клапан с линейным приводом

Формула изобретения

Клапан с линейным приводом, содержащий корпус с проточной частью, входной и выходной патрубки, подвижный управляющий элемент в виде трубы с седлом, уплотнительный элемент, расположенные на одной оси, линейный привод, шток привода, совершающий возвратно-поступательное движение, возвратную пружину, отличающийся тем, что связь штока привода с управляющим элементом выполнена посредством полиспастного блока с возможностью перемещения управляющего элемента к уплотнительному элементу и обратно.

Описание изобретения к патенту

Предлагаемое устройство относится к машиностроению, в частности к арматуростроению. Оно может быть использовано для управления потоками жидких и газообразных сред в трубопроводах.

Известны клапаны с линейным приводом, содержащие корпус с седлом, входным и выходным патрубками, запорный орган, расположенный концентрично седлу корпуса, линейный привод.

В патенте РФ № 2143563, МПК F01D 17/10, F16K 31/143 описан пневмоклапан, содержащий корпус с седлом, клапан с уплотнителем (управляющим элементом), проточную часть, поршневой пневмопривод (линейный привод) с щелевым уплотнением поршня и штока, установленный непосредственно в проточную часть и управляемый с помощью рабочей среды.

В патенте РФ № 30908, МПК F16K 1/12 описан запорный клапан, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, запорный орган (управляющий элемент) с пневмоприводом (линейным приводом), выполненным в виде размещенного в силовой полости, образованной в корпусе, поршня и взаимодействующего с ним штока.

Из всех устройств аналогичного назначения самым близким по технической сущности к предлагаемому изобретению является золотниковый клапан, описанный в патенте WO 02/086361 A1, F16K 1/12, 17.04.2002. Он содержит корпус с проточной частью, входной и выходной патрубки, подвижную герметизирующую трубу (управляющий элемент) с седлом, уплотнительный элемент, привод (линейный привод), рычаг для перемещения герметизирующей трубы (управляющего элемента).

Данный клапан достаточно надежен, однако связь линейного привода с управляющим элементом посредством рычага накладывает на конструкцию клапана существенное ограничение, а именно, ось линейного привода должна быть параллельна оси управляющего элемента. В противном случае приходится увеличивать усилие, создаваемое линейным приводом, за счет увеличения его габаритных размеров. Недостаточное же усилие, создаваемое линейным приводом, может привести к отказу клапана, т.е. в устройстве не достигается технический результат, выраженный в обеспечении надежности клапана.

Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемого изобретения, - обеспечение надежности клапана при управлении потоками рабочих сред, содержащих значительное количество посторонних включений при малых габаритах линейного привода.

Указанный технический результат достигается тем, что в известном клапане с линейным приводом, содержащем корпус с проточной частью, входной и выходной патрубки, подвижный управляющий элемент в виде трубы с седлом, уплотнительный элемент, расположенные на одной оси, линейный привод, шток привода, совершающий возвратно-поступательное движение, возвратную пружину, связь штока привода с управляющим элементом выполнена посредством полиспастного блока с возможностью перемещения управляющего элемента к уплотнительному элементу и обратно.

В результате проведенного поиска по источникам научно-технической и патентной информации не были обнаружены конструкторские решения, совокупность существенных признаков которых аналогична предлагаемому изобретению и обеспечивает достижение такого же технического результата. Реализация заявленного клапана с линейным приводом реально осуществима в условиях обычного машиностроительного предприятия. Таким образом, можно отметить, что предлагаемое изобретение представляет собой решение технической задачи, является новым, обеспечивает промышленную применимость и обладает изобретательским уровнем.

Суть предполагаемого изобретения поясняется на нижеследующей фигуре.

На фигуре изображено устройство клапана с линейным приводом в разрезе.

Клапан с линейным приводом содержит корпус 1 с проточной частью, входной 14 и выходной 15 патрубки, линейный привод 2. Внутри корпуса 1 установлены управляющий элемент 3 с выполненным на нем седлом, уплотнительный элемент 4, уплотнительные кольца 5, возвратная пружина 7. Внутри линейного привода 2 установлен поршень 6 со штоком 9 привода. Шток 9 привода связан с управляющим элементом 3 посредством полиспастного блока 12, который увеличивает силу линейного привода 2, и гибких струн 10 и 13. Гибкая струна 10 перекинута через направляющий ролик 11. Патрубок 8 предназначен для подачи управляющей среды в линейный привод 2.

Клапан работает следующим образом. Во входной патрубок 14 корпуса 1 клапана подается рабочая среда. Пружина 7 прижимает управляющий элемент 3 к уплотнительному элементу 4, чем разобщает входной патрубок 14 и выходной патрубок 15. Уплотнительные кольца 5 обеспечивают герметизацию в соединении корпус 1 - управляющий элемент 3. При подаче управляющей среды в патрубок 8 поршень 6 со штоком 9 привода совершает поступательное движение и посредством полиспастного блока 12, который увеличивает силу линейного привода 2, и гибких струн 10, 13 перемещает управляющий элемент 3 от уплотнительного элемента 4. Рабочая среда из входного патрубка 14 перетекает в выходной патрубок 15. При сбросе управляющей среды из линейного привода 2 через патрубок 8 возвратная пружина 7 перемещает управляющий элемент 3, поршень 6 и шток 9 привода в исходное положение. Входной патрубок 14 и выходной патрубок 15 разобщаются.

Именно такая конструкция клапана с линейным приводом, содержащая корпус с проточной частью, входной и выходной патрубки, подвижный управляющий элемент в виде трубы с седлом, уплотнительный элемент, расположенные на одной оси, линейный привод, шток привода, совершающий возвратно-поступательное движение, возвратную пружину, а связь штока привода с управляющим элементом выполнена посредством полиспастного блока с возможностью перемещения управляющего элемента к уплотнительному элементу и обратно, обеспечивает технический результат, направленный на обеспечение надежности клапана при управлении потоками рабочих сред, содержащих значительное количество посторонних включений при малых габаритах линейного привода.

Для проверки работоспособности клапан с линейным приводом был установлен в систему очистки воды установки для мойки автомобилей. До этого в систему был установлен клапан марки КЭО. Замена его была обусловлена частыми жалобами обслуживающего персонала на недостаточную надежность клапана при работе с водой со значительным содержанием посторонних включений. В результате опытной эксплуатации не было выявлено ни одного случая отказа клапана с линейным приводом описанной конструкции, что подтверждает правильность предложенного технического решения.

В качестве примеров конкретного выполнения можно сообщить следующее: корпусные части клапана могут быть изготовлены из стали 40Х13, 08Х18Н10Т. Реализация клапана с линейным приводом возможна в условиях обычного машиностроительного предприятия на универсальном оборудовании.

Как видно из вышеописанного, именно конструктивные особенности предлагаемого изобретения способствуют обеспечению надежности клапана при управлении потоками рабочих сред, содержащих значительное количество посторонних включений при малых габаритах линейного привода.