Клапан

Клапан

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОП ИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 01.04.76 (21) 2346407/25-06 с присоединением заявки №вЂ” (23) Приоритет— .Опубликовано 05.06.79. Бюллетень № 21

Дата опубликования описания 05.06.79

666288

Союз Советских

Социалистических

Республик

М. Кл.

F 04 В 21/02

F 16 К 15/10

Государственный комитет

СССР во делам изобретений и открытий

УДК 621.651 (088.8) (72) Авторы изобретения

Ю. M Авилкин, А. Б. Гуляев и В. Н. Смирнов

Всесоюзный научно-исследовательский и проектно-конструкторский институт нефтяного машиностроения (71) Заявитель (54) КЛАПАН

Изобретение относится к гидромашинострое. нию, в частности к клапанам поршневых, преимущественно, буровых насосов.

Известен клапан, содержащий седло с опорной крестовиной, снабженной ребрами, и запорный орган, включающий установленные на об- 5 щем штоке верхний и нижний кольцевые элементы и расположенную между ними кольцевую уплотнительную манжету. Запорный орган сопрягается с поверхностью седла (1). Однако известный клапан характеризуется сравнительно низ- 10 кой долговечностью, вследствие недостаточной герметичности, обусловленной контактным давлением на поверхность уплотнительной манжеты контактирующей с седлом, которое соизмеримо с давлением нагнетаемой среды, а также вследствие наличия высоких динамических нагрузок при посадке запорного органа клапана на седло, особенно при изношенном сопряжении "манжета — седло, л неравномерного износа оопрягаемых поверхностей запорного органа клапана и седла.

Цель изобретения состоит в повышении долговечности узла клапана, достигаемого путем повышения его герметичности, снижения динамических нагрузок и неравномерности износа. В описываемом клапане это достигается тем, что в нем нижний кольцевой элемент запорного органа установлен на нижнем конце штока свободно с ограниченным ходом вниз, а на его нижней торцовой поверхности выполнены периферийные каналы, примыкающие к боковым поверхностям ребер крестовины седяа, которые изогнуты в одном направлении относительно центральной оси клапана. Между верхним кольцевым элементом запорного органа клапана и седлом выполнен кольцевой зазор.

На фиг. 1 представлен узел клапана в сборе, разрез; на фиг. 2 — нижняя торцовая поверхность нижнего кольцевого элемента запорного органа клапана; .на фиг, 3 — седло, план; иа фиг. 4 — сечение А — А на фиг. 3.

В кольцевом пазу 1 нижнего конца направляющего штока 2, выполненного совместно с верхним подвижным кольцевым элементом 3 запорного органа клапана и верхним концом 4 направляющего штока 1, установлена эластичная сольцевая уплотнительная манжета 5. Нижний

666288

Клапан, преимущественно, .бурового насоса, содержащий седло с опорной крестовиной, снаб36 женной ребрами, и сопрягаемый с поверхностью седла запорный орган, включающни установленные на общем штоке верхний и нижний кольцевые элементы и расположенную между ними кольцевую уплотнительную манжету, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения его долговечности, нижний кольцевой элемент запорного органа установлен на нижнем конце штока свободно с ограниченным ходом вниз, а на его нижней торцовой поверхности выполнены периферийные каналы, примыкающие к боковым поверхностям ребер крестовины седла, которые изогнуты в одном направлении относительно центральной оси клапана.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент США И 2745631, кл. 251 — !75, 1952.

3 кольцевой подвижный элемент 6 запорного органа клапана установлен на нижнем конце штока

2 свободно с ограниченным ходом вниз (с возможностью вращения на штоке) и зафиксирован от перемещения вниз эластичной втулкой 7, установленной в кольцевом пазу 8 нижнего конца 5 штока 2. Таким образом, уплотнительная коль,цевая манжета расположена между верхним 3 и нижним 6 кольцевыми элементами, установленными на общем штоке. Занорный орган клапана установлен в центральном отверстии 9 крес- 16 товины седла 10 и опирается нижним кольцевым элементом 6 на плоско-коническую поверхность седла 10. Между седлом 10 и верхним кольцевым элементом 3 имеется кольцевой зазор а. Нижняя торцовая поверхность 11 элемента 6 снабжена периферийными каналами. 12, примыкающими к боковым поверхностям !3 ребер крестовины седла !О, изогнутых в одном направлении относительно центральной оси клапана для закручивания потока жидкости. Запорный орган клапана прижимается к седлу 10

",пружиной 14.

При выравнивании давления в полостях насоса запорный орган клапана опускается и прижимается нижним кольцевым элементом 6 к плоско-конической поверхности седла 10, а затем при повышении перепада давления жидкости происходит сжатие манжеты 5 между относительно подвижными кольцевыми элементами

3 и 6 запорного органа клапана и тем самым используется полный объем манжеты 5 для гашения динамнчеоких нагрузок при посадке клапана. Поскольку перепад давления среды передается на верхнюю проекцию клапана, включая верхнюю торцовую поверхность штока, верхнюю торцовую поверхность кольцевого элемента 3 запорного органа и поверхность манжеты 5 в кольцевом зазоре а,и воспринимается плоскоконической поверхностью седла через нижний кольцевой элемент 6, площадь которого меньше площади проекции клапана на величину площади поперечного сечения штока 2, в манжете

5 контактные давления в сопряжении "манжета — седло" возрастают по сравнению с давлением среды, что повышает герметизирующую способность узла клапана, а уплотнение работает по принципу дифференциального уплотнения.

При возрастании давления под запорным органом клапана последний поднимается над седлом 10 потоком жидкости, который, проходя между ребрами крестовины с изогнутыми боковыми поверхностями 13, закручивается и взаимодействует с периферийными каналами 12 нижнего кольцевого элемента 6, поворачивая его относительно оси нижнего конца штока 2, что снижает неравномерность износа нижнего элемента 6, при его посадке на седло 10 и способствует снижению суммарного износа колъцезого элемента запорного органа 6 и седла 10.

Применение съемного элемента 6 позволяет более рационально использовать материалы за счет многократного использования нижнего и верхнего концов штока и верхнего кольцевого элемента. При этом возможно применение н1цкнего элемента из высокопрочиых износостойких материалов.

Применение клапана описываемой конструкции повышает его долговечность и увеличивает межремонтный период бурового насоса.

Формула изобретения

666288

Pve. 2

Pve Ю

4-4 юРгриую

Рог. 4

Составитель Э. Гинзбург

Техред 3,Чужик Корректор A Гринденко

Редактор Л. Тюрина

Тираж 771 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 3119/25

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4