РАЗГРУЖЕННЫЙ ДРОССЕЛЬНЫЙ УЗЕЛ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к арматуростроению, конкретно к регулирующей трубопроводной арматуре, и может быть использована в различных отраслях промышленности.
Известен разгруженный дроссельный узел (см. RU 2326275 CI F16K 1/44), содержащий плунжер с вертикальными каналами, соединяющими противоположные от седла полости корпуса, размещенный в загерметизированной относительно корпуса направляющей втулке, жестко соединенной с управляющим шпинделем.
К недостаткам известного решения относится высокое гидравлическое сопротивление, обусловленное поворотом проводимой среды в корпусе в обратном направлении.
Известен также разгруженный дроссельный узел (см. RU 2334906 CI F16K 39/02) - прототип, содержащий загерметизированный относительно опирающейся на седло размещенной в расточке корпуса направляющей втулки с входными окнами для проводимой среды плунжер с центральным вертикальным каналом, соединенным с обеих сторон несколькими наклонными каналами с расточкой корпуса и внутренней полостью направляющей втулки.
К недостаткам данного технического решения относится сложность технологически выполнить соосность наружного диаметра плунжера, выполненного за одно целое со шпинделем, внутреннего диаметра направляющей втулки и уплотнительного поля седла взаимодействующим с ответным полем плунжера, что усложняет получение герметичности в затворе по кл. А в ГОСТ 54808-2011.
Технической задачей, решаемой настоящей полезной моделью, является создание конструкции, обеспечивающей самоустановку плунжера по отношению к седлу.
Поставленная задача выполняется тем, что разгруженный дроссельный узел, содержащий загерметизированный относительно удерживающей седло размещенной в расточке корпуса направляющей втулки с входными окнами для проводимой среды плунжер с центральным вертикальным каналом, соединенным с обеих сторон несколькими наклонными каналами с расточкой корпуса и внутренней полостью направляющей втулки, центральный вертикальный канал плунжера в верхней части перекрыт опорой, взаимодействующей с головкой шпинделя на верхний бурт, которой опирается плита, соединенная с плунжером и имеющая отверстия для шпинделя и согласованные с наклонными каналами плунжера, при этом наружный диаметр плиты выполнен с зазором по отношению к внутреннему диаметру направляющей втулки и взаимодействует с нажимным кольцом радиального уплотнения плунжера.
На фиг. 1 изображен разрез разгруженного дроссельного узла; на фиг. 2 - выноска I на фиг. 1 (вариант); на фиг. 3 - выноска II на фиг. 1 (вариант).
Разгруженный дроссельный узел состоит из плунжера 1 с центральным вертикальным каналом 2, соединенным наклонными каналами 3 с внутренней полостью 4 корпуса 5 и наклонными каналами 6 с внутренней полостью направляющей втулки 7, помещенной в корпусе 5 и опирающейся на седло 8 с уплотнительным полем 9, взаимодействующим с ответным полем 10 плунжера 1.
Плунжер 1 загерметизирован относительно направляющей втулки 7 уплотнением 11, поджимаемым нажимным кольцом 12, удерживаемым опорной плитой 13, закрепленной на плунжере 1 и имеющей согласованные с каналами 6 отверстия 14.
Заплечики 15 опорной плиты 13 удерживают головку 16 шпинделя 17, взаимодействующего через опору 18 с плунжером 1.
Направляющая втулка 7 имеет входное окно 19, сообщаемое с входным каналом 20 корпуса 5, и входное окно 21, сообщаемые с выходным каналом 22 корпуса 5.
Как вариант, плунжер может быть выполнен без наклонных каналов 6, а седло имеет дополнительно уплотнительный элемент 23 из эластомерного материала.
Шпиндель 17 пропущен через крышку 24, соединенную с корпусом 5 через уплотнение 25.
Сборка разгруженного дроссельного узла
В плунжер 1 помещают опору 18, на наружную поверхность монтируют уплотнение 11 с нажимным кольцом 12 и закрепляют плитой 13 совместно со шпинделем 17.
Собранный узел заводят в крышку 24.
Затем в корпус 5 помещают седло 8 и втулку направляющей 7, соответственно, сориентировав окна 19 и 21 с входным каналом 20 корпуса 5.
После чего во втулку направляющей 7 помещают плунжер 1 совместно с ранее собранным узлом и соединяют через уплотнение 25 крышку 24 с корпусом 5. Разгруженный дроссельный узел готов к работе.
Разгруженный дроссельный узел работает следующим образом.
В режиме запорного клапана
От шпинделя 17 через опору 18 осевое усилие передается на уплотнительное поле 9 плунжера 1, взаимодействующее с уплотнителем полем 10 (возможно совместно с уплотнением 23), перекрывает внутренний диаметр седла 8, при этом проводимая среда через входной канал 20 корпуса 5 и входные окна 19 и 21 направляющей втулки 7 не поступает в полость 22 корпуса 5.
Дроссельный узел закрыт.
Работа в режиме регулирования (дросселирования) потока.
Между уплотнительным полем 10 плунжера 1 и уплотнительным полем 9 седла 8 при поднятии шпинделя 17 образуется зазор.
Проводимая среда через входной канал 20 корпуса 5 и окна 19 и 21 поступает во внутреннюю полость втулки направляющей 7, затем в зазор между уплотнительными полями 9 седла 8 и 10 плунжера 1.
От величины образованного зазора и изменяется площадь проходного сечения, влияющая на величину расхода, определяющую пропускную способность и вид ее характеристики.
Так как плунжер 1 снабжен центральным вертикальным каналом 2 и наклонными каналами 3 и 6, что позволило сбалансировать торцевое давление на плунжер и снизить усилие привода, необходимое для управления плунжером.
А соединение шпинделя 17 с плунжером 1 через опору 18 позволяет не только упростить технологию изготовления плунжера 1, шпинделя 17 и втулки направляющей 7, но и обеспечить самоустановку плунжера 1 с седлом 8, что и обеспечивает герметичность по классу А.
При этом наличие опоры 18 позволяет производить «тонкую» регулировку соединения «шпиндель-плунжер».