КЛАПАННОЕ УСТРОЙСТВО

Полезная модель относится к механическим средствам управления и может быть использовано в различных областях промышленности.
Известен затвор клапана, запорный орган которого снабжен храповым колесом, установленным на поворотной оси и подвижной планкой с закрепленной на ней упругой пластиной, взаимодействующей с храповым колесом, а снаружи корпуса установлен дополнительный электромагнит, якорь которого соединен с подвижной планкой, причем на подвижной планке установлен дополнительный запорный орган с возможностью перекрытия выходного патрубка корпуса клапана [а.с. СССР №985524, МКИ: F16K 1/48 31/02, БИ №48, 1982 г., автор Б.В. Кармугин, Затвор клапана].
К недостаткам устройства следует отнести конструктивную сложность устройства, низкую надежность устройства за счет большого количества отказов.
Известен электромагнитный клапан, содержащий корпус с каналами входа и выхода среды и седлом, перекрываемым запорным органом со сменным уплотнением, закрепленным на якоре электромагнитного привода, возвратную пружину и устройство смены уплотнения в виде электромагнита с толкателем на боковой поверхности корпуса с возможностью взаимодействия толкателя с запорным органом, с целью повышения надежности в работе, запорный орган выполнен в виде полого цилиндра с буртом со стороны седла и окном в боковой стенке над ним, в полости которого над буртом установлены подпружиненные уплотнительные элементы, причем первый уплотнительный элемент над буртом при верхнем положении якоря расположен на уровне толкателя, а ширина окна в цилиндре больше диаметра уплотнительного элемента [а.с. СССР №1523821, МКИ: F16K 31/02, БИ №43, 1989 г., авторы Е.В. Тушов и др., Электромагнитный клапан].
К недостатку указанного технического решения следует отнести низкую надежность устройства и ресурс клапанного уплотнения за счет деструктивных факторов, обусловленных эксплуатационными режимами пневмогидросистемы объекта.
Техническим результатом является повышение надежности работы устройства за счет клапанного уплотнения и восстановления работоспособности узлов.
Технический результат достигается тем, что в клапанном устройстве, содержащем корпус со штуцерами подвода и отвода рабочей среды, между которыми во внутренней полости корпуса выполнено седло с размещенным в его теле набором клапанных уплотнений и поджатый к седлу пружиной запорный орган, и механизм последовательной смены клапанного уплотнения, находящийся в контакте с седлом, согласно полезной модели в седле выполнены внутренние шлицы, которые введены в зацепление со шлицевым регулировочным элементом, противоположные концы регулировочного элемента снабжены двумя хвостовиками, один из которых по резьбе соединен с корпусом, а другой хвостовик выполнен в виде уплотненного поршня и жестко соединен с маховиком, на котором на равном диаметре выполнен ряд сквозных отверстий, число которых равно числу установленных в седле клапанных уплотнений, и в одно из этих отверстий введен резьбовой подпятник, который размещен в корпусе и имеет уплотненный хвостовик, который пропущен во внутреннюю полость корпуса напротив конусного раструба запорного органа и установлен со стороны контакта его торца с клапанным уплотнением.
Введение в конструкцию кинематического зацепления «резьбовой подпятник - маховик - хвостовик» обеспечивает решение двух задач:
- исключает повреждение уплотнительным пояском запорного органа клапанного уплотнителя при повороте дискового седла в новое положение;
- исключает возможность углового смещения дискового седла под действием усилия герметизации в зоне «клапанное уплотнение седла -запорный орган».
На фиг.1 представлен общий вид устройства, на фиг.2 - квадратоподобное дисковое седло с набором клапанных уплотнений, на фиг.3 - маховик.
Клапанное устройство состоит из: 1 - корпус; 2 - уплотнение; 3 - штуцер подвода давления рабочей среды; 4 - штуцер отвода избыточного давления; 5 - запорный орган; 6 - конусный раструб; 7 - пружина; 8 - клапанное уплотнение; 9 - квадратоподобное дисковое седло; 10 - квадратоподобный паз; 11 - шлицевое соединение; 12 - резьбовой регулировочный элемент; 13 - резьбовой хвостовик; 14 - хвостовик; 15 - окончание хвостовика; 16 - маховик; 17 - отверстия; 18 - цилиндрическое окончание резьбового подпятника; 19, 20 - пломба.
Работа устройства заключается в следующем.
В исходном положении пружина 7 поджимает запорный орган 5 к клапанному уплотнению 8 дискового седла 9 и исключает прохождение рабочей среды с «Входа» на «Выход» при конкретно заданном ее давлении.
При росте величины входного давления рабочей среды сверх заданного она отжимает запорный орган 5 от клапанного уплотнения 8 дискового седла 9, и избыточное давления рабочей среды перепускается с «Входа» на «Выход» устройства. Вследствие этого давление рабочей среды на «Входе» устройства уменьшается, и при достижении им заданной величины пружина 7 поджимает запорный орган 5 к клапанному уплотнению 8 дискового седла 9, что отсечет перепуск рабочей среды с «Входа» на «Выход» устройства.
При выработке находящихся в контакте с запорным органом 5 ресурса клапанного уплотнения 8 (оценивается, как правило, по сверхнормативному уровню перетечек рабочей среды со стороны «Выход» при заданном ее давлении) производят механическую замену клапанного уплотнения 8 на новое в следующей последовательности:
1. Удаляют контровочную пломбу 19, и резьбовой подпятник 18 ввинчивают в корпус 1 до упора. При этом, во-первых, сферическая законцовка резьбового подпятника 18, воздействующая на коническую поверхность запорного органа 5, преодолевая усилие пружины 7, отожмет его на некоторое (заранее заданное) расстояние от торцевой поверхности клапанного уплотнения 8. Во-вторых, при этом цилиндрическое окончание подпятника 18 полностью выйдет из фиксирующего отверстия 17 маховика 16.
2. Вращением маховика 16 против часовой стрелки переводят его (поворотом на 90 ) в новое положение, при котором отверстие 17 (позиция «b» на фиг.3) встанет соосно относительно цилиндрического окончания подпятника 18.
3. Подпятник 18 вывинчивают из корпуса 1 до вхождения его цилиндрического окончания в отверстие 17 позиция «b».
4. Осуществляет фиксацию указанного положения подпятника 18 относительно корпуса 1 при помощи новой контровочной пломбы 19.
В дальнейшем устройство работает на данном клапанном уплотнении 8 до выработки им ресурса.
В последующем аналогично вводятся поочередно в работу еще два оставшихся запасных клапанных уплотнения (см. позиции «с» и «d» отверстий 17 на маховике 16).
Предложенное техническое решение имеет более высокую надежность механизма смены клапанного уплотнения ввиду снижения в нем подвижных элементов и исключения влияния эффектов схватывания, адгезии и льдообразования.