Клапан скидання тиску

Изобретение относится к приводной арматуре. Известен импульсный клапан [1], содержащий закрепленный на рабочей емкости со сжатым воздухом цилиндрический корпус с вы хлопным отверстием и подвижный относительно корпуса запорный механизм. Запорный механизм размещен внутри корпуса и снабжен фиксаторами верхнего (исходного) и нижнего (рабочего) положений. Сброс давления из рабочей емкости осуществляется путем перемещения запорного элемента в нижнее положение, в результате чего происходит открывание выхлопного отверстия корпуса. Известный клапан имеет сложную конструкцию и не обладает достаточным быстродействием, так как значительная масса запорного механизма приводит к повышению его инерционности. Кроме того, конструкция устройства такова, что величина давления в рабочей камере равна величине давления открывания клапана, что также отрицательно сказывается на времени его открывания. Известен клапан сброса [2], содержащий корпус и размещенный в нем запорный механизм. Корпус снабжен выхлопным отверстием и патрубком, посредством которого соединен с рабочей емкостью сжатого воздуха. Запорный механизм выполнен в виде подвижного относительно корпуса стакана, содержащего ограничитель хода, золотника и возвратного устройства. Сброс давления из рабочей емкости осуществляется путем перемещения стакана до упора в ограничитель хода, в результате чего происходит открывание выхлопного отверстия корпуса. Недостатком известного клапана является значительная инерционность подвижных частей запорного механизма, обусловленная их значительной массой, что приводит к снижению быстродействия устройства. К недостаткам клапана также относится прямая зависимость времени открывания от величины давления в рабочей камере. Кроме того, сложная конструкция не обеспечивает высокую надежность клапана, так как в случае разгерметизации системы запирания неизбежно произойдет его самопроизвольное открывание. В основу изобретения поставлена задача создания такого клапана сброса давления, в котором новое конструктивное выполнение корпуса и запорного механизма обеспечило бы повышение быстродействия клапана и его надежность. Поставленная задача решается тем, что в клапане сброса давления, содержащем корпус с выхлопными отверстиями и патрубком для соединения с рабочей емкостью со сжатым воздухом и запорный механизм, включающий подвижный относительно корпуса стакан с ограничителем хода и возвратное устройство, согласно изобретению, стакан снабжен фиксатором для удержания его в исходном положении и отверстиями, выполненными с возможностью совмещения в рабочем положении с выхлопными отверстиями корпуса, между торцом которого и торцом стакана образована межторцевая полость, а корпус со стороны патрубка снабжен перфорированной перегородкой и на ней размещена эластичная диафрагма, которая установлена на опорной оси и подпружинена набранными на ней пружинами кручения, при этом корпус с противоположной патрубку торцевой стороны выполнен с отверстиями для поступления сжатого воздуха в межторцевую полость. Повышение быстродействия клапана достигается благодаря тому, что сброс давления происходит в момент совмещения отверстий корпуса и стакана, а эластичная диафрагма запорного механизма обладает незначительной инерционностью. Время открывания клапана не зависит от величины давления в полости рабочей емкости, т.к. весь механизм открывания зависит только от величины давления в цепи управления клапаном. Конструкция клапана проста и надежна. На фиг. 1 представлен общий вид клапана; на фиг. 2 - сечение по А-А фиг. 1; на фиг. 3 - диафрагма в момент сброса давления. Клапан сброса давления содержит разъемный цилиндрический корпус 1, соединенный с рабочей емкостью со сжатым воздухом 2 посредством патрубка 3, и запорный механизм. На цилиндрической и торцевой поверхностях корпуса 1 выполнены выхлопные отверстия 4 и отверстия 5 соответственно. Со стороны патрубка 3 корпус 1 снабжен перфорированной перегородкой 6. Запорный механизм выполнен в виде цилиндрического стакана 7, установленного соосно корпусу 1 с возможностью осевого возвратно-поступательного перемещения относительно корпуса 1, и эластичной диафрагмы 8. На цилиндрической поверхности стакана 7 с возможностью взаимодействия в рабочем положении с выхлопными отверстиями 4 корпуса 1 выполнены отверстия 9. На торцевой поверхности стакана 7 соосно ему закреплено возвратное устройство-ограничитель хода, содержащее шток 10 с упором 11. На штоке 10 размещена пружина возврата 12, а на упоре 11 установлен амортизатор 13 для смягчения удара упора 11 о торцевую поверхность корпуса 1. Нижняя часть стакана выполнена с кольцевым буртом 14 для зацепления с фиксатором 15. Эластичная диафрагма 8 расположена на перфорированной перегородке 6 и закреплена посредством выбранных на опорной оси 16 пружин кручения 17. Для подачи сжатого воздуха на корпусе 1 между вы хлопными отверстиями 4 и перфорированной перегородкой 6 установлен патрубок 18 с вентилем 19. Для обеспечения герметичного соединения корпуса 1 и стакана 7 на корпусе 1 размещены эластичные кольца 20. Клапан работает следующим образом. В исходном положении стакан 7 находится в зацеплении с фиксатором 15, а выхлопные отверстия 4 и отверстия 9 взаимно перекрыты стенками корпуса 1 и стакана 7. Вентиль 19 закрыт, а давление в полости А корпуса 1 и в полости Б рабочей емкости 2 одинаково, поскольку перфорированная перегородка 6 и эластичная диафрагма 8 оказывают незначительное сопротивление потоку воздуха в направлении из полости Б в полость А. При необходимости сброса давления из полости Б (рабочей емкости 2) в полость А корпуса 1 через патрубок 18 подают сжатый воздух. Величина давления в полости А становится больше величины давления в полости Б (PA > РБ). Затем фиксатор 15 выводится из зацепления со стаканом 7, и под действием давления РА на торцевую поверхность стакана 7 через отверстие 5 корпуса 1 происходит перемещение стакана 7 до взаимодействия упора 11 с торцевой поверхностью корпуса 1. При этом выхлопные отверстия 4 и отверстия 9 совмещаются. Удерживание эластичной диафрагмы 8 в период совмещения отверстий 4 и 9 происходит в результате реактивного действия струи сжатого воздуха, истекающей из полости А. После совмещения отверстий 4 и 9 диафрагма 8 под действием давления полости Б открывается, и сжатый воздух из рабочей емкости 2 сбрасывается через совмещенные отверстия. После сброса давления из полости Б рабочей емкости 2 вентиль 19 закрывают и прекращают подачу сжатого воздуха в полость А. Под действием пружины 12 возвратного устройства стакан 7 возвращается в исходное положение и входит в зацепление с фиксатором 15. Затем подают сжатый воздух в полость Б рабочей емкости 2, и цикл повторяется. Предложенная конструкция клапана позволяет повысить его быстродействие. Это объясняется тем, что сброс давления происходит тогда, когда отверстия корпуса и стакана совмещены, а второй элемент запорного механизма - эластичная диафрагма - обладает незначительной инерционностью. Время открывания предложенного клапана не зависит от величины давления в полости рабочей емкости, так как весь механизм открывания зависит только от величины давления в цепи управления клапаном. Кроме того, клапан прост по конструкции и надежен в работе.