регулирующий дисковый клапан с разгрузочным устройством

Формула изобретения

Регулирующий дисковый клапан с разгрузочным устройством, содержащий установленное в корпусе неподвижное седло с пропускными профилированными периферийными окнами и центральным каналом, контактирующее с золотником, выполненным с вырезами и соединенным с шпинделем, при этом на корпусе закреплены крышка и цилиндр, в котором установлен поршень, неразъемно соединенный с золотником и образующий с цилиндром разгрузочную камеру, сообщенную со сливной полостью, отличающийся тем, что в золотнике выполнено сквозное центральное продольное отверстие, а на уплотняющей поверхности золотника секторные пазы, образующие вместе с поверхностью седла промежуточную камеру, сообщенную с разгрузочной камерой и центральным каналом седла.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к арматуростроению и может использоваться в регулирующих и дроссельных клапанах дискового типа для обеспечения требуемых параметров в технологических процессах, например в теплоэнергетике для регулирования расхода питательной воды в парогенераторе.

Известен регулирующий дисковой клапан с разгрузочным устройством, содержащий установленные в корпусе неподвижное седло с пропускными окнами и центральным клапаном, контактирующее с золотником, выполненным с вырезами, соединенными со шпинделем, при этом на корпусе закреплены крышка и цилиндр, в котором установлен поршень, неразъемно соединенный с золотником и образующий с цилиндром разгрузочную камеру, сообщенную со сливной полостью.

Недостатком этого и других известных дисковых клапанов с разгрузочным устройством является прямая зависимость конструктивных размеров разгрузочного устройства от площади пропускных окон в седле, в результате чего даже в пределах одного типоразмера клапана необходимо иметь целый ряд отличающихся по размерам разгрузочных устройств, соответствующих каждому новому значению площади пропускных окон.

Задача изобретения состоит в повышении надежности регулирующего дискового клапана с разгрузочным устройством и упрощении технологического процесса при его изготовлении и обслуживании путем создания такого разгрузочного устройства, в котором при постоянных размерах его обеспечивается оптимальное соотношение сил разгрузки и сил напряжения при любой площади пропускных окон в интервале:

O<FF_max

где F_пр площадь пропускных окон;

F_max максимальная площадь пропускных окон для данного типоразмера клапана.

Этот технический результат достигается тем, что в золотнике выполнено сквозное центральное продольное отверстие, а на уплотняющей поверхности золотника выполнены секторные пазы, образующие вместе с поверхностью промежуточную камеру, сообщенную с разгрузочной камерой и центральным каналом седла.

Кроме того, данное техническое решение обеспечивает оптимальное усилие прижатия золотника к седлу при любом угле поворота (хода клапана) без специального компенсирующего изменения давления в разгрузочной камере, что делает ненужным выполнение секторных пазов на уплотняющей поверхности седла, а также постоянство удельного контактного давления на уплотняющих поверхностях.

На фиг. 1 изображен регулирующий дисковой клапан с разгрузочным устройством; на фиг. 2 вид золотника с седлом в закрытом положении; на фиг. 3 вид золотника с седлом в открытом положении; на фиг. 4 вид по разрезу А-А фигуры 2.

В корпусе 1 клапана установлено седло 2 с пропускными профилированными периферийными окнами 3 для прохождения регулируемой среды и поворотный дисковый золотник с вырезами 4. Шпиндель 5 и рычаг 6 служат для передачи крутящего момента от электрода к золотнику. Поршень 7, неразъемно соединенный с золотником, расположен в цилиндре 8 и образует с ним разгрузочную камеру 9. В золотнике выполнено сквозное центральное продольное отверстие 10. Камера 9 соединена отверстием 10 со сливной полостью 11 через промежуточную камеру 12.

Промежуточная камера 12 образована поверхностями седла и секторных пазов, выполненных на уплотняющей поверхности золотника и сообщена с центральным каналом 13 в седле. Цилиндр 8 установлен в крышке, расположенной на корпусе 1.

Рабочая среда поступает в напорную полость 14 клапана. Поршень 7 имеет активные поверхности 15 и 16, которые выбраны из расчета, чтобы разгрузочное усилие не превышало усилия прижатия.

Клапан работает следующим образом.

Регулирование расхода рабочей среды осуществляется поворотом золотника 4, при этом изменяется площадь проходного сечения перекрываемых им окон 3 в седле 2.

Разгрузочное устройство работает следующим образом.

При регулировании расхода рабочей среды золотник 4 проворачивается, при этом изменение площади окон 3, перекрываемых им, компенсируется площадью промежуточной камеры 12, давление в которой всегда равно давлению в сливной полости 11.

Таким образом, усилие прижатия золотника 4 к седлу 2, равное произведению площади промежуточной камеры 12 на разность давлений в напорной и сливной полостях клапана, остается в оптимальном соотношении с силой разгрузки, которая пропорциональна площади поверхностей 15 и 16 разгрузочного поршня 7 и разности давлений в напорной и сливной полостях клапана.

В результате этого обеспечивается оптимальное усилие прижатия золотника 4 к седлу 2 даже при полном открытии клапана и при любой площади пропускных окон O<FF_max.