими плоскостями. Создается герметичное соединение в зоне «седло - запорный орган», предотвращая перетек жидкости в этом соединении.
Сущность предполагаемой полезной модели заключается в том, что контактирующие поверхности запорного органа и седла выполнены в виде плоских параллельных друг другу поверхностей, при этом контактирующая поверхность нагрузонесущего участка, расположенная с внешней стороны уплотнительного участка выступает над контактирующей поверхностью нагрузонесущего участка, расположенной с внутренней стороны уплотнительного участка на 0,01-0,05 мм. Выполнение выступа менее 0,01 мм не даст возможности затечь эластичному материалу кольца под давлением в кольцевую проточку, выполнение выступа более 0,05 мм позволит затечь большому количеству эластичного материала кольца, что приведет к его износу. Уплотнительный участок седла, выполнен с кольцевой проточкой для установки эластичного кольца, которое может быть выполнено с сечением круглой, овальной формы или с сечением в виде многоугольника. При этом нижняя часть кольцевой проточки сообщена через боковые каналы с рабочей камерой. Боковые каналы выполнены радиально и равномерно по окружности седла и служат для передачи избыточного давления из рабочей камеры в кольцевую проточку, где давление воздействует на эластичное кольцо, прижимая его к контактирующим поверхностям седла и запорного органа.
За счет такого конструктивного выполнения, обратный клапан технологичен при изготовлении и надежен в эксплуатации.