Самодіючий клапан

1 Самодіючий клапан, що включає сідло, обмежувач підйому, демпфер та під пружинений запірний орган, який відрізняється тим, що демпфер виконаний у вигляді диска, що закріплений нерухомо на робочій поверхні обмежувача підйому по ЗОВНІШНІЙ і внутрішній частинах з утворенням зазору h між середньою кільцевою частиною диска і ВІДПОВІДНОЮ ДІЛЯНКОЮ робочої поверхні обмежувача підйому з можливістю угину на величину зазначеного зазору h 2 Самодіючий клапан за п 1, який відрізняється тим, що демпфер у вигляді диска нерухомо прикріплений і до робочої поверхні сідла по ЗОВНІШНІЙ І внутрішній частинах з утворенням зазору h між середньою кільцевою частиною диска і ВІДПОВІДНОЮ ДІЛЯНКОЮ робочої поверхні сідла з можливістю угину на величину зазначеного зазору h 3 Самодіючий клапан за будь-яким із п 1 або п 2, який відрізняється тим, що демпфер у вигляді диска споряджений щонайменше одним додатковим диском з утворенням зазору h між середніми кільцевими частинами зазначених дисків і ВІДПОВІДНИМИ ділянками робочих поверхонь обмежувача підйому і/або сідла О Винахід належить до компресоробудування і може бути застосований у клапанах переважно поршневих компресорів Відомий самодіючий клапан [1], який включає сідло, обмежувач підйому та встановлений між ними підпружинений запірний орган Недоліком зазначеного клапана є те, що він мало надійний через руйнування запірного органа, який під час роботи постійно ударяється об робочі поверхні обмежувача при ПІДЙОМІ та сідла при зворотному ході Відомий також самодіючий клапан [2], взятий нами за прототип, як найбільш близький за сукупністю ознак до запропонованого Зазначений клапан включає сідло, обмежувач підйому, підпружинений запірний орган та демпфер При цьому у зазначеному клапані демпфер виконано у вигляді прорізної пластини з відігнутими або не відігнутими окремими кільцями Вона розташована між запірним органом та обмежувачем підйому і підтиснута пружинами для демпфера У порівнянні з клапаном [1] останній клапан більш надійний тому, що під час роботи удари запірного органа об робочу поверхню обмежувача підйому пом'якшені за допомогою демпфера прорізної пластини Але недоліком клапана є те, що він має забагато пружин, які є мало надійним деталями через можливість руйнування під дією перемінних навантажень, що знижує ресурс роботи клапана і робить його ненадійним Недоліком описаного клапана є і те, що підпружинений демпфер розташований приблизно на половині ходу запірного органа з можливістю руху Тому під час роботи клапана запірний орган приблизно на половині свого ходу стикається з демпфером, гальмується ним, утрачаючи швидкість, а потім разом із ним вже з меншою швидкістю піднімається до робочої поверхні обмежувача підйому, ударяється об робочу поверхню останнього за допомогою демпфера, внаслідок чого відбувається демпфування Наслідком описаного є збільшення часу відкриття клапана через зменшення швидкості руху запірного органа, що є еквівалентним зменшенню прохідного перерізу у ЩІЛИНІ клапана, що, в свою чергу, приводить до збільшення витрат потужності на проштовхування газу через нього, зменшення продуктивності та ККД компресора, на якому розташований такий клапан Також недоліком зазначеного клапана є те, що прорізна пластина (демпфер) має складну геометричну форму, о о 1^ ю 57009 що зумовлює складну технологію виготовлення з використанням спеціального обладнання До того, для її виготовлення необхідно використовувати високоякісний листовий прокат з коштовних високолегованих спеціальних сталей Відсутність такого прокату в Україні, а також, потреба в спеціальному обладнанні не дозволяє освоїти виробництво зазначених клапанів вітчизняною промисловістю Готові клапани фірми Хербігер [3] або випуск за їх ліцензією також мають досить високу ціну В основу винаходу поставлено задачу створити самодіючий клапан переважно для поршневих компресорів, який би шляхом