Диафрагменный клапан

Диафрагменный клапан

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)з F 16 К 7/16

ГОСУДАРСТВЕННОЕ ПАТГНТНОЕ

ВЕДОМСТВО СССР (ГОСПАТЕНТ СССР) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4835625/29 (22) 07,06.90 (46) 15.01.93. Бюл. ¹ 2 (71) Производственное объединение "Ижмаш" им, Д.Ф.Устинова (72) В:Б.Кутузов (56) Авторское свидетельство СССР

N 91502, кл, F 16 К 7/16, 1950.

Авторское свидетельство СССР

N 1216531, кл. F 16 К 7/16, 1983. (54) ДИАФРАГМЕННЫЙ КЛАПАН

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано для перекрытия рабочей среды в различных отраслях промышленности.

Известен диафрагменный клапан, содержащий корпус, в котором размещены взаимодействующие с толкателем и седлами эластичные диафрагмы, закрепленные между опорами корпуса и крышек.

Недостатками известной конструкции являются низкие надежность и ресурс по причине наличия на диафрагмах знакопеременных нагрузок, а также нагрузок, действующих на сдвиг и излом.

Эти недостатки обусловлены плоской формой обеих сопрягаемых с диафрагмой поверхностей опор корпуса и крышек и отсутствием между упомянутыми опорами кольцевой полости под периферийный бурт зажатой диафрагмы, в результате чего происходит выдавливание излишнего материала диафрагм из зон зажатия к центрам

„„5U„„1788373 А1 (57) Сущность изобретения; в корпусе размещена взаимодействующая с толкателем и седлом эластичная диафрагма, закрепленная между опорой корпуса и съемной кольцевой опорой крышки. Между опорами образована кольцевая полость под периферийный бурт зажатой с радиальным напряжением диафрагмы, Сопрягаемая с диафрагмой поверхность опоры корпуса выполнена плоской. Съемная опора крышки выполнена трапециевидного сечения с периферийным расположением вершины. ил. диафрагм, т.е. выпучивание их в сторону седел.

Известен также диафрагменный клапан, содержащий корпус, в котором размещена взаимодействующая с толкателем и седлом эластичная диафрагма, закрепленная между опорой корпуса и съемной кольцевой опорой крышки, причем между упомянутыми опорами образована кольцевая полость под периферийный бурт зажатой с радиальным напряжением диафрагмы.

Данное техническое решение принято эа и рототи и.

Однако закрепление диафрагмы между конусами с параллельными образующими приводит к неравномерному ее эа>катию по периметру по причине трудности обеспечения точной соосности сопрягаемых конусных поверхностей опор корпуса и крышки, что приводит к короблению диафрагмы в зоне седла и препятствует герметичному закрытию клапана. Такое закрепление приводит также к избыточному натяжению

1788373

40 периметру и за счет отсутствия необходимости точного центрирования конусной сопря- 45

55 диафрагмы, снижающему ее эластичность и ограничивающему использование устройства в автоматических клапанах, устанавливаемых B системах с малыми перепадами давления рабочей среды на диафрагме. Все это снижает надежность работы устройства.

Кроме того, недостатком является необходимость точного центрирования сопрягаемых с диафрагмой поверхностей корпуса и крышки, а также необходимость фиксирования съемной шайбы (съемной кольцевой опоры крышки) от проворота, для чего требуются дополнительные конструктивные элементы (выступы и углубления), которые при сборке необходимо совмеЩать, снижают технологичность изготовления клапана.

Целью изобретения является повышение надежности работы и технологичности изготовления диафрагменного клапана.

Одновременно, изобретение позволяет расширить область применения устройства в автоматических клапанах с малыми перепадами давления рабочей среды на диафрагме, Указанная цель достигается тем, что в известном диафрагменном клапане, содержащем корпус, в котором размещена взаимодейству<ощая с толкателем и седлом эластичная диафрагма, закрепленная ме>кду опорой корпуса и съемной кольцевой опорой крышки. причем между упомянутыми опорами образована кольцевая полость под периферийный бурт зажатой с радиальным напряжением диафрагмы, сопрягаемая с диафрагмой поверхность опоры корпуса выполнена плоской, а съемная кольцевая опора крышки выполнена трапециевидного сечения с периферийным расположением вершины.

Повышение надежности работы и технологичности изготовления достигается за счет равномерного зажатия диафрагмы по гаемой с диафрагмой поверхности съемной кольцевой опоры крышки (сьемного кольца) относительно сопрягаемой с диафрагмой плоской поверхности опооы корпуса, Расширение области применения устройства в автоматических клапанах с малыми перепадами давления рабочей среды на диафрагме достигается за счет уменьшения натяжения центральной части диафрагмы при ее зажатии в расширяющемся в сторону периферии клиновидном промежутке между конусной и плоской поверхностями. Повышение технологичности изготовления достигается также за счет симметричности съемного кольца и отсутствия фиксирующих от прово10

25 рота конструктивных элементов. благодаря чему упростилось изготовление деталей и отпала необходимость ориентировать кольцо при сборке. Фиксация от проворота достигается снижением силы трения между сопрягаемыми поверхностями крышки и съемного кольца за счет уменьшения площади поверхности их взаимодействия (контакта) — в сравнении с силами трения между диафрагмой и сопрягаемыми с нею поверхностями опоры корпуса и съемного кольца.

На черте>ке изображен общий вид с разрезом диафрагменного клапана.

Диафрагменный клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 отверстиями, закрытый ввинчиваемой крышкой 4, внутри которой размещены толкатель 5 с пружиной 6.

