RU85972U1

RU85972U1 - AXIAL VALVE WITH AXIAL FLOW DIRECTION

Info

Publication number: RU85972U1
Application number: RU2009105013/22U
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Николаевич Веремеев; Валерий Петрович Нефёдцев
Original assignee: Открытое акционерное общество "АТОММАШЭКСПОРТ"
Priority date: 2009-02-12
Filing date: 2009-02-12
Publication date: 2009-08-20

Abstract

1. Обратный клапан с осевым направлением потока, содержащий наружный литой корпус с входным и выходным каналами, в котором размещен с образованием внутреннего канала конусообразный обтекатель, в полости которого зафиксирована центрирующая втулка с перемещающимся в ней штоком нагруженного пружиной сжатия запорного органа, выполненного в виде диска со сферической или горообразной контактной рабочей поверхностью, контактирующей с седлом в виде кольца, размещенным во входном канале корпуса, отличающийся тем, что обтекатель изготовлен отдельно от корпуса и вварен в полость корпуса пилонами. ! 2. Обратный клапан с осевым направлением потока по п.1, отличающийся тем, что пилоны, соединяющие обтекатель и корпус, отлиты вместе с обтекателем. ! 3. Обратный клапан с осевым направлением потока по п.1, отличающийся тем, что пилоны выполнены в виде пластин в форме трапеции и вварены между обтекателем и поверхностью внутренней полости литого корпуса.1. A check valve with an axial direction of flow, comprising an outer cast housing with inlet and outlet channels, in which a cone-shaped fairing is placed with the formation of an internal channel, in the cavity of which a centering sleeve is fixed with a rod loaded with a compression spring of a locking member made in the form of a disk with a spherical or mountainous contact working surface in contact with a saddle in the form of a ring placed in the input channel of the housing, characterized in that the fairing is made separately separate from the body and welded into the cavity of the body with pylons. ! 2. The check valve with the axial direction of flow according to claim 1, characterized in that the pylons connecting the fairing and the body are cast together with the fairing. ! 3. The non-return valve with the axial direction of flow according to claim 1, characterized in that the pylons are made in the form of trapezoidal plates and are welded between the fairing and the surface of the inner cavity of the molded body.

Description

Заявляемый в качестве полезной модели клапан обратный относится к области арматуростроения, в частности к клапанам обратным для газовых магистралей высокого давления.Declared as a utility model, the check valve relates to the field of valve production, in particular to check valves for high-pressure gas lines.

Известен клапан обратный самоуплотняющийся, содержащий расположенный с возможностью перемещения в трубчатом корпусе запорный орган, нагруженный пружиной сжатия, установленной в цилиндрическом поршне запорного органа с усилием против потока и поджимающей последний к выполненному во входном канале седлу (1). В запорном органе, в области, примыкающей к уплотнительной поверхности, выполнен кольцевой канал, сообщающийся с радиальными отверстиями. Пружина сжатия установлена с опорой в днище перемещающегося в полости трубчатого корпуса цилиндрического поршня запорного органа, и предварительно нагружена установочным винтом, закрепленным в корпусе и имеющим канал для прохода среды.A self-sealing check valve is known, comprising a locking member located movably in a tubular body, loaded with a compression spring installed in a cylindrical piston of a locking member with an upstream force and pressing the latter against the seat (1) made in the inlet channel. In the closure body, in the area adjacent to the sealing surface, an annular channel is made, communicating with radial holes. The compression spring is mounted with support in the bottom of the cylindrical piston of the locking member moving in the cavity of the tubular body, and is preloaded with a set screw fixed in the housing and having a channel for passage of the medium.

Недостатком клапана является высокое гидравлическое сопротивление из за наличия неоднократного изменения направления потока рабочей среды на 90 градусов, и значительное заужение проходного сечения в канале, выполненном в установочном винте. При использовании клапана на трубопроводах больших диаметров и высокого давления рабочей среды значительно увеличивается масса запорного органа, что приводит к необходимости увеличения усилия пружины и, соответственно, к увеличению давления открытия клапана, что недопустимо в определенных технологических процессах.The disadvantage of the valve is the high hydraulic resistance due to the presence of repeated changes in the direction of flow of the working medium by 90 degrees, and a significant narrowing of the bore in the channel made in the set screw. When using the valve on pipelines of large diameters and high pressure of the working medium, the mass of the shut-off element increases significantly, which leads to the need to increase the spring force and, consequently, to increase the valve opening pressure, which is unacceptable in certain technological processes.

