Затвор клапана
Иллюстрации
Реферат
ЗАТВОР КЛАПАНА, содержащий коническое седло с уплотнительной поверхностью и взаимодействующий с ним запорный орган, включающий уплотнительный элемент, установленный в кольцевой полости образуемой телом запорного органа и упругими оболочечными элементами с уплотнительными кромками, и выполненный из материала , способного к упругой или пластической деформации, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, один из упругих оболочечных элементов выполнен в виде цилиндрического выступа с уплотиительной кромкой, охватывающего уплотнительнь й элемент со стороны уплотнительной поверхности седла с образованием с кромкой другого упругого оболочечного элемента кольцевого зазора, причем уплотнительными кромками цилиндрического выступа и другого оболочечного элемента образована общая уплотнительная коническая поверхность , образующая которой наклонена к образующей уплотнительной поверхности седла под углом с вершиной, обращенной навстречу движению рабочей среды. &
СОЮЗ СОВЕТСКИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ
РЕСПУБЛИК
3(5g 1 16 К 1/38//F 16 К 25 04
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР
RO ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ
r фг;. (, . &у
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЙ
° 1
К ABTOPCKOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ
CO
OO
1Ь 4
9
10 (21) 3505145/25-08 (22) 26.10.82 (46) 15.04.84. Бюл. № 14 (72) Д. А. Мендельсон и В. А. Ананьевский (71) П роизводствен ное объединение «Киевпромарматура» (53) 621.646 (088.8) (56) I. Авторское свидетельство СССР № 731157, кл. F 16 К 1/34, 1978.
2. Опубликованная заявка ФРГ № 2428242, кл. F 16 К 1/38, !974 (прототип). (54) (57) ЗАТВОР КЛАПАНА, содержащий коническое седло с уплотнительной поверхностью и взаимодействующий с ним запорный орган, включающий уплотнительный элемент, установленный в кольцевой полости образуемой телом запорного органа и упругими оболочечными элементами с уплотни„„SU„„1086267 А тельными кромками, и выполненный из материала, способного к упругой или пластической деформации, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности, один из упругих оболочечных элементов выполнен в виде цилиндрического выступа с уплотнительной кромкой, охватывающего уплотнительный элемент со стороны уплотнительной поверхности седла с образованием с кромкой другого упругого оболочечного элемента кольцевого зазора, причем уплотнительными кромками цилиндрического выступа и другого оболочечного элемента образована общая уплотнительная коническая поверхность, образующая которой наклонена к образующей уплотнительной поверхности седла под углом с вершиной, обращенной навстречу движению рабочей среды.
1086267
55
Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено, преимущественно, для систем высокого давления.
Известна запорная пара седло-запорный орган, на одном из элементов которой выполнены два упругих оболочечных элемента с уплотнительными кромками, образующих с жестким телом одного из элементов запорной пары кольцевую полость, в которой размещен уплотнительный элемент (1).
Однако это устройство характеризуется недостаточной надежностью в условиях воздействия высокого давления среды.
Наиболее близким к предлагаемому по техничес ко и сущности и достигаемому результату является затвор клапана, содержащий коническое седло с уплотнительной поверхностью и взаимодействующий с ним запорный орган, включающий уплотнительный элемент, установленный в кольцевой полости, образуемой телом запорного органа и упругими оболочечными элементами с уплотнительными кромками, и выполненный из материала, способного к упругой или пластической деформации (2).
Однако это устройство характеризуется недостаточной надежностью устройства вследствие выхода из строя уплотнительного элемента при воздействии высоких давлений.
Цель изобретения — повышение надежности затвора клапана.
Указанная цель достигается тем, что в затворе клапана, содержащем коническое седло с уплотнительной поверхностью и взаимодействующий с ним запорный орган, включающий уплотиительный элемент, установленный в кольцевой полости, образуемой телом запорного органа и упругими оболочечными элементами с уплотнительными кромками, и выполненный из материала, способного к упругой или пластической деформации, один из упругих оболочечных элементов выполнен в виде цилиндрического выступа с уплотнительной кромкой, охватывающего уплотнительный элемент со стороны уплотнительной поверхности седла с образованием с кромкой другого упругого оболочечного элемента кольцевого зазора, причем уплотнительными кромками цилиндрического выступа и упругого оболочечного элемента образована общая уплотнительная коническая поверхность, образующая которой наклонена к образующей уплотнительной поверхности седла под углом с вершиной, обращенной навстречу движению рабочей среды.
На фиг. 1 изображен затвор клапана, разрез; на фиг. 2 и 3 — взаимное расположение уплотнительных кромок запорного органа и уплотнительной поверхности седла в зависимости от направления рабочей среды.
Корпус запорного органа 1 имеет жесткую часть 2 и упругий оболочечный элемент, 20
50 выполненный в виде цилиндрического выступа 3 с уплотнительной кромкой 4. С корпусом запорного органа l соединен грибок 5, который имеет жесткую часть 6 и конический упругий оболочечный элемент 7 с уплотнительной кромкой 8. Упругие оболочечные элементы 3 и 7 вместе с жесткими частями 2 и 6 корпуса запорного органа 1 и грибка 5 образуют кольцевую полость А, в которой расположен уплотнительный элемент 9, выполненный из материала, способного к большой деформации без разрушения, например из эластомерного материала или из пластичного материала, имеющего температуру рекристаллизации ниже температуры эксплуатации затвора. Между уплотнительными кромками 4 и 8 упругих оболочечных элементов 3 и 7 образован узкий кольцевой зазор Б, также заполненный уплотнительным элементом 9.
Затвор содержит жесткое конусное седло 10, с уплотнительной поверхностью 11 которой контактируют уплотнительные кромки 4 и 8 упругих оболочечных элементов 3 и 7, а также элемент 9 по кольцевому зазору Б между кромками 4 и 8.
Уплотнительные кромки 4 и 8 образуют общую коническую поверхность, угол конусности которой отличается от угла конусности седла 10. Он больше угла конусности седла 10 при направлении давления со стороны цилиндрического оболочечного элемента 3 (фиг. 2) и меньше угла конусности седла 10 при направлении давления со стороны конического оболочечного элемента 7 (фиг. 3), т.е. вершина угла между образующими уплотнительных поверхностей запорного органа и седла всегда обращена навстречу движению потока. Величина отличия углов конусности запорного органа 1 и седла 10 зависит от размеров (диаметра) запорного органа, величины герметизируемого давления и величины силы прижатия запорного органа к седлу.
Затвор работает следующим образом.
При закрывании затвора первой вступает в контакт с седлом 10 уплотнительная кромка того упругого оболочечного элемента 3 или 7 запорного органа 1, который расположен со стороны подачи давления.
Под действием управляющей силы происходит упругая деформация этого оболочечного элемента 3 или 7 и одновременно деформация уплотнительного элемента 9, компенсирующая погрешности формы и расположения уплотнительных поверхностей седла 10 и запорного органа 1. При этом уплотнительный элемент 9 несколько выдавливается в зазор и вступает в контакт с седлом 10 по кольцевому зазору Б. Последней вступает в контакт с седлом 10 уплотнительная кромка оболочечного элемента 3 или 7, примыкающего к полости выхода, подкрепляя при
1086267
Составитель М. Кольцова
Редактор Н. Киштулинец Техред И. Верес Корректор A. Ференц
Заказ 2223 38 Тираж 913 Подписное
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж вЂ” 35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП «Патент>, г. Ужгород, ул. Проектная, 4 этом уплотнительный элемент 9 и ограничивая его выдавливание. Полость А расположения уплотнительного элемента 9 оказывается в результате полностью замкнутой, давление среды на примыкающий к полости подачи упругий оболочечный элемент 3 или
7 и управляющая сила способствуют лучшему заполнению микронеровностей уплотнительной поверхности 11 эластичным или пластичным уплотнителем 9 и улучшению герметизаци и. 10
Технико-экономическая эффективность изобретения состоит в следующем.
Использование в затворе одновременно упругих оболочечных элементов и эластичных или пластических уплотнителей с большой деформацией повышает способность затвора к компенсации погрешностей формы и расположения уплотнительных поверхностей за счет деформации этих элементов, а также повышает герметичность затвора.
Кроме того, в конструкции способный к большой деформации уплотнительный элемент защищен от вымывания потоком среды упругими оболочечными элементами, причем при малых зазорах между запорным органом и седлом, когда эрозия обычно особенно велика, оболочечные элементы первыми вступают в контакт и уменьшают этим эрозию уплотнителя. Образованная коническими поверхностями запорного органа и седла плавно расширяющаяся по направлению потока кольцевая щель обуславливает спокойное, без завихрений, течение среды на участке уплотнения и соответственно мень шее эрозионное изнашивание поверхностей.