удосконалення конструкції демпфера для запірного органа та ВІДПОВІДНОГО розташування його у клапані забезпечив скорочення часу відкриття клапана, що обумовлює зменшення витрат потужності на проштовхування газу через клапан і збільшення його продуктивності, а також забезпечив можливість виготовлення цього демпфера із звичайної легованої сортової вітчизняної сталі Поставлена задача вирішується тим, що у запропонованому клапані демпфер виконаний у вигляді непідпружиненого диска, що закріплений нерухомо на робочій поверхні обмежувача підйому по ЗОВНІШНІЙ і внутрішній частинах диска з утворенням зазору h в районі ходу запірного органа, між місцями контакту диска і робочої поверхні обмежувача підйому До того, демпфер у вигляді непідпружиненого диска може бути додатково прикріплений нерухомо до робочої поверхні сідла по ЗОВНІШНІЙ І внутрішній частинах диска з утворенням зазору h в районі ходу запірного органа, між місцями контакту диска і робочої поверхні сідла Окрім того, демпфер у вигляді непідпружиненого диска може бути споряджений щонайменше одним додатковим диском з утворенням зазору h між місцями контакту дисків між собою, а також диска і сідла і/або обмежувача підйому Виконання демпфера у вигляді непідпружиненого диска забезпечує можливість закріплення його нерухомо по ЗОВНІШНІЙ і внутрішній частинах на робочій поверхні обмежувача підйому Це забезпечує вільний хід запірного органа (пластини) до контакту з диском у КІНЦІ ходу, що обумовлює скорочення часу відкриття клапана, а внаслідок цього - підвищення продуктивності і зменшення витрат потужності на проштовхування газу через нього, окрім того, це дало можливість позбавитись від таких ненадійних деталей, як пружини Утворення зазору h між місцями контакту диска і робочої поверхні обмежувача підйому забезпечує надання диску властивостей демпфера, тобто забезпечує можливість його угину між двома утвореними опорами, внаслідок чого водночас не зменшується і ресурс клапана Конструкція демпфера у вигляді непідпружиненого диска відкрила можливість застосування його для демпфування запірного органа і під час зворотного ходу, тобто під час посадки на сідло Зазначений демпфер може бути прикріплений також на СІДЛІ Це підвищує ресурс роботи клапана у порівнянні з усіма відомими клапанами зазначеного типу Окрім того, запропонована конструкція демпфера і його розташування дають можливість виготовлення його з порівняно дешевих вітчизняних легованих сталей і освоєння виготовлення клапанів вітчизняними підприємствами Виконання клапана з багатошаровим демпфером у вигляді двох або більше дисків (в межах розумного) з утворенням зазору h між ними підсилює демпфуючі властивості та підвищує надійність клапана Конструкція демпфера без пружин відкриває можливість його використання не тільки у дискових самодіючих клапанах (як у прототипі), але і у самодіючих кільцевих клапанах Таким чином, відрізнювальні ознаки обох варіантів самодіючого клапана при взаємодії з відомими ознаками забезпечують вирішення поставленої задачі Суть винаходу пояснюється кресленнями На фіг 1 зображено розріз дискового самодіючого клапана з демпфером, установленим на обмежувачі підйому і виконаним у вигляді диска з утворенням кільцевого зазору h між ним і поверхнею обмежувача підйому, на фіг 2 зображено розріз кільцевого самодіючого клапана з демпфером, установленим на обмежувачі підйому і виконаним у вигляді диска з утворенням кількох кільцевих концентричних зазорів h між ним і поверхнею обмежувача підйому, на фіг 3 зображено розріз А-А фіг 1 (вид на поверхню диска з боку обмежувача підйому, як один з можливих варіантів), на фіг 4 зображено розріз Б-Б фіг 2 (вид на поверхню диска з боку обмежувача підйому, як один з можливих варіантів), на фіг 5 зображено розріз дискового самодіючого клапана з демпфером у вигляді ВІДПОВІДНОГО диска, встановленого і на обмежувачі підйому, і на СІДЛІ, на фіг 6 