Кроме того, выполнение проходного канала для рабочей среды через элементы запорного органа, перемещающегося в полости трубчатого корпуса с трением «металл по металлу» может привести к отказу клапана из-за подверженности элементов эрозионным процессам.In addition, the implementation of the passage channel for the working medium through the elements of the locking element moving in the cavity of the tubular body with friction "metal on metal" can lead to valve failure due to the susceptibility of the elements to erosion processes.

Известен обратный клапан, содержащий разъемный корпус в виде двух полумуфт соединенных между собой по резьбовой поверхности, при этом одна из полумуфт соединена с подводящей, а другая - с отводящей магистралями, и между ними установлен подвижный в осевом направлении запорный элемент с конусообразной рабочей поверхностью, обращенной вершиной в сторону подводящей магистрали. (2). Внутренняя полость корпуса снабжена съемной втулкой, в которой перемещается нагруженный пружиной запорный орган. Периферийная поверхность съемной втулки выполнена в виде многогранника. Конусообразная рабочая поверхность запорного элемента выполнена ступенчатой формы, а на периферийной поверхности выполнены продольные сквозные каналы.A non-return valve is known, comprising a detachable body in the form of two half-couplings interconnected along a threaded surface, one of the half-couplings being connected to the inlet and the other to the outlet mains, and an axially movable locking element with a conical working surface facing them is installed top towards the inlet line. (2). The internal cavity of the housing is equipped with a removable sleeve, in which the locking body is loaded with a spring. The peripheral surface of the removable sleeve is made in the form of a polyhedron. The cone-shaped working surface of the locking element is made in a stepped form, and longitudinal through channels are made on the peripheral surface.

Недостатком обратного клапана является наличие резьбового соединения между полумуфтами корпуса, которое обуславливает повышенную металлоемкость конструкции и требует дополнительной герметизации. К тому же, при увеличении давления рабочей среды и диаметра трубопровода потребуется значительное увеличение длины резьбовой поверхности, что приведет к еще большему увеличению металлоемкости конструкции и усложнит технологию изготовления и сборки самого клапана.The disadvantage of the check valve is the presence of a threaded connection between the coupling halves of the housing, which leads to increased metal consumption of the structure and requires additional sealing. In addition, with an increase in the pressure of the working medium and the diameter of the pipeline, a significant increase in the length of the threaded surface will be required, which will lead to an even greater increase in the metal consumption of the structure and complicate the manufacturing and assembly technology of the valve itself.

Наиболее близким по назначению, технической сущности и достигаемому результату к заявляемому в качестве полезной модели обратному клапану является обратный клапан с осевым направлением потока, содержащий наружный литой корпус с входным и выходным каналами, в котором размещен конусообразный обтекатель, отлитый вместе с корпусом и пилонами с образованием внутреннего канала, в полости которого зафиксирована центрирующая втулка с перемещающимся в ней штоком нагруженного пружиной сжатия запорного органа, выполненного в виде диска со сферической или горообразной контактной рабочей поверхностью, контактирующей с седлом в виде кольца, размещенным во входном канале корпуса. (3). (Рекламный проспект фирмы «Моквелд» «Обратные клапаны» Копия прилагается). Механизм перемещения запорного органа включает пружину сжатия, установленную на штоке, перемещающемся в подшипниках скольжения, зафиксированных в центрирующей втулке. Пружина служит для закрытия клапана, открытие которого происходит под действием гидродинамических сил проходящего потока. Седло выполнено в виде кольца с конусной поверхностью, контактирующей с поверхностью запорного органа.The closest in purpose, technical essence and the achieved result to the non-return valve declared as a utility model is an axial flow check valve, comprising an outer cast housing with inlet and outlet channels, in which a cone-shaped fairing is placed, cast together with the housing and pylons to form internal channel, in the cavity of which a centering sleeve is fixed with a rod moving in it by a compression spring loaded with a locking member, made in the form of a disk with a sphere matic or toroid-shaped contact working surface contacting with the seat in the form of a ring placed in the inlet channel of the body. (3). (Mokveld brochure "Check Valves" Copy attached). The mechanism for moving the locking element includes a compression spring mounted on a rod moving in sliding bearings fixed in the centering sleeve. The spring serves to close the valve, the opening of which occurs under the influence of the hydrodynamic forces of the passing stream. The saddle is made in the form of a ring with a conical surface in contact with the surface of the locking member.

