РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к арматуростроению и может быть использована для перекрытия рабочей среды, в частности, углеводородного газа, используемого в различных отраслях народного хозяйства, а также в качестве дроссельных регуляторов в системах продувки парогенераторов АЭС.
Из уровня техники известен дроссельно-регулирующий клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, установленное в корпусе между патрубками седло с конической уплотнительной поверхностью для взаимодействия с конической поверхностью запорного элемента и досселирующий элемент, выполненный в виде соединенного с запорным элементом цилиндрического хвостовика с обтекателем на конце, а уплотнительная поверхность на седле для запорного элемента сопряжена с его проходным отверстием (см. SU 666359, кл. F16К 47/08, опубл. 05.06.1979).
Недостатком известного клапана является недостаточная надежность, обусловленная возникновением вибрации на начальном и конечном этапах работы клапана, а также сложность конструкции и, как следствие, не высокая точность регулирования расхода рабочей среды и долговечность работы.
Из уровня техники не обнаружено источника информации, который мог бы служить ближайшим аналогом для выявления совокупности существенных признаков, характеризующих патентуемую конструкцию клапана. Это обусловлено тем, что конструкция клапана имеет функциональные особенности узлов и элементов клапана.
Задачей, на решение которой направлено настоящее полезная модель, является упрощение конструкции и, как следствие технологичности. В результате формируется конструкция клапана с высокой точностью регулирования расхода рабочей среды и повышенной надежностью и сроком стабильной эксплуатации при работе, преимущественно в условиях сложных углеводородистых газовых сред.
Технический результат заключается в выполнении корпуса методом поковки, а фланцев штамповкой с минимальной токарной и фрезерной обработкой и из относительно недорогих материалов, в частности из углеродистой стали 20, а также в выполнении регулирующих и запирающих элементов клапана с возможностью монтажа и демонтажа и из
материалов с высокой износостойкой рабочей поверхностью.
Указанный технический результат достигается тем, что регулирующий клапан содержит корпус, выполненный методом поковки и соединенный методом сварки с входным и выходным патрубками, выполненными методом штамповки, внутри корпуса расположен реечный механизм перемещения запирающего элемента, выполненного в виде поршня, расположенного внутри гильзы с отверстиями, с возможностью в одном режиме сообщения полости входного патрубка с полостью выходного патрубка, а в другом положении перекрытия упомянутых отверстий гильзы, которая установлена в корпусе и выходном патрубке и поджата установочной гайкой с возможностью ее демонтажа, при этом шток с установленным с возможностью демонтажа поршнем соединен с рейкой-направляющей реечного механизма и расположен посредством уплотнителей во втулке, выполненной из бронзы и имеющей со свободной стороны рейки-направляющей полость со смазкой.
Возможны и другие варианты выполнения полезной модели, согласно которым необходимо, чтобы:
- поршень и гильза были бы выполнены из алюминия с плазменным электролитическим оксидированием рабочих поверхностей.
- поршень и гильза были бы выполнены алюмо-керамическим подслоем с последующим нанесением лакового слоя.
- поршень и гильза были бы выполнены из титановых сплавов или из стали. Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата. Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг.1 изображен продольный разрез регулирующего клапана. Согласно полезной модели регулирующий клапан содержит корпус 1, выполненный методом поковки и соединенный методом сварки с входным 2 и выходным 3 патрубками, выполненными методом штамповки. Внутри корпуса 1 расположен реечный механизм 4 перемещения запирающего элемента, выполненного в виде поршня 5, расположенного внутри гильзы 6 с возможностью перемещения при помощи реечного механизма 4. Гильза 6 выполнена с отверстиями 7, при этом перемещение поршня 5 в левое крайнее положение обеспечивает сообщение полости 8 входного патрубка 2 с полостью 9 выходного патрубка 3, а в другом крайнем положении - перекрытие упомянутых отверстий 7 гильзы 6 и посадкой своим торцом на седло.
Гильза 6 установлена в корпусе 1 и выходном патрубке 3 посредством уплотнений 10 и поджата установочной гайкой 11 через седло 11* к корпусу 1 с возможностью демонтажа и монтажа гильзы 6 и других деталей. Шток 12 поршня 5 связан с последним с возможностью удобного монтажа и демонтажа, в частности посредством гайки 14. С другой стороны шток 12 соединен с рейкой-направляющей 13 реечного механизма 4 и расположен посредством уплотнителей 15 во втулке 16, выполненной из бронзы и имеющей со свободной стороны рейки-направляющей 13 полость 17 со смазкой, при этом полость 17 закрыта заглушкой 18, присоединенной к корпусу 1.
С целью упрощения конструкции клапана возможны другие варианты выполнения трущейся пары гильза - поршень, согласно которым целесообразно, чтобы:
- поршень 5 и гильза 6 были бы выполнены из алюминия с плазменным электролитическим оксидированием трущихся рабочих поверхностей;
- поршень 5 и гильза 6 были бы выполнены алюмо-керамическим подслоем с последующим нанесением лакового слоя с повышенными прочностными свойствами на износ и истирание;
- поршень 5 и гильза 6 были бы выполнены из титановых сплавов или из стали.
Регулирующий клапан согласно полезной модели работай следующим образом.
В режиме «закрыто» запорный элемент, выполненный в виде поршня 5 своей рабочей поверхностью перекрывает отверстия 7 гильзы 6 и упирается своим торцом в седло 11*, повышая тем самым герметичность перекрытия. Режим закрытия осуществляется путем срабатывания реечного механизма 4, в результате чего рейка со шлицами, связанная с электроприводом, перемещаясь, приводит к осевому перемещению вправо рейки-направляющей 13, с которой она находится в прямом контактировании. В режиме регулирования рабочей среды, рейка-направляющая 13 перемещаясь в обратном направлении, перемещает поршень 5 влево, в результате этого отверстия 7 гильзы 6 открываются на требуемую величину. Полное открытие достигается при крайнем левом положении поршня 5 относительно гильзы 6, при котором полость 8 входного патрубка 2 сообщена с полостью 9 выходного патрубка 3 посредством всех отверстий 7 гильзы 6.
Простота конструкции клапана обусловлена выполнением корпуса 1 методом поковки с минимальными фрезерными и токарными операциями, соединенного посредством сварки с патрубками, выполненными методом штамповки. Такое решение корпуса 1 позволило разместить внутри него простой реечный механизм 4, а также связать воедино рейку-направляющую 13 со штоком 12 поршня 5, расположенным внутри гильзы 6 в виде простой цилиндрической втулки, зафиксированной внутри корпуса 1 посредством
гайки 11. Учитывая наиболее изнашиваемые детали клапана, это трущиеся друг о друга поршень 5 и гильза 6, они установлены в корпусе с возможностью монтажа и демонтажа. Внутренняя полость реечного механизма 4 заполнена смазкой, исключающей проникновение внутри рабочей среды.
Полезная модель соответствует условию патентоспособности «промышленная применимость», поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.