RU2185557C2

RU2185557C2 - High pressure valve

Info

Publication number: RU2185557C2
Application number: RU2000109159A
Authority: RU
Inventors: Ю.Г. Володин; Н.А. Васильева; Ю.А. Егоров; А.Н. Толмачев
Priority date: 2000-04-14
Filing date: 2000-04-14
Publication date: 2002-07-20

Abstract

FIELD: pipeline fittings, namely reliable closing of main lines and gradually controlling flowrates of liquids and gases. SUBSTANCE: high pressure valve includes housing with inlet and outlet unions. Spindle is joined with pusher having wedge-like working surface. Locking ball-type member engages with working surfaces of pusher of inlet union. Spindle is joined with flywheel. Valve is provided with spring-loaded casing mounted with possibility of motion along axis of inlet union. In casing there are ducts for working fluid. Ball-like locking member is movably mounted inside casing. Housing has in lower portion opening communicated with atmosphere. EFFECT: lowered effort applied to flywheel, improved gradual control of flowrate. 1 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано для надежного перекрытия магистралей и плавного регулирования расхода газов или жидкостей. The invention relates to pipe fittings and can be used for reliable overlapping of highways and smooth regulation of the flow of gases or liquids.

Известен клапан высокого давления, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, шпиндель, соединенный с толкателем в виде конуса, седло в виде цилиндрического отверстия, маховик (см., например, /1/). Known high-pressure valve containing a housing with inlet and outlet fittings, a spindle connected to the pusher in the form of a cone, a saddle in the form of a cylindrical hole, a flywheel (see, for example, / 1 /).

Его недостатки заключаются в том, что для надежного перекрытия магистралей при высоких давлениях, например более 40 МПа, необходимо прикладывать большие усилия к шпинделю для преодоления давления рабочей среды, действующего на толкатель, и уплотнения рабочих поверхностей толкателя и седла. При этом не обеспечивается плавность регулирования расхода газов или жидкостей. Its disadvantages are that for reliable overlapping of highways at high pressures, for example, more than 40 MPa, it is necessary to apply great efforts to the spindle to overcome the pressure of the working medium acting on the pusher and to seal the working surfaces of the pusher and seat. This does not ensure smooth regulation of the flow of gases or liquids.

Известен клапан высокого давления, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, шпиндель, соединенный с толкателем с клинообразной рабочей поверхностью, запорный шаровой орган, контактирующий с рабочими поверхностями толкателя и входного штуцера, маховик (см., например, /2/). Known high pressure valve comprising a housing with inlet and outlet fittings, a spindle connected to the pusher with a wedge-shaped working surface, a locking ball element in contact with the working surfaces of the pusher and the inlet fitting, a flywheel (see, for example, / 2 /).

Недостаток данного клапана высокого давления заключается в том, что с увеличением числа срабатываний снижается надежность перекрытия магистрали вследствие неравномерности контакта запорного шарового органа с рабочей поверхностью входного штуцера. Это обусловлено тем, что ось входного штуцера не перпендикулярна плоскости клинообразной рабочей поверхности толкателя, при этом для перекрытия магистрали необходимо прикладывать к шпинделю большие усилия для преодоления давления рабочей среды, действующего на толкатель. The disadvantage of this high-pressure valve is that with an increase in the number of actuations, the reliability of the overlapping of the line decreases due to the uneven contact of the locking ball organ with the working surface of the inlet fitting. This is due to the fact that the axis of the inlet fitting is not perpendicular to the plane of the wedge-shaped working surface of the pusher, and in order to close the line, it is necessary to apply great efforts to the spindle to overcome the pressure of the working medium acting on the pusher.