Недостатком клапана является повышенное гидравлическое сопротивление из-за невозможности выполнения механической обработки внутренней поверхности корпуса в районе расположения обтекателя, а литая поверхность обладает значительно большей шероховатостью, чем механически обработанная, что приводит к дополнительным гидравлическим потерям.The disadvantage of the valve is the increased hydraulic resistance due to the impossibility of machining the inner surface of the body in the area of the fairing, and the cast surface has a significantly higher roughness than machined, which leads to additional hydraulic losses.

Кроме того, изготовление литьем корпуса, обтекателя и пилонов заодно целое требует сложной технологии с использованием сложной литьевой формы и литейных стержней, при этом, полученные отливки характеризуются наличием значительного количества раковин и пустот в местах соединений элементов (в переходных зонах), что требует большого объема последующих ремонтных работ.In addition, the manufacture of casting the body, fairing and pylons at the same time requires a complex technology using a complex casting mold and casting cores, and the resulting castings are characterized by the presence of a significant number of shells and voids at the junctions of the elements (in transition zones), which requires a large volume subsequent repair work.

Техническим результатом усовершенствования клапана обратного с осевым направлением потока является снижение его гидравлического сопротивления, упрощение технологии изготовления при повышении качества корпусных деталей.The technical result of improving the reverse valve with the axial direction of flow is to reduce its hydraulic resistance, simplifying manufacturing technology while improving the quality of body parts.

Для достижения указанного технического результата в обратном клапане с осевым направлением потока, содержащем наружный литой корпус с входным и выходным каналами, в котором размещен, с образованием внутреннего канала, конусообразный обтекатель, в полости которого зафиксирована центрирующая втулка с перемещающимся в ней штоком нагруженного пружиной сжатия запорного органа, выполненного в виде диска со сферической или горообразной контактной рабочей поверхностью, контактирующей с седлом в виде кольца, размещенным во входном канале корпуса, согласно полезной модели, обтекатель изготовлен отдельно от корпуса и приварен к корпусу пилонами.To achieve the specified technical result, in the non-return valve with an axial direction of flow, containing an outer cast housing with inlet and outlet channels, in which is placed, with the formation of an internal channel, a cone-shaped fairing, in the cavity of which a centering sleeve is fixed with a locking spring loaded by a compression spring body made in the form of a disk with a spherical or mountainous contact working surface in contact with the saddle in the form of a ring placed in the input channel to Busan, according to the utility model, the fairing is made separately from the body and is welded to the body pillars.

Пилоны могут быть отлиты вместе с обтекателем или выполнены отдельно в виде пластин в форме трапеции.Pylons can be cast together with a fairing or made separately in the form of plates in the form of a trapezoid.

Выполнение обтекателя отдельно от корпуса и последующая вварка его в корпус позволяет упростить технологию изготовления корпуса и обтекателя. Нет необходимости применения сложной литьевой оснастки. При этом повышается качество литых деталей, т.к. форма отливаемых деталей не имеет геометрических элементов, приводящих к образованию усадочных раковин, рыхлостей и т.п. Кроме того, выполнение обтекателя отдельно от корпуса позволяет выполнить механическую обработку внутренней поверхности корпуса и наружной поверхности обтекателя с достаточно высокой точностью и заданной шероховатостью поверхности, что приводит к снижению гидравлического сопротивления клапана.The execution of the fairing separately from the housing and its subsequent welding into the housing allows to simplify the manufacturing technology of the housing and fairing. There is no need to use complex injection equipment. This improves the quality of cast parts, as the shape of the molded parts does not have geometric elements leading to the formation of shrinkage shells, friability, etc. In addition, the implementation of the fairing separately from the housing allows you to perform machining of the inner surface of the housing and the outer surface of the fairing with sufficiently high accuracy and a given surface roughness, which reduces the hydraulic resistance of the valve.

