КЛАПАН ПРЯМОТОЧНЫЙ

Область техники.
Заявляемая полезная модель относится к области машиностроения, а именно к компрессоростроению. Заявляемый прямоточный клапан применяется преимущественно в воздушных и газовых поршневых компрессорах со скоростью вращения коленчатого вала до 1350 об/мин, для сообщения или разобщения рабочей полости цилиндра с полостями всасывания и нагнетания.
Предшествующий уровень техники.
Известен, например, прямоточный клапан ПИК-А, представляющий собой набор однотипных элементов, состоящих из седла и упругой пластины. Седло имеет с одной стороны проточные каналы для прохода газа, разделенные перемычками, с другой стороны - клиновидный скос, служащий ограничителем хода пластины при открытии клапана. Пластина состоит из нескольких языков, связанных общей перемычкой. Каждый замыкающий элемент перекрывает в седле два-четыре канала. Пластина зажата по П-образному контуру между соседними седлами так, что ее языки могут под действием перепада давлений отгибаться до ограничителя подъема. В центре клапана размещен ограничитель. Ограничитель представляет собой элемент, на обеих сторонах которого выполнены клиновидные скосы. Седла и пластины и ограничитель плотно прижаты друг к другу стяжными кольцами. Стяжные кольца зафиксированы на клапане стопорными планками. (Фотин Б.С., Пирумов И.Б., Прилуцкий И.К., Пластинин П.И. Поршневые компрессоры. Л.: Машиностроение. Ленингр. отд-ние, 1987. Стр.200).
Недостатком указанного выше аналога является смещение пластин и седел друг относительно друга при сборке клапана. Сборка клапана включает сборку седел и пластин в модуль, установку на собранном модуле стяжных колец и фиксацию этих колец относительно пакета стопорными планками. При сборке модуля и установке на него стяжных колец, например прессованием, происходит смещение пластин и седел друг относительно друга. Это усложняет сборку клапана и может привести к разрушению его элементов.
Раскрытие полезной модели.
Техническим результатом, обеспечиваемым заявляемым изобретением, является предотвращение смещения пластин, седел и боковых плит друг относительно друга при сборке клапана.
Сущность полезной модели состоит в том, что клапан прямоточный содержит модуль, собранный из чередующихся пластин и седел, размещенных между боковыми плитами. При этом рабочие поверхности боковых плит и седел имеют разделенные перемычками каналы, а на тыльной стороне каждого седла выполнен клиновидный скос. При этом каждая пластина перекрывает по крайней мере часть каналов седла или боковой плиты и разделена прорезями по крайней мере на три части. Кроме того на торце модуля со стороны входа газа выполнен первый паз.
На модуль преимущественно надеты кольца крепления, имеющие конусное поперечное сечение, при этом кольца крепления зафиксированы на модуле стопорными планками.
Седла могут быть выполнены из алюминия или латуни, или конструкционной стали.
На торце модуля со стороны выхода газа желательно выполнен второй паз. При этом пазы преимущественно проходят через центры торцов.
В центре модуля между седлами преимущественно размещен ограничитель, представляющий собой плиту по бокам которой выполнены клиновидные скосы. При этом седла и боковые плиты ориентированы каналами в сторону ограничителя.
На обоих торцах каждой боковой плиты предпочтительно выполнено резьбовой отверстие, при этом отверстие со стороны входа газа выполнено на дне паза.
Пластины могут иметь изогнутую форму с вогнутостью в сторону каналов, которые они перекрывают.
Каждая пластина может быть разделена прорезями на такое количество частей, при котором каждая часть между двумя прорезями перекрывает 2-4 канала в седле или в боковой плите. При этом в области прорези расположен один канал.
Клапан преимущественно имеет цилиндрическую форму.
Клапан может иметь форму прямоугольного параллелепипеда.
Краткое описание чертежей.
Сущность полезной модели поясняется следующими графическими материалами. На фигуре 1 показана схема прямоточного клапана; на фиг.2 - схема седла; на фиг.3 - схема ограничителя; на фиг.4 - схема пластины - на фиг.5 - схема пластины по примеру 2; на фиг.6 - схема прямоточного клапана по примеру 2.
Осуществление полезной модели.
Прямоточный клапан (фиг.1) содержит модуль, собранный из чередующихся седел (1) и пластин (6), размещенных между боковыми плитами (2). В центре модуля между седлами (1) размещен ограничитель (3). На модуль надеты кольца крепления (7).
Плоские рабочие поверхности седел (1) и боковых плит (2) имеют разделенные перемычками каналы (4). На тыльной стороне каждого седла (1) выполнен клиновидный скос (5) (фиг.2). Тыльная сторона каждого седла (1) служит ограничителем подъема примыкающей пластины (6). Седла (1) могут быть выполнены из алюминия или латуни, или конструкционной стали. На тыльных сторонах боковых плит (2) выполнены посадочные поверхности под кольца крепления (7). Ограничитель (3) представляет собой плиту по бокам которой выполнены клиновидные скосы (фиг.3). Седла (1) и боковые плиты (2) ориентированы каналами (4) в сторону ограничителя (3). Ограничитель (3) служит ограничителем подъема двух, примыкающих к нему с двух сторон пластин (6).