зображено розріз самодіючого клапана з демпфером у вигляді ВІДПОВІДНОГО диска, спорядженого одним додатковим диском (тобто у вигляді двох шарів дисків), на фіг 7 зображено розріз В-В фіг 5 (вид на робочу поверхню диска з боку сідла, як один з можливих варіантів) Запропонований самодіючий клапан включає сідло 1, обмежувач підйому 2, підпружинений пружинами 3 запірний орган - пластину 4 та демпфер, виконаний у вигляді непідпружиненого диска 5 Останній закріплений нерухомо на робочій поверхні 6 обмежувача підйому 2 по ЗОВНІШНІЙ І внутрішній частинах диска з утворенням зазору 7 величиною h в районі ходу запірного органа 4 між місцями контакту диска 5 і робочої поверхні 6 обмежувача підйому 2 До того, демпфер у вигляді непідпружиненого диска 8 (фіг 5) додатково може бути прикріплений нерухомо до робочої поверхні 10 сідла 1 по ЗОВНІШНІЙ і внутрішній частинах диска 8 з утворенням зазору 11 між місцями контакту диска 8 робочої поверхні 10 сідла 1 До того, демпфер у вигляді непідпружиненого диска 5 і/або 8 може бути споряджений щонайменше одним додатковим диском ВІДПОВІДНО 12 та 13 з утворенням зазору 14 та 15 між дисками 5 та 12 і дисками 8 та 13 (фіг 6) Диск 5 та диск 8 мають робочу поверхню ВІДПОВІДНО 16 та 17 Клапан зібраний за допомогою 57009 4 лежить на поверхні 17 диска 8 сідла 1 Під час шпильки 18 і гайки 19 і має прохідні канали 20 та роботи клапана газ проходить через прохідні ка21 ВІДПОВІДНО у СІДЛІ 1 та обмежувачі підйому 2 нали 20 сідла 1 Під ДІЄЮ різниці тисків пластина 4 Робота самодіючого клапана (запірний орган) підіймається з робочої поверхні Варіант 1 Демпфер у вигляді диска 5 (або ди17 диска 8 і рухається у бік диска 5, який лежить сків 5 та 12) встановлено тільки на обмежувачі на обмежувачі підйому 2, переборюючи опір прупідйому 2, на його робочій поверхні 6 Під час рожин 3, до контакту з робочою поверхнею 16 диска боти клапана газ проходить через прохідні канали 20 сідла 1 Під ДІЄЮ різниці тисків пластина 4 (запі5 Останній під дією пластини 4 прогинається на рний орган) підіймається з робочої поверхні 10 величину зазору h (тобто пружинить), пом'якшуюсідла 1 і рухається у бік обмежувача підйому 2, чи удар пластини 4, "м'яку посадку" її на поверхню переборюючи тільки опір своїх пружин 3, до конта16 диска 5 обмежувача підйому 2 Далі тиск падає кту з робочою поверхнею 16 диска 5 Останній під з боку сідла 1 і пластина 4 під дією пружин 3, а дією пластини 4 пружно прогинається на величину також різниці тисків, повертається (робить зворотзазору п, (тобто пружинить) пом'якшуючи удар ний хід) на робочу поверхню 17 диска 8, контактує пластини 4, і забезпечує "м'яку посадку" її на поз цією робочою поверхнею 17 Під ДІЄЮ пластини 4 верхню 16 диска 5 обмежувача підйому 2 Далі диск 8 прогинається на величину зазору h в пертиск падає з боку сідла 1 і пластина 4 під дією ший момент контакту (пружинить) і пом'якшує удар пружин 3, а також різниці тисків повертається (ропластини 4 об поверхню 17 диска 8 сідла 1 При бить зворотний хід) на робочу поверхню 10 сідла 1 роботі цикл повторюється та ударяється об неї тому, що демпфер з боку Джерела використаної інформації сідла відсутній Під час роботи цикл повторюється 1 Кн М И Френкеля Поршневые компрессоры Вид-во "Машиностроение" Л 1969 с 332-340 Варіант 2 Демпфер у вигляді диска 5 (або 5 та 2 Патент Германії №951689 НКЛ 47д 1001 12) розташовано на робочій поверхні обмежувача МКИ F06Kony6n в1956р підйому 2, а також додатково розташовано на робочій поверхні сідла 1 демпфер у вигляді диска 8 3 Проспект фірми Хербігер (або дисків 8 та 13) У початковому стані пластина A S Фиг. ФигЛ 19 57009 18 (9 Фиг. Г Комп'ютерна верстка М Мацело Підписано до друку 05 07 2003 Тираж39 прим Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, Львівська площа, 8, м Київ, МСП, 04655, Україна ТОВ "Міжнародний науковий комітет", вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна