RU2069806C1 - Check valve - Google Patents

Abstract

FIELD: valves and piping. SUBSTANCE: check valve has piston with hole for rod and for passing working medium. Piston is placed in chamber between inlet and outlet channels. Seat is mounted on piston at side of chamber inlet channel. Length of rod exceeds length of piston. Stops for locking member and rod are made in end faces of chamber. EFFECT: enlarged operating capabilities. 1 dwg

Description

Изобретение относится к арматуростроению, конкретно касается конструирования обратных клапанов. The invention relates to valve engineering, specifically for the design of check valves.

Известен обратный клапан, содержащий цилиндрическую камеру с впускным и выпускным каналами, седло и запорный элемент. Known check valve containing a cylindrical chamber with inlet and outlet channels, a seat and a locking element.

Герметичное перекрывание трассы обеспечивается таким клапаном только после притирки запорного элемента к седлу и при наличии значительных перепадов давления среды на запорном элементе, то есть известный клапан недостаточно надежен. Sealed overlapping of the route is provided by such a valve only after grinding the locking element to the seat and in the presence of significant pressure drops on the locking element, that is, the known valve is not reliable enough.

Наиболее близким к предлагаемому является, принятый за прототип, известный обратный клапан, содержащий цилиндрическую камеру с впускным и выпускным каналами и шток с закрепленным на его конце подпружиненным к седлу запорным элементов. Closest to the proposed is, adopted for the prototype, the known non-return valve containing a cylindrical chamber with inlet and outlet channels and a rod with locking elements fixed to the saddle spring-mounted to its end.

В диапазоне малых перепадов давлений герметичность известного клапана обеспечивается, в основном, за счет пружины. Однако устанавливать в такой клапан пружину с большим усилием нецелесообразно, так как при этом возрастает давление, необходимое для его открытия и, тем самым, снижается чувствительность клапана. По условиям эксплуатации в большинстве случаев это недопустимо, так как оптимальным вариантом является клапан с максимальной чувствительностью. Таким образом, в известной конструкции повышение надежности за счет увеличения усилия пружины приводит к снижению чувствительности клапана и наоборот. In the range of small pressure drops, the tightness of the known valve is ensured mainly by the spring. However, it is impractical to install a spring with such a force in such a valve, since this increases the pressure necessary to open it and, thereby, decreases the sensitivity of the valve. According to operating conditions, in most cases this is unacceptable, since the valve with maximum sensitivity is the best option. Thus, in the known construction, increasing reliability by increasing the force of the spring reduces the sensitivity of the valve and vice versa.

Целью предлагаемого изобретения является повышение надежности клапана без снижения его чувствительности. The aim of the invention is to increase the reliability of the valve without reducing its sensitivity.

Поставленная цель достигается тем, что известный обратный клапан, содержащий цилиндрическую камеру с впускным и выпускным каналами, шток с закрепленными на его конце подпружиненным к седлу запорным элементов, снабжен поршнем с отверстием для штока и прохода среды, поршень размещен в камере между впускным и выпускным каналами, седло расположено на поршне со стороны впускного канала камеры, при этом длина штока превышает длину поршня, а в торцах камеры выполнены упоры для запорного элемента и штока. This goal is achieved by the fact that the known non-return valve containing a cylindrical chamber with inlet and outlet channels, a rod with locking elements spring-loaded to the saddle, is equipped with a piston with an opening for the rod and the passage of the medium, the piston is placed in the chamber between the inlet and outlet channels , the seat is located on the piston from the side of the inlet channel of the chamber, while the length of the rod exceeds the length of the piston, and stops are made at the ends of the chamber for the locking element and the rod.

Таким образом, заявляемое устройство соответствует критерию изобретения "Новизна". Thus, the claimed device meets the criteria of the invention of "Novelty."

При проведении анализа не обнаружено известных технических решений, обладающих сходными с отличающими заявляемое устройство от прототипа признаками. Следовательно, заявляемое решение соответствует критерию "существенные отличия". During the analysis, no known technical solutions were found that have similar features that distinguish the features distinguishing the claimed device from the prototype. Therefore, the claimed solution meets the criterion of "significant differences".

На чертеже представлена схема предлагаемого обратного клапана. The drawing shows a diagram of the proposed check valve.

Клапан смонтирован в составном корпусе, состоящем из двух герметично соединенных с помощью уплотнения 1 на резьбе 2 стаканов 3, 4, образующих цилиндрическую камеру, в торцах которой расположены впускной 5 и выпускной 6 каналы. В камере размещен поршень 7 с уплотнением 8 на боковой поверхности и отверстием 9 с направляющими 10. На торцевой поверхности поршня 7 выполнено седло 11 с герметизирующим элементом 12. В отверстии 9 с возможностью осевого перемещения относительно направляющих 10 установлен шток 13 с закрепленными на его противоположных концах запорным элементом 14 и фланцем 15, длина штока 13 превышает длину поршня 7, при этом на участке штока между фланцем 15 и поршнем 7 размещена пружина 16. Поршень и шток ориентированы в корпусе клапана таким образом, что седло 11 и запорный элемент 14 расположены на поршне 7 со стороны впускного канала 5. В торцах элементов 3, 4 корпуса выполнены упоры 17, 18 с пазами 19, 20. The valve is mounted in a composite housing consisting of two hermetically connected by means of a seal 1 on the thread 2 of the glasses 3, 4, forming a cylindrical chamber, at the ends of which are the inlet 5 and outlet 6 channels. A piston 7 with a seal 8 on the side surface and a hole 9 with guides 10 is placed in the chamber. A saddle 11 with a sealing element 12 is made on the end surface of the piston 7. A rod 13 is mounted in the hole 9 with the possibility of axial movement relative to the guides 10 with its opposite ends fixed to its opposite ends the locking element 14 and the flange 15, the length of the rod 13 exceeds the length of the piston 7, while the spring 16 is placed on the portion of the rod between the flange 15 and the piston 7. The piston and rod are oriented in the valve body so that the seat 11 and PORN element 14 arranged on the piston 7 on the side of the inlet channel 5. In the ends of the elements 3, 4 of the housing formed stops 17, 18 with the notches 19, 20.