Известен клапан высокого давления, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, шпиндель, соединенный с толкателем с клинообразной рабочей поверхностью, запорный шаровой орган, контактирующий с рабочими поверхностями толкателя и входного штуцера, маховик (см., например, /3/), принятый за прототип. В этом клапане высокого давления ось входного штуцера выполнена под углом 90^o к клинообразной рабочей поверхности, что позволяет обеспечить более равномерный контакт запорного шарового органа с рабочей поверхностью входного штуцера.Known high-pressure valve containing a housing with inlet and outlet fittings, a spindle connected to the pusher with a wedge-shaped working surface, a locking ball element in contact with the working surfaces of the pusher and the inlet fitting, a flywheel (see, for example, / 3 /), adopted prototype. In this high-pressure valve, the axis of the inlet fitting is made at an angle of 90 ^° to the wedge-shaped working surface, which allows for more uniform contact of the locking ball organ with the working surface of the inlet fitting.

Его недостаток заключается в том, что для перекрытия магистрали необходимо прикладывать к маховику большие усилия, как и в клапанах высокого давления /1/, /2/, рассмотренных выше. Its disadvantage is that in order to shut off the line, it is necessary to apply great efforts to the flywheel, as in the high pressure valves / 1 /, / 2 / discussed above.

Результатом настоящего изобретения является снижение усилий, прикладываемых к маховику клапана высокого давления, и, соответственно этому, повышение плавности регулирования расхода. The result of the present invention is to reduce the forces exerted on the flywheel of the high pressure valve, and, accordingly, increase the smoothness of the flow control.

Указанный результат достигается тем, что клапан высокого давления, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, шпиндель, соединенный с толкателем с клинообразной рабочей поверхностью, запорный шаровой орган, контактирующий с рабочими поверхностями толкателя и входного штуцера, маховик, снабжен установленной с возможностью перемещения по оси входного штуцера подпружиненной обоймой с выполненными в ней каналами для прохождения рабочей среды, внутри которой размещен с возможностью перемещения шаровой запорный орган, при этом в нижней части корпуса выполнено отверстие, сообщенное с атмосферой. This result is achieved in that the high-pressure valve, comprising a housing with inlet and outlet fittings, a spindle connected to the pusher with a wedge-shaped working surface, a locking ball element in contact with the working surfaces of the pusher and the inlet fitting, is equipped with a flywheel mounted for axial movement the inlet fitting with a spring-loaded clip with channels made in it for passing the working medium, inside of which the ball locking element is placed with the possibility of movement, while in It housing portion has an opening communicating with the atmosphere.

Вариант практической реализации изобретения иллюстрируется чертежом, на котором показан клапан высокого давления в разрезе. A variant of the practical implementation of the invention is illustrated in the drawing, which shows a high-pressure valve in section.

Клапан высокого давления включает корпус 1, входной штуцер 2 с рабочей поверхностью 3, выходной штуцер 4, накидную гайку 5, маховик 6, шпиндель 7, толкатель 8 с клинообразной рабочей поверхностью 9 и прорезью 10, запорный шаровой орган 11, кольцевые уплотнения 12, 13, обойму 14 с каналами 15, пружину 16, отверстие 17 в нижней части корпуса 1. The high-pressure valve includes a housing 1, an inlet fitting 2 with a working surface 3, an outlet fitting 4, a union nut 5, a flywheel 6, a spindle 7, a pusher 8 with a wedge-shaped working surface 9 and a slot 10, a locking ball 11, O-rings 12, 13 , clip 14 with channels 15, spring 16, hole 17 in the lower part of the housing 1.

Клапан высокого давления работает следующим образом. The high pressure valve operates as follows.

Для открытия клапана высокого давления (в исходном состоянии он закрыт) вращают маховик 6. Вращательное движение маховика 6 преобразуется в поступательное движение толкателя 8 (не показано), в результате чего последний поднимается вверх. При этом снимаются усилия, приложенные клинообразной поверхностью 9 толкателя 8 к запорному шаровому органу 11. Одновременно с этим обойма 14 с запорным шаровым органом 11 под воздействием пружины 16 перемещается по направлению оси входного штуцера 2 до соприкосновения запорного шарового органа 11 с клинообразной поверхностью 9 толкателя 8. При этом открывается проход для рабочей среды (жидкости или газа). To open the high-pressure valve (in the initial state it is closed), rotate the flywheel 6. The rotational movement of the flywheel 6 is converted into the translational movement of the pusher 8 (not shown), as a result of which the latter rises. In this case, the forces applied by the wedge-shaped surface 9 of the pusher 8 to the locking ball organ 11 are removed. At the same time, the cage 14 with the locking ball organ 11 under the action of the spring 16 moves in the direction of the axis of the inlet fitting 2 until the locking ball organ 11 contacts the wedge-shaped surface 9 of the pusher 8 . This opens the passage for the working medium (liquid or gas).

