RU2514551C2 - Control valve - Google Patents

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: invention relates to valve and accessories, particularly to control valve to adjust fluid flow rate in gas and air lines. Control valve comprises body with seat made in through channel. Valve gate is rigidly fitted on pin in said body in bearing bushes and coupled with the drive, Saud bushed are made from material of hardness higher than that of valve body. Bush outer surface is corrugated. Crimps are cut in body material at fitting of bushes therein. Note here that clearance exists between bush smooth surface and body.

EFFECT: decreased stress in plain bearings at about 400-500°C and higher reliability.

4 dwg

Description

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к регулирующим клапанам, и может быть использовано для регулирования расходов среды в газовоздухопроводах.The invention relates to valve engineering, in particular to control valves, and can be used to control the flow of the medium in gas and air ducts.

Известен регулирующий клапан, содержащий корпус, в проходном канале которого выполнено седло, и поворотную заслонку, жестко закрепленную на оси, установленной в корпусе в подшипниках качения и связанной с приводом (см., например, Номенклатурный каталог компании «ПромАрм» ["Электронный ресурс] / Затворы дисковые - Режим доступа: http:// www.промарм.ru).Known control valve containing a housing in the passage channel of which a seat is made, and a rotary damper, rigidly mounted on an axis mounted in the housing in rolling bearings and associated with the actuator (see, for example, the PromArm company nomenclature catalog [Electronic resource] / Disk locks - Access mode: http: // www.promarm.ru).

Однако, при работе в средах, имеющих температуру порядка 400-500°C подшипники качения во избежание перегрева приходится делать вынесенными или охлаждаемыми, что приводит к усложнению и удорожанию конструкции.However, when working in environments with temperatures of the order of 400-500 ° C, rolling bearings must be made remote or cooled to avoid overheating, which leads to a complication and higher cost of the design.

Наиболее близким по технической сущности является регулирующий клапан содержащий корпус с выполненным в проходном канале седлом и заслонку, жестко закрепленную на поворотной оси, установленной в корпусе во втулках подшипников скольжения и связанной с приводом (см. «Клапаны регулирующие типа поворотной заслонки». Номенклатурный каталог ЗАО БКЗ [Электронны ресурс] / Клапаны типа 12с-1 - Режим доступа: http://www.bkzn.ru - прототип).The closest in technical essence is a control valve comprising a housing with a seat made in the passage channel and a damper rigidly fixed to the rotary axis installed in the housing in the plain bearings bushings and connected to the actuator (see "Control valves of the type of rotary damper". CJSC nomenclature catalog BKZ [Electronic resource] / Valves type 12s-1 - Access mode: http://www.bkzn.ru - prototype).

Однако, при использовании подшипников скольжения, втулки которых в корпусе установлены на прессовой посадке, при неравномерном прогреве корпуса и втулки или вследствие неодинаковых коэффициентов линейного расширения материала втулки и корпуса, возможна деформация корпуса или деформация внутренней поверхности втулки подшипника, а также перекос одной втулки относительно другой и, как следствие, заклинивание регулирующего клапана. Кроме того, из-за неравномерного прогрева корпуса и втулки, неодинаковых коэффициентах линейного расширения материалов деталей, между корпусом и втулкой может появиться зазор по всей длине втулки, таким образом, появляется возможность проворота втулки относительно корпуса.However, when using plain bearings, the bushings of which in the housing are mounted on a press fit, during uneven heating of the housing and the sleeve or due to unequal linear expansion coefficients of the material of the sleeve and housing, deformation of the housing or deformation of the inner surface of the bearing sleeve, as well as skew of one sleeve relative to another and, as a result, jamming of the control valve. In addition, due to the uneven heating of the housing and the sleeve, unequal linear expansion coefficients of the materials of the parts, a gap along the entire length of the sleeve may appear between the body and the sleeve, thus, the possibility of turning the sleeve relative to the body.

Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является повышение надежности и долговечности регулирующего клапана, путем снижения напряжения на втулки подшипников скольжения при его работе в средах при высоких температурах.The problem to which the claimed invention is directed, is to increase the reliability and durability of the control valve, by reducing the voltage on the sleeve of the bearings while it is running in environments at high temperatures.

