Клапан с легкоплавким материалом

Клапан с легкоплавким материалом

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Советских

Социалистических

Реотубпик

On И : НИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИЯЕТИЛЬСТВУ

« 658 ( (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 23.06.76 (21) 2376786/25-08 с присоединением заявки Яе— (23) Приоритет— (51) М. Кл.2

F 16 К 31!145

Государственный комитет

СССР оо делам изооретеннй н открытий (53) УДК621.646 (088.8) Опубликовано 25.04.79. Бюллетень № 15

Дата опубликования описания 26, ОФ. У (72) Авторы изобретения

В. Т. Пиянзин (71) Заявитель (54) КЛАПАН С ЛЕГКОПЛАВКИМ МАТЕРИАЛОМ

Изобретение относится к высокогерметичHhlvI клапанам, применяемым в пневматических или гидравлических системах, где необходима высокая герметичность клапана при ограниченном числе его срабатывания, например, в системах длительного хранения жидкостей и газов.

Известен клапан с легкоплавким материалом в герметизируемом стыке запорного органа и седла, который расплавляется нагревателем, проходит через поры уплотнительного элемента и заполняет стык (1J

Недостатком известного клапана является то, что в момент заполнения стыка легкоплавким материалом, рабочая среда под действием большого перепада давлений на герметизирующий стык просачивается между сопряженными поверхностями седла и запорного органа и вытесняет его, образуя свивки.

Известно клапанное устройство, в котором для уменьшения перепада давлений на уплотняюшем элементе выполнен клапан предварительного перекрытия потока рабочей среды (2).

Недостатком известной конструкции является то, что в период герметизации клапана из полости между герметизируемым

2 стыком и перекрывающим клапаном происходит утечка рабочей среды в выходную полость клапана. Это ведет к увеличению перепада давлений на герметизируемом стыке.

Цель изобретения — обеспечение полной

5 герметичности клапана за счет надежного уплотнения клапанного элемента легкоплавким материалом.

Поставленная цель достигается тем, что в полом приводном штоке клапана установлен сильфон, один конец которого жестко соединен со штоком, а второй заглушен причем полость, образованная сильфоном и расточкой штока, соединена каналом с входной полостью клапана, а внутренняя полость сильфона — с выходной полостью.

Предлагаемый клапан схематично изображен в открытом положении на фиг. 1, в процессе закрытия — на фиг. 2, 3, в закрытом положении — на фиг. 4.

Клапан состоит из корпуса 1, в котором выполнен входной штуцер 2 и выходной штуцер 3. на котором выполнено седло 4. В корпусе установлен запорный элемент, включающий в себя полый приводной шток

5 и запорный орган 6 перекрывающего кла658347 пана, установленный на штоке соосно ему и с возможностью осевого перемещения. Пружина 7 установлена между приводным штоком и запорным органом 6 и удерживает последний в крайнем положении от штока (фиг. 1).

В расточке приводного штока установлен сильфон 8, один конец которого герметично соединен с приводным штоком 5, другой конец герметично закрыт заглушкой 9 и имеет возможность свободного перемещения.

Полость сильфона 8 образует в расточ- 5р ке приводного штока камеру 10, соединенную каналом 11 с расточкой корпуса клапана.

Полость 12 между сильфоном и приводным штоком соединена каналом 13 с входной полостью 14 клапана.

В закрытом положении клапана цилиндрическая поверхность 15 приводного штока сопрягается с цилиндрической поверхностью

16 расточки корпуса клапана, при этом камера 10 соединяется каналом 11 с полостью 17 расточки клапана, а полость 12 соединяется каналом 13 с входной полостью 14 клапана (фиг. 4) . На цилиндрической поверхности 16 установлен замкнутый по окружности уплотнительный элемент 18, представляющий собой пористый материал, поры которого заполнены легкоплавким материалом (припоем) . Уплотнительный элемент охвачен по окружности элементом 19, установленным в корпусе клапана и представляю щим собой электронагревательное устройство, которое, во избежание потерь тепла в металл корпуса, отделено от него теплоизоляцией 20.