В корпусе 1 размещена диафрагма 7 на седле 8. Между опорой 9 корпуса 1 и съемной кольцевой опорой 10 крышки 4 зажата периферийная кромка (бурт) 11 диафрагмы

7. Поверхность 12 опоры 9 корпуса 1 выполнена плоской. Съемная кольцевая опора 10 выполнена трапециевидного сечения с периферийным расположением вершины.

Угол между боковыми сторонами 13 и 14 трапеции 5-6О. Входное отверстие 2 соединено с кольцевой полостью 15, располо>кенной вокруг седла 8 между корпусом 1 и диафрагмой 7.

Между поверхностью 16 крышки 4 и поверхностью 14 сьемной кольцевой опоры 10 может быть введена смазка.

Клапан работает следующим образом.

В исходном состоянии клапан закрыт (изображено). При этом толкатель 5 под дей.ствием пружины 6 прижимает диафрагму 7 к седлу 8, перекрывая проход рабочей среды из кол ьцевои полости 15 к выходному отверстию 3. При превышении усилия, создаваемого перепадом давления на диафрагме 7 (давление в кольцевой полости 15, т.е. под диафрагмой 7, выше, чем с обратной стороны диафрагмы 7) над усилием, создаваемым пружиной 6 и диафрагмой 7 (благодаря ее упругости), диафрагма 7 с толкателем 5 отходят от седла 8. При этом сжимается пружина 6 и растягивается диафрагма 7, открывая проход рабочей среды из входного отверстия 2, кольцевой полости 15 к выходному отверстию 3. При снижении перепада давления на диафрагме 7 последняя под действием толхателя 5, передающего усилие пружины 6, и под действием силы собственной упругости возвращается в исходное поло>кение: прижимается к седлу

8, перекрывая проход рабочей среды из

8xoäéoão отверстия 2 к выходному 3. Таким образом, работа клапана осуществляется

1788373 автоматически. в зависимости от давления самой рабочей среды. При сборке клапана периферийная кромка (бурт),1 1 диафрэгмы

7 зажимается между поверхностями 12 и 13 опоры 9 корпуса 1 и съемной кольцевой опоры 10 соответственно. При этом, благодаря клиновидной, с расширением в сторону периферии, форме поперечного сечения кольцевой полости, огрэничивэемой поверхностями 12 и 13, излишний (сдеформированный) материал периферийной кромки (бурта) 11 выдавливается на периферию упомянутой полости, чем предотвращается перераспределение материала из зоны зажатия к центру диафрагмы 7, т.е. выпучивэние ее в сторону седла 8. Клиновидная кольцевая полость, одновременно, выполняет функцию "кольцевой полости под периферийный бурт зажатой с рэдиальным напряжением диафрагмы.

Особенность сборки клапана, изображенного на чертеже, состоит в том, что при зэвинчивании крышки 4 и одновременном нажатии ее торцевой поверхности 16 нэ торцевую поверхность 14 съемной кольцевой опоры 10 между этими поверхностями возникает сила трения. В это же время противоположный торец 13 съемной кольцевой опоры 10 нажимает нэ периферийную кромку (бурт) 11 диафрагмы 7 и деформирует ее.

При этом, благодаря углублению съемной кольцевой опоры 10 в диафрагму 7, увеличивэется площадь поверхностного контакта между поверхностью 13 съемной кольцевой опоры 10 и прилегающей поверхностью диафрагмы 7, увеличивая тем самым силу трения между ними, Аналогичным образом сила трения изменяется между приле>кэщими поверхностями опоры 9 корпуса 1 (поверхностью 12) и диафрагмы 7. Фиксация съемной кольцевой опоры 10 от проворота происходит за счет того, что силы трения между поверхностями периферийной кромки (бурта) 11 диафрагмы 7 и сопряженными поверхностями 12 и 13 опоры 9 корпуса 1 и съемной кольцевой опоры 10, зэ счет большей площади взаимного контакта, превосходят силу трения между торцеpûë è поверхностями 14 и 16 сьемной кольцевой опоры

10 и крышки 4, между которыми имеет место контэкт по линии (площэдь поверхности

5 контакта, практически, близка к нулю). При этом, по мере увеличения усилия зэжэтия периферийной кромки (буртэ) 11 диафрагмы

7 происходит увеличение углубления сьемной кольцевой опоры 10 в диафрагму 7 и

10 автоматически увеличиваются площади поверхностей контакта периферийной кромки (бурта) 11 с поверхностями 12 и 13 опоры 9 корпуса 1 и съемной кольцевой опоры 10, что увелиЧивает силу трейия между ними, 15 Сила трения между поверхностями 14 и 16 съемной кольцевой опоры 10 и крышки 4 увеличивается при этом b меньшей мере, ввиду жесткости этих поверхностей и неизменности площэди их соприкосновения, и

20 остается небольшой, ввиду малости площади их контакта (близкэ к нулю).

Использование изобретения повышает надежность работы и технологичность изготовления диэфрэгменного клэпэнэ. В то же

25 время, изобретение расширяет область применения диафрагменного клапэнэ в кэчестве автоматических клапанов с малым перепадом давления рабочей среды на диафрагме, 30

Формула изобретения

Диафрэгменный клапан, содержащий корпус, в котором размещена взэимодейст35 вующая с толкэтелем и седлом эластичная диафрагма. закрепленная между опорой корпуса и съемной кольцевой опорой крышки, причем междуупомянутыми опорами обрэзовэна кольцевая полость под

40 периферийный бурт зажатой с радиальным напряжением диафрагмы, о т л и ч а ю щ и йс я . тем, что сопрягаемая с диафрагмой поверхность опоры корпуса выполнена плоской, а съемная кольцевая опора крышки

45 выполнена трапециевидного сечения с периферийньгм расположением вершины.

1788373

Составитель В.Кутузов

Техред M.Моргентал Корректор О.Юрковецкая

Редактор

Заказ 66 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул.Гагарина, 101