Обратный клапан работает следующим образом. The check valve operates as follows.

В случае отсутствия давления рабочей среды в каналах 5, 6 поршень 7 находится в промежуточном положении, показанном на фиг.1. При этом впускной 5 и выпускной 6 каналы разобщены, так как запорный элемент 14 прижат пружиной 16 к уплотнению 12 седла 11. При подаче рабочей среды в канал 5 сила давления, действующая на поршень 7, смещает его в сторону выпускного канала 6. После того, как торец фланца 15 войдет в соприкосновение с упором 17 и поршень 7 сдеформирует пружину 16, между запорным элементом 14 и уплотнением 12 седла 11 образуется кольцевой зазор. В таком состоянии клапан открыт, впускной канал 5 сообщен с выпускным каналом 6 через указанный кольцевой зазор, отверстие 9 в поршне 7 и пазы 19 в упоре 17. После выравнивания давлений в каналах 5, 6 пружина 16 вновь прижимает запорный элемент 14 к употреблению 12 седла 11 и клапан закрывается. При сборе давления из впускного канала 5 поршень 7 под действием перепада давлений смещается в сторону впускного канала 5 до тех пор, пока торец запорного элемента 14 не соприкоснется с упором 18 и через уплотнение 12 не уравновесит развиваемое поршнем 7 усилие. In the absence of pressure of the working medium in the channels 5, 6, the piston 7 is in the intermediate position shown in figure 1. In this case, the inlet 5 and the outlet 6 channels are disconnected, since the locking element 14 is pressed by a spring 16 to the seal 12 of the seat 11. When the working medium is supplied to the channel 5, the pressure force acting on the piston 7 biases it towards the outlet channel 6. After that, as the end face of the flange 15 will come into contact with the stop 17 and the piston 7 will deform the spring 16, an annular gap is formed between the locking element 14 and the seal 12 of the seat 11. In this condition, the valve is open, the inlet channel 5 is in communication with the outlet channel 6 through the specified annular gap, the hole 9 in the piston 7 and the grooves 19 in the stop 17. After the pressure is equalized in the channels 5, 6, the spring 16 again presses the locking element 14 to use 12 seats 11 and the valve closes. When the pressure is collected from the inlet channel 5, the piston 7 is shifted towards the inlet channel 5 by the pressure differential until the end of the locking element 14 contacts the stop 18 and, through the seal 12, balances the force developed by the piston 7.

В заявленном обратном клапане может быть установлена более мощная, чем в прототипе, пружина. При этом для сохранения одинакового с прототипом давления, необходимого для открытия клапана, может использоваться пружина с усилием во столько раз большим, во сколько раз площадь поршня 7 превышает площадь, перекрываемую запорным элементом. Применение более мощной пружины позволяет повысить надежность клапана при малых перепадах давлений. В тех же случаях, когда рабочая среда сброшена из впускного канала 5 и имеют место значительные перепады давлений на запорном элементе 14, он за счет развиваемого поршнем 7 усилия зажимается между упором 18 и уплотнением 12 в среде 11. Это при одинаковом с прототипом перепаде давлений позволяет увеличить конкретные напряжения в зоне герметизации запорного элемента. Таким образом, заявленное техническое решение по сравнению с прототипом позволяет повысить надежность устройства как при малых, так и при больших перепадах давлений, то есть во всем рабочем диапазоне клапана, не ухудшая его чувствительности. In the claimed check valve can be installed more powerful than in the prototype, the spring. Moreover, in order to maintain the pressure necessary for opening the valve with the prototype, a spring can be used with a force that is many times as large as how many times the area of the piston 7 exceeds the area covered by the locking element. The use of a more powerful spring allows to increase the reliability of the valve at low pressure drops. In the same cases, when the working medium is discharged from the inlet channel 5 and there are significant pressure drops on the shut-off element 14, it is clamped between the stop 18 and the seal 12 in the medium 11 due to the force developed by the piston 7. This allows the pressure drop to be the same with the prototype increase specific stresses in the sealing zone of the locking element. Thus, the claimed technical solution in comparison with the prototype allows to increase the reliability of the device at both small and large pressure drops, that is, in the entire operating range of the valve, without compromising its sensitivity.

Claims (1)

Обратный клапан, содержащий цилиндрическую камеру с впускным и выпускным каналами, шток с закрепленными на его конце подпружиненным к седлу запорным элементом, отличающийся тем, что он снабжен поршнем с отверстием для штока и прохода среды, поршень размещен в камере между впускным и выпускным каналами, седло расположено на поршне со стороны впускного канала камеры, при этом длина штока превышает длину поршня, а в торцах камеры выполнены упоры для запорного элемента и штока. A non-return valve containing a cylindrical chamber with inlet and outlet channels, a rod with a locking element fixed to its end spring-loaded to the saddle, characterized in that it is equipped with a piston with an opening for the rod and the passage of the medium, the piston is placed in the chamber between the inlet and outlet channels, the seat it is located on the piston from the side of the inlet channel of the chamber, while the length of the rod exceeds the length of the piston, and stops are made at the ends of the chamber for the locking element and the rod.