Поставленная задача решается тем, что в регулирующем клапане, включающем корпус с выполненным в проходном канале седлом, заслонку жестко закрепленную на поворотной оси в корпусе во втулках подшипников скольжения и связанной с приводом, согласно заявленному изобретению, втулки выполнены из материала с твердостью выше, чем материал корпуса и на их наружной поверхности нанесены рифления, частично врезаемые в материал корпуса, при установке в нем втулок, при этом между не рифленой поверхностью втулок и корпусом имеется зазор.The problem is solved in that in the control valve, comprising a housing with a seat made in the passage channel, a damper rigidly mounted on a rotary axis in the housing in the bearings of the plain bearings and connected to the actuator, according to the claimed invention, the bushings are made of material with a hardness higher than the material corpses and corrugations are applied on their outer surface, partially cut into the case material when bushings are installed in it, while there is a gap between the corrugated surface of the bushings and the case.

Сущность заявленного изобретения заключается в следующем.The essence of the claimed invention is as follows.

Более высокая твердость материала втулок с рифлениями обеспечивает врезание рифлений в материал корпуса при установке втулки в корпус, для этого, естественно, диаметр рифленой части втулок (зубцы рифлений) должен быть больше диаметра не рифленой части втулки. Высота зубцов рифлений должна быть рассчитана на то, что после врезания рифлений в корпус между корпусом и не рифленой частью втулок оставался зазор (см. чертеж). Образовавшийся зазор между не рифленой частью втулки и корпусом, при тепловом расширении металла корпуса, позволяет рифлениям дополнительно врезаться в материал корпуса, то есть рифленая часть втулок принимает на себя давление корпуса, частично выбирая при этом часть величины зазора между втулкой и корпусом, а оставшаяся часть (величина) зазора предохраняет не рифленую часть втулок от давления корпуса, при этом давление на втулку в целом будет значительно ниже, чем при прессовой посадке. Кроме этого, даже в случае перекоса одной втулки относительно другой, благодаря зазору, искривления поворотной оси не происходит, а само наличие рифленой части втулки надежно предотвращает проворачивание втулки относительно корпуса клапана. Следует отметить так же, что, так как рифления врезаны в корпус, при нагреве и последующем остывании корпуса они не выходят из зацепления предотвращая возможность проворачивания втулки относительно корпуса.A higher hardness of the material of the bushings with corrugations ensures that the corrugations are embedded in the material of the case when the sleeve is installed in the case, for this, of course, the diameter of the corrugated part of the bushings (corrugation teeth) must be larger than the diameter of the non-corrugated part of the bush. The height of the corrugation teeth should be designed so that after cutting corrugations into the housing, a gap remains between the body and the non-corrugated part of the bushings (see drawing). The resulting gap between the non-grooved part of the sleeve and the body, with the thermal expansion of the metal of the body, allows the corrugations to additionally cut into the material of the body, that is, the grooved part of the sleeves takes over the pressure of the body, partially choosing the part of the gap between the sleeve and the body, and the remaining part (value) of the gap protects the non-grooved part of the bushings from housing pressure, while the pressure on the sleeve as a whole will be significantly lower than with a press fit. In addition, even in the case of a skew of one sleeve relative to another, due to the gap, curvature of the rotary axis does not occur, and the presence of a corrugated part of the sleeve reliably prevents the sleeve from turning relative to the valve body. It should also be noted that, since the corrugations are cut into the housing, when heated and the cooling of the housing subsequently, they do not disengage, preventing the sleeve from turning relative to the housing.

Сущность заявленного изобретения поясняется чертежом.The essence of the claimed invention is illustrated in the drawing.

На фиг.1 изображен общий вид регулирующего клапана;Figure 1 shows a General view of the control valve;

На фиг.2 то же, разрез по А-А;Figure 2 is the same, a section along aa;

На фиг.3 показана установленная в корпусе втулка;Figure 3 shows the sleeve installed in the housing;

На фиг.4 дано сечение по Б-Б на фиг.3.Figure 4 is a section along BB in figure 3.

