Обратный клапан - RU207376U1

Чертежи

Описание

Полезная модель относится к гидравлическим предохранительным устройствам и может быть использована для предотвращения перетекания жидкости из полости высокого в полость низкого давления при быстропротекающих процессах, например при аварийных внешних воздействиях на приборы.

Известен обратный клапан, содержащий корпус с жесткими уплотнительными участками, поворотного органа и седла. Жесткие уплотнительные участки корпуса выполнены в виде расположенных по периферии двусторонних конусных выступов. Малые основания конусов направлены в противоположные стороны. Запорный орган представляет собой круглый эластичный диск, состоящий и периферийного и центрального участков. Периферийный участок выполнен в виде кольца. Профиль кольца в продольном сечении имеет вид прямоугольного треугольника с обращенной к центру гипотенузой. Центральный участок выполнен в виде сегмента шара, армированный со стороны основания металлической пластинкой. Периферийный участок плавно соединен с центральным перемычкой ограниченной ширины. Толщина перемычки уменьшается от оси ее симметрии к краю. Корпус на внутренней поверхности со стороны входа жидкости снабжен расточкой. Форма расточки адекватна продольному сечению периферийного участка. Седло выполнено ступенчатым с диффузорным участком на входе. Патент РФ №2244864, МПК F16K 15/14, 20.01.2005.

Недостатками данного обратного клапана являются сложность конструкции. Боковые перемещения запорного органа могут привести к негерметичному закрытию клапана из-за несовпадения отпечатка на эластичном элементе с седлом.

Известен обратный клапан, содержащий корпус клапана, затвор и каналы гидравлической связи. Затвор закреплен на оси и выполнен в виде гибкого эластичного кольца. Внутри корпуса клапана выполнены: на торце кольцевой паз для взаимодействия с кольцевым выступом гибкого эластичного затвора, а на внутреннем диаметре - выточка. В последней установлен стабилизатор с конической поверхностью и каналами гидравлической связи. Стабилизатор взаимодействует с одной стороны с затвором, а с противоположной стороны через предохранительное упругое уплотнительное кольцо с торцевой поверхностью соединения. Патент Российской Федерации на изобретение № 2250406, МПК F16K 15/14, 20.04.2005. Данное техническое решение принято в качестве прототипа.

В описании прототипа представлена конструкция обратного клапана, содержащего корпус с отверстием, крышку с отверстием и эластичный затвор, расположенный между отверстием корпуса и отверстием крышки. Однако необходимость установки эластичного затвора в кольцевые пазы конструкции клапана и наличие стабилизатора, предотвращающего выход эластичного затвора из кольцевых пазов и служащего ограничителем эластичного затвора, усложняет конструкцию обратного клапана в целом и увеличивает трудоемкость его изготовления, что ограничивает область применения.

Задачей и техническим результатом полезной модели является расширение арсенала предохранительных устройств гидравлических систем.

Технический результат достигается тем, что обратный клапан содержит корпус, два штуцера, в каждом из которых выполнено отверстие, и эластичный затвор, расположенный между отверстиями штуцеров с возможностью свободного перемещения между ними, эластичный затвор выполнен в виде шарика диаметром, минимум в 1,2 раза превышающим диаметр наибольшего из отверстий, при этом одно из отверстий дополнительно содержит паз прямоугольной формы, образующий периферийные зоны для перетекания жидкости на выход обратного клапана.

Сущность полезной модели поясняется чертежами.

На фиг. 1 представлен обратный клапан в разрезе, где:

1 – корпус;

2, 3 – штуцеры;

4 – эластичный затвор.

На фиг. 2 показано положение эластичного затвора 4 при прямом и обратном токе жидкости.

На фиг. 3 показано отверстие штуцера 2 в аксонометрической проекции с пазом А.

Обратный клапан содержит металлический корпус 1, на котором посредством сварки или лазерной пайки закреплены штуцеры 2 и 3 для восприятия давления жидкости P1 и P2, соответственно, и эластичный затвор 4, выполненный в виде шарика (фиг. 1), например, из полимерного композита.

Внутренняя конусная поверхность Д каждого из штуцеров выполняет роль седла (опорная поверхность) для эластичного затвора 4. Размер Е между опорными поверхностями Д подбирают в каждом конкретном случае таким образом, чтобы эластичный затвор 4 имел возможность свободно перемещаться внутри полости, образованной корпусом и штуцерами. Свободное перемещение эластичного затвора 4 обусловлено его формой и отсутствием его закрепления внутри, между отверстием Б штуцера 2 и отверстием В штуцера 3. Для наилучшего перекрытия отверстий, а также возможности применять в штуцерах отверстия, различающиеся по диаметру, диаметр шарика выбирают минимум в 1,2 раза большим наибольшего из диаметров отверстий. Отверстие Б дополнительно содержит паз А прямоугольной формы (на фиг. 3 отверстие Б и паз А для наглядности изображены в аксонометрической проекции). Форма эластичного затвора, в виде шарика, позволяет упростить конструкцию обратного клапана в целом, особенно когда он выполнен из деталей типа тел вращения, в то время как прямоугольный паз А на отверстии Б штуцера 2 образует периферийные зоны для перетекания жидкости из полости низкого давления P2 (со стороны отверстия В) в полость высокого давления P1 (в сторону отверстия Б).

Для улучшения технологических операций, прямоугольный паз А может быть выполнен со скруглениями на углах. Глубину паза, а также другие конструктивные особенности подбирают исходя из значений давлений P1 и P2, а также требуемой скорости перетекания жидкости из полости низкого давления P2 в полость высокого давления P1 в каждом конкретном случае применения.

При установке такого обратного клапана в изделие, обратный клапан разделяет объем изделия на две полости, между которыми и осуществляется перетекание жидкости (фиг. 2).

Обратный клапан работает следующим образом.

Под действием тока жидкости со стороны отверстия В (на вход обратного клапана) в направление отверстия Б (на выход обратного клапана) эластичный затвор 4 отходит от опорной поверхности Д штуцера 3 и ложится на опорную поверхность Д штуцера 2 таким образом, что из-за наличия зазоров, образованных пазом А, между эластичным затвором 4 и отверстием Б корпуса жидкость может свободно перетекать на выход обратного клапана (через отверстие Б).

При аварийном воздействии ток жидкости со стороны отверстия В в направлении отверстия Б резко прекращается и на выходе обратного клапана образуется избыточное давление (полость высокого давления P1), которое сдвигает эластичный затвор 4 к опорной поверхности Д штуцера 3, перекрывая отверстие В и предотвращая перетекание через него жидкости (в полость низкого давления P2).

Реферат

Полезная модель относится к гидравлическим предохранительным устройствам и может быть использована для предотвращения перетекания жидкости из полости высокого в полость низкого давления при быстропротекающих процессах, например при аварийных внешних воздействиях. Обратный клапан содержит корпус, два штуцера, в каждом из которых выполнено отверстие, и эластичный затвор, расположенный между отверстиями штуцеров с возможностью свободного перемещения между ними. Эластичный затвор выполнен в виде шарика диаметром, минимум в 1,2 раза превышающим диаметр наибольшего из отверстий. Одно из отверстий дополнительно содержит паз прямоугольной формы, образующий периферийные зоны для перетекания жидкости на выход обратного клапана. Техническим результатом является расширение арсенала предохранительных устройств гидравлических систем. 3 ил.

Формула