Выполнение пилонов в виде пластин в форме трапеции и последующая вварка их между корпусом и обтекателем позволяет упростить технологию изготовления корпуса и обтекателя, сведя ее к технологиям литья тел вращения, которые легко поддаются механической обработке, обеспечивающей необходимые пропорции корпусных деталей для формирования проходного канала с оптимальными соотношениями геометрических параметров, заданной шероховатостью поверхности и, соответственно, минимальным гидравлическим сопротивлением.The implementation of the pylons in the form of plates in the form of a trapezoid and their subsequent welding between the body and the fairing allows us to simplify the manufacturing technology of the body and fairing, reducing it to casting technology of bodies of revolution, which can be easily machined, providing the necessary proportions of the body parts to form the passage channel with optimal ratios geometric parameters given by the surface roughness and, accordingly, the minimum hydraulic resistance.

Пример выполнения клапана обратного приведен на чертеже, где клапан представлен в закрытом виде.An example of a check valve is shown in the drawing, where the valve is presented in a closed form.

Клапан обратный содержит выполненный литьем с входным патрубком 1 и выходным патрубком 2 корпус 3, во внутренней полости которого, посредством пилонов 4 установлен обтекатель 5. В полости обтекателя зафиксирована втулка 6, в которой перемещается шток 7 запорного органа 8, поджимаемого пружиной сжатия 9 к поверхности седла 10, зафиксированного во входном патрубке 1. Пилоны 4 выполнены в виде трапеций и вварены сварными соединениями 11, дистанционируя обтекатель от внутренней поверхности 12 корпуса и формируя профиль канала 13. Пилоны 4 могут быть отлиты и вместе с обтекателем 5, что также позволяет произвести необходимую механическую обработку поверхности обтекателя и пилонов.The check valve contains a housing 3, which is molded with an inlet pipe 1 and an outlet pipe 2, in the inner cavity of which, by means of pylons 4, a cowl 5 is mounted. A sleeve 6 is fixed in the cowl cavity, in which the rod 7 of the locking member 8 is moved, which is pressed by the compression spring 9 to the surface saddles 10, fixed in the inlet pipe 1. Pylons 4 are made in the form of trapezoids and are welded by welded joints 11, spanning the fairing from the inner surface 12 of the housing and forming the profile of the channel 13. Pylons 4 can be from litas and together with the fairing 5, which also allows the necessary mechanical treatment of the surface of the fairing and pylons.

Клапан обратный с осевым направлением потока работает следующим образом:The check valve with axial flow direction works as follows:

В исходном (закрытом) положении, при отсутствии давления в системе, в которой установлен обратный клапан, запорный орган 8 поджат к поверхности седла 10 действием пружины 9, обеспечивая разобщение полостей входного 1 и выходного 2 патрубков. При возрастании давления в патрубке 1, по сравнению с давлением в патрубке 2, запорный орган 8 из положения "закрыто", под действием напора рабочей среды, преодолевая усилие пружины 9, отходит от седла 10 вправо и открывает клапан. Рабочая среда из входного патрубка 1, через канал 13, сечение которого определяется формой обтекателя 4, внутренней полости корпуса 3 и пилонами 4, поступает в выходной патрубок 2 клапана.In the initial (closed) position, in the absence of pressure in the system in which the check valve is installed, the shut-off element 8 is pressed against the surface of the seat 10 by the action of a spring 9, providing separation of the cavities of the inlet 1 and outlet 2 nozzles. With increasing pressure in the pipe 1, compared with the pressure in the pipe 2, the shut-off element 8 from the "closed" position, under the influence of the pressure of the working medium, overcoming the force of the spring 9, moves away from the seat 10 to the right and opens the valve. The working medium from the inlet pipe 1, through the channel 13, the cross section of which is determined by the shape of the fairing 4, the internal cavity of the housing 3 and the pylons 4, enters the outlet pipe 2 of the valve.