Рабочая среда протекает через входной штуцер 2, зазор, образованный между его рабочей поверхностью 3 и запорным шаровым органом 11, каналы 15 обоймы 14, прорезь 10 толкателя 8 и выходной штуцер 4. При этом давление рабочей среды на толкатель 8 уравновешивается с помощью кольцевых уплотнений 12, 13. Вследствие этого усилие, прилагаемое к маховику 6 при работе клапана высокого давления, существенно снижается. Пример: при диаметре толкателя 12 мм в случае некомпенсированного давления рабочей среды 40 МПа возникает дополнительное усилие на маховик 500 кг. The working fluid flows through the inlet 2, the gap formed between its working surface 3 and the locking ball 11, the channels 15 of the casing 14, the slot 10 of the pusher 8 and the outlet nipple 4. In this case, the pressure of the working medium on the pusher 8 is balanced by means of O-rings 12 , 13. As a result of this, the force exerted on the flywheel 6 during operation of the high pressure valve is substantially reduced. Example: with a pusher diameter of 12 mm in the case of an uncompensated pressure of the working medium of 40 MPa, an additional force on the flywheel of 500 kg occurs.

Для закрытия клапана высокого давления вращают маховик 6 в обратном направлении, в результате чего толкатель 8 перемещается вниз, а запорный шаровой орган 11 с обоймой 14 - по направлению оси входного штуцера 2 до соприкосновения с рабочей поверхностью 3 входного штуцера 2. При этом пружина 16 сжимается. Воздух, содержащийся в объеме, ограниченном нижней частью корпуса 1 и нижней частью толкателя 8 (до кольцевого уплотнения 13), дренажируется в атмосферу (для исключения компрессии) через отверстие 17 в нижней части корпуса 1. To close the high-pressure valve, rotate the flywheel 6 in the opposite direction, as a result of which the pusher 8 moves down, and the locking ball 11 with the cage 14 is in the direction of the axis of the inlet fitting 2 until it contacts the working surface 3 of the inlet fitting 2. In this case, the spring 16 is compressed . The air contained in the volume limited by the lower part of the housing 1 and the lower part of the pusher 8 (to the O-ring 13) is drained into the atmosphere (to prevent compression) through the hole 17 in the lower part of the housing 1.

По сравнению с прототипом, предлагаемый клапан высокого давления позволяет существенно снизить усилия, прилагаемые к маховику, и, соответственно этому, улучшить плавность регулирования расхода рабочей среды, а также повысить надежность и долговечность его работы. Compared with the prototype, the proposed high-pressure valve can significantly reduce the effort exerted on the flywheel, and, accordingly, improve the smoothness of the regulation of the flow rate of the working medium, as well as increase the reliability and durability of its operation.

Перечень источников
1. Д.Ф. Гуревич. Расчет и конструирование трубопроводной арматуры. Изд. 4-е, перераб. и доп.-1.: Машиностроение, 1969, с.42,б).List of sources
1. D.F. Gurevich. Calculation and design of pipe fittings. Ed. 4th, rev. and additional -1: Engineering, 1969, p. 42, b).

2. Патент РФ 2105915. 2. RF patent 2105915.

3. Патент РФ 2132505. 3. RF patent 2132505.

Claims

A high pressure valve comprising a housing with inlet and outlet fittings, a spindle connected to the pusher with a wedge-shaped working surface, a locking ball element in contact with the working surfaces of the pusher and the inlet fitting, a flywheel, characterized in that it is equipped with a movable axis of the input nipple with a spring-loaded clip with channels made in it for passing a working medium, inside of which a ball locking element is placed with the possibility of movement, while in the lower part of the housing and a hole is made in communication with the atmosphere.