Регулирующий клапан содержит корпус 1, в проходном канале 2 которого выполнено седло 3, и заслонку 4, жестко закрепленную на поворотной оси 5. Поворотная ось 5 установлена в корпусе 1 во втулках 6 подшипников скольжения и связана с приводом. В качестве привода поворотной оси 5 может быть использован поворотный рычаг 7 (см. на чертеже) или встроенный электропривод (на чертеже не показан). Материал втулок 6 выбран с твердостью выше, чем материал корпуса. На наружной поверхности втулок 6 выполнены рифления 8, при установке втулок 6 в корпус 1 частично врезаемые в материал корпуса 1, а между не рифлеными частями втулок 6 и корпусом 1 при установке втулок 6 в корпус 1 обеспечен зазор.The control valve includes a housing 1, in the passage channel 2 of which a seat 3 is made, and a damper 4, rigidly mounted on the rotary axis 5. The rotary axis 5 is installed in the housing 1 in the bushings 6 of the sliding bearings and is connected with the actuator. As the drive of the rotary axis 5, a rotary lever 7 (see the drawing) or an integrated electric drive (not shown) can be used. The material of the sleeves 6 is selected with a hardness higher than the material of the housing. On the outer surface of the sleeves 6, corrugations 8 are made, when installing the sleeves 6 in the housing 1, partially cut into the material of the housing 1, and a gap is provided between the non-grooved parts of the sleeves 6 and the housing 1 when installing the sleeves 6 in the housing 1.

Регулирующий клапан работает следующим образом.The control valve operates as follows.

При работе в средах, имеющих температуры 400-500°С происходит деформация корпуса 1, оказывая давление (благодаря имеющемуся зазору) только на рифленую часть втулки 6, вследствие чего, рифления 8 дополнительно врезаются в материал корпуса 1, частично сокращая величину зазора между не рифлеными частями втулок и корпусом. То есть при нагревании линейные расширения не деформируют внутреннюю поверхность втулки 6, а компенсируются за счет врезания рифлений 8 в материал корпуса 1. Кроме того, при наличии зазора между втулками 6 и корпусом 1 компенсируются неточности изготовления посадочных мест подшипниковых узлов, так как обеспечивается возможность самоустановки наружной поверхности втулок 6 относительно внутренней поверхности их посадочного места в корпусе.When working in environments having temperatures of 400-500 ° C, the casing 1 deforms, exerting pressure (due to the existing gap) only on the corrugated part of the sleeve 6, as a result of which, the corrugations 8 additionally cut into the material of the casing 1, partially reducing the gap between the non-corrugated sleeve parts and housing. That is, when heated, the linear extensions do not deform the inner surface of the sleeve 6, but are compensated by cutting corrugations 8 into the material of the housing 1. In addition, in the presence of a gap between the bushings 6 and the housing 1, inaccuracies in the manufacture of bearing seats are compensated, since self-installation is possible the outer surface of the bushings 6 relative to the inner surface of their seat in the housing.

Заявляемое изобретение по сравнению с прототипом позволяет значительно снизить напряжения на втулки в подшипниках скольжения при работе регулирующего клапана в средах при высоких температурах и повысить надежность и долговечность его работы.The claimed invention in comparison with the prototype can significantly reduce the voltage on the bushings in the sliding bearings during operation of the control valve in environments at high temperatures and to increase the reliability and durability of its operation.

Claims (1)

Регулирующий клапан, включающий корпус с выполненным в проходном канале седлом, заслонку, жестко закрепленную на поворотной оси в корпусе во втулках подшипников скольжения и связанную с приводом, отличающийся тем, что втулки выполнены из материала с твердостью выше, чем материал корпуса, и на их наружной поверхности нанесены рифления, частично врезаемые в материал корпуса при установке в нем втулок, при этом между нерифленой поверхностью втулок и корпусом имеется зазор. A control valve, comprising a housing with a seat made in the passage channel, a shutter rigidly fixed to the rotary axis in the housing in the bearings of the bearings and connected to the actuator, characterized in that the bushings are made of a material with a hardness higher than the housing material and on their outer corrugations are applied to the surface, partially cut into the material of the body when installing the bushings in it, while there is a gap between the non-grooved surface of the bushings and the housing.

Images