Пластины (6) являются запирающими элементами клапана. Они изготовлены из пружинной стали и преимущественно имеют толщину 0,5-1 мм. Каждая пластина (6) перекрывает по крайней мере часть каналов (4) седла (1) или боковой плиты (2). При этом каждая пластина (6) разделена прорезями по крайней мере на три части (фиг.4). Часть пластины между двумя прорезями - язык (9) выполнена с возможностью под действием перепада давления свободно отгибаться в сторону клиновидного скоса (5) соседнего седла (1), образуя проходное сечение для выхода газа из клапана. Высота пластин (6) меньше высоты седел (1), при этом седла (1) выступают над свободной кромкой пластин (6), что уменьшает потерю давления.
На торце модуля со стороны входа газа выполнен первый паз (10). Паз (10) преимущественно проходит через центр торца модуля и предназначен для закрепления в нем фиксатора, предотвращающего смещение седел (1), боковых плит (2) и пластин (6) друг относительно друга при сборке. Фиксатор может быть выполнен в виде планки. На обоих торцах каждой боковой плиты (2) выполнено резьбовой отверстие (11), при этом отверстие со стороны входа газа выполнено на дне паза (10). Резьбовые отверстия (11) предназначены для размещения в них рым-болтов, с помощью которых осуществляется демонтаж клапана из гнезда цилиндра. Кроме того отверстия (11) со стороны входа газа в клапан дополнительно служат для закрепления фиксатора в пазу (10) модуля.
Кольца крепления (7) имеют конусное поперечное сечение и надеты на модуль прессованием. При этом кольца крепления (7) зафиксированы на модуле стопорными планками (12).
Примеры конкретного выполнения.
Пример 1. С целью обеспечения своевременного и плотного закрытия клапана, пластины (6) имеют изогнутую форму с вогнутостью в сторону каналов (4), которые они перекрывают.
Пример 2. Каждая пластина (6) разделена прорезями на такое количество частей, при котором каждая часть - язык (9) перекрывает 2-4 канала (фиг.5, 6). При этом в области прорези (8) расположен один канал (14), что увеличивает проходное сечение для выхода газа из клапана.
Пример 3. С целью повышения жесткости клапана при его сборке, на торце модуля со стороны выхода газа выполнен второй паз под фиксатор (не показано), проходящий через центр торца.
Пример 4. Клапан имеет цилиндрическую форму.
Пример 5. Клапан имеет форму прямоугольного параллелепипеда.
Реализация конструктивных элементов заявляемой полезной модели не ограничивается приведенными выше примерами.
Описание работы.
Когда клапан находится в закрытом состоянии пластины (6) перекрывают каналы (4) седел (1) и боковых плит (2). Когда в каналы (4) клапана поступает газ, то он проходя по каналам (4), отжимает язык (9) пластины (6) сторону клиновидных скосов плит. При полностью открытом клапане каждая пластина (4), прогнувшись, лежит на клиновидном скосе соседнего седла (1) или ограничителя (3).
Таким образом, из вышеизложенного следует, что в заявляемом прямоточном клапане заявляемый технический результат: «предотвращение смещения пластин, седел и боковых плит друг относительно друга при сборке клапана» достигается за счет того, что клапан прямоточный содержит модуль, собранный из чередующихся пластин и седел, размещенных между боковыми плитами. При этом рабочие поверхности боковых плит и седел имеют разделенные перемычками каналы, а на тыльной стороне каждого седла выполнен клиновидный скос. При этом каждая пластина перекрывает по крайней мере часть каналов седла или боковой плиты, и разделена прорезями по крайней мере на три части. Кроме того на торце модуля со стороны входа газа выполнен первый паз.
При сборке прямоточного клапана седла (1), пластины (6) и боковые плиты (2) собирают в модуль. При этом чередуют седла (1) и пластины (6) между собой и располагают по бокам модуля боковые плиты (2). Затем закрепляют в первом пазу (10) фиксатор. После этого на собранный модуль насаживают кольца крепления (7) и фиксируют их стопорными планками (12). После этого фиксатор демонтируют из первого паза (10) и устанавливают прямоточный клапан в гнезде цилиндра.
В отличие от прототипа [1] у заявляемого прямоточного клапана при напрессовывании колец крепления (7) на модуль не происходит смещения седел (1), боковых плит (2) и пластин (6) между собой. Это является следствием того, что на торце модуля выполнен первый паз (10), предназначенный для размещения в нем фиксатора. Фиксация элементов модуля между собой позволяет повысить жесткость модуля.
Промышленная применимость.
Автором полезной модели изготовлен опытный образец заявленного прямоточного клапана, испытания которого подтвердили достижение технического результата.
Заявляемый прямоточный клапан реализован с использованием промышленно выпускаемых устройств и материалов, может быть изготовлен на любом машиностроительном предприятии и найдет широкое применение в области компрессоростроения.