Работа клапана осуществляется следующим образом.

При закрытии клапана приводное устройство (на фигурах не изображено) перемещает приводной шток 5, а вместе с ним и запорный орган 6, в расточке корпуса 1 в направлении выходного штуцера 3, в результате чего запорный орган 6 перекрывает седло 4 (фиг. 2). Движение рабочей среды по расточке корпуса прекращается. Дальнейшее движение штока 5 происходит одновременно со сжатием пружины 7 относительно запорного органа 6. Цилиндрическая поверхность 15 приводного штока 5 входит в сопряжение с цилиндрической поверхностью

16 расто-licH корпуса, происходит разобщение выходной полости 17 от входной полости 14.

Движение штока прекращается, когда цилиндрическая поверхность 15 полностью войдет в сопряжение с уплотнительным элементом 18 (фиг. 3). Включается электронагревательный элемент !9. Материал, заполняющий поры уплотнительного элемента 18, расплавляется и плотно прилегает (припаивается) к цилиндрической поверхности 15 приводного штока 5. Причем с момента перекрытия седла 4 запорным органом 6 по по35

49

5О

55 верхности контакта между ними происходит утечка рабочей среды за счет неизбежной негерметичности этого контакта. Эта утечка продолжается из выходной полости 17 после разобщения ее с входной полостью 14, а также и в то время, когда легкоплавкий материал в порах элемента 18 находится в расплавленном состоянии. По мере утечки рабочей среды из полости 17 происходит сокращение объема камеры 10 за счет сжатия сильфона 8 под воздействием на него входного давления, вследствие чего в камере 10 и выходной полости 17 поддерживается постоянное давление, приблизительно равное давлению в полости 14. Ввиду равенства давлений в полостях 17 и 14 не происходит течения рабочей среды между сопряженными поверхностями 15 и 16 в процессе герметизации их легкоплавким материалом, тем самым исключается образование свищей в этом материале и, следовательно, обеспечивается надежная герметизация. Объем камеры 10 выбирается из расчета, чтобы после отключения электронагревательного устройства, давление в выходной полости 17 поддерживалось равным давлению во входной полости 14 до момента остывания (затвердевания) легкоплавкого материала. В дальнейшем свободный конец сильфона 8 упирается в запорный орган 6. Клапан закрыт и загерметизирован легкоплавким материалом (фиг. 4).

Чтобы открыть клапан, приводное устройство перемещает приводной шток 5 и запорный орган 6 в направлении от выходного штуцера 3, при этом связь легкоплавкого материала с цилиндрической поверхностью 15 приводного штока 5 разрушается, цилиндрическая поверхность 15 выходит из сопряжения с цилиндрической поверхностью

16, а запорный орган 6 отходит от седла 4.

Формула изобретения

Клапан с легкоплавким материалом, в корпусе которого установлен запорный орган в виде штока с расточкой, в которой установлен подпружиненный перекрывающий элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности герметизации клапана, в расточке штока установлен сильфон, один конец которого жестко соединен со штоком, а второй заглушен, причем полость, образованная сильфоном и расточкой штока, соединена каналом с входной полостью клапана, а внутренняя полость сильфона — с выходной полостью.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США М 3299905, кл. 137 — 341, 1971.

2. Патент Франции № 2014!89, кл. F 16 К 31/00, 1970.

658347

Вхад

Вхад ь

1В ддг. 2

Рддг, 1 дхад

Вход

Рй7 Вд

Составитель Г». Плюгнн

Техред О. Луговая Корректор О. Ковияская

Тираж 1138 Подписное

UH И И ПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, )К вЂ” 35, Раушская наб., д. 4, 5

Филиал ППП е Ïàòåíò», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Редактор

Заказ 2026/33