Выполнение обтекателя вместе с пилонами отдельно от корпуса или выполнение пилонов в форме пластин с последующей вваркой в корпус, позволяют необходимой механической обработкой придать сечению канала 13 пропорции и шероховатость поверхности, обеспечивающие минимальное гидравлическое сопротивление клапана.The performance of the fairing together with the pylons separately from the housing or the implementation of the pylons in the form of plates with subsequent welding into the housing, allow the necessary machining to give the cross section of the channel 13 the proportions and surface roughness, ensuring minimal hydraulic resistance of the valve.

При уменьшении перепада давления во входном патрубке 1 снижается расход рабочей среды через клапан и, соответственно, скорость прямого потока среды уменьшается. Результирующее усилие, действующее на запорный органа 8 уменьшается и он под действием пружины 9 возвращается в исходное положение, прижимается к седлу 10 и перекрывает канал 13.With a decrease in the pressure drop in the inlet pipe 1, the flow rate of the working medium through the valve decreases and, accordingly, the speed of the direct flow of the medium decreases. The resulting force acting on the locking element 8 is reduced and it under the action of the spring 9 returns to its original position, is pressed to the seat 10 and closes the channel 13.

Таким образом, выполнение клапана обратного с осевым направлением потока с отдельно изготовленным и вваренным в корпус обтекателем совместно с пилонами, или выполнение пилонов отдельно в виде пластин в форме трапеции обеспечивает достижение наилучших соотношений геометрических параметров проходного канала клапана, позволяет повысить качество изготовления литых деталей, применить механическую обработку деталей с целью достижения необходимой точности геометрических размеров и заданной шероховатости поверхности, что приводит к упрощению технологии изготовления литых деталей клапана, повышению качества изготовления и снижению гидравлического сопротивления клапана.Thus, the execution of a reverse flow valve with an axial direction of flow with a separately made fairing and welded into the body together with the pylons, or the execution of the pylons separately in the form of trapezoidal plates ensures the achievement of the best ratios of the geometric parameters of the valve passage channel, improves the quality of cast parts manufacturing, applies machining of parts in order to achieve the necessary accuracy of geometric dimensions and a given surface roughness, which leads to Improving the manufacturing technology of cast parts of the valve, improving the quality of manufacturing and reducing the hydraulic resistance of the valve.

Источники информации, принятые во внимание при анализе уровня техники:Sources of information taken into account when analyzing the prior art:

1. Описание изобретения к патенту РФ №1838702 по Кл. F16K 15/02, опубликовано 30.08.1993 г.1. Description of the invention to the patent of the Russian Federation No. 1838702 according to Cl. F16K 15/02, published 08/30/1993

2. Формула и рисунок к свидетельству на полезную модель №17962 по Кл. F16K 15/00, опубликовано 10.05.2001 г.2. The formula and figure for the certificate for utility model No. 17962 according to Cl. F16K 15/00, published May 10, 2001

3. Рекламный проспект фирмы «Моквелд» «Обратные клапаны» (Прототип, копия прилагается.)3. Mokveld brochure “Check Valves” (Prototype, copy attached.)

Claims

1. A check valve with an axial direction of flow, comprising an outer cast housing with inlet and outlet channels, in which a cone-shaped fairing is placed with the formation of an internal channel, in the cavity of which a centering sleeve is fixed with a rod loaded with a compression spring of a locking member made in the form of a disk with a spherical or mountainous contact working surface in contact with a saddle in the form of a ring placed in the input channel of the housing, characterized in that the fairing is made separately separate from the body and welded into the cavity of the body with pylons.

2. The check valve with the axial direction of flow according to claim 1, characterized in that the pylons connecting the fairing and the body are cast together with the fairing.

3. The non-return valve with the axial direction of flow according to claim 1, characterized in that the pylons are made in the form of trapezoidal plates and are welded between the fairing and the surface of the inner cavity of the molded body.