Узел клапана текучей среды и позиционер технологического клапана - RU2017134363A
Код документа: RU2017134363A
Формула
1. Узел клапана текучей среды для соединения с источником текучей среды под давлением для приложения к исполнительному механизму, в частности гидравлическому или пневматическому исполнительному механизму, давления текучей среды исполнительного механизма, содержащий:
корпус клапана, имеющий центральное отверстие, по меньшей мере, с одним подающим отверстием для приема порции текучей среды под давлением, по меньшей мере, одним отверстием исполнительного механизма для приложения управляющего давления текучей среды к исполнительному механизму и, по меньшей мере, одним выпускным отверстием;
шток, перемещаемый внутри упомянутого центрального отверстия в осевом направлении начальной силой;
по меньшей мере, одну пару встречно действующих дозирующих кромок, функционально связанных друг с другом посредством штока, причем каждая дозирующая кромка каждой пары встречного действия содержит сопрягаемую посадочную поверхность на корпусе клапана или штока и кольцевую тарелку, опирающуюся посредством гибкого элемента на корпус клапана или шток таким образом, что обеспечивает относительное осевое движение кольцевой тарелки и поддерживающего корпуса клапана или штока также в закрытом состоянии соответственной дозирующей кромки.
2. Узел клапана текучей среды по п.1, в котором упомянутая, по меньшей мере, одна пара встречно действующих дозирующих кромок механически связаны друг с другом посредством штока, так что обе дозирующие кромки каждой пары встречного действия закрываются в некотором промежуточном положении штока, при этом одна дозирующая кромка закрывается, а другая дозирующая кромка каждой пары встречного действия открывается по мере движения штока в первое осевое положение, и упомянутая одна дозирующая кромка открывается, а другая дозирующая кромка каждой пары встречного действия закрывается по мере движения штока в противоположное второе осевое положение.
3. Узел клапана текучей среды по п.1, в котором одна дозирующая кромка каждой пары встречного действия выполнена с возможностью управления потоком текучей среды между соответственным отверстием исполнительного механизма и источником текучей среды, а другая управляющая кромка каждой пары встречного действия выполнена с возможностью управления потоком текучей среды между соответственным отверстием исполнительного механизма и выпускным отверстием.
4. Узел клапана текучей среды по п.1, в котором одна управляющая кромка каждой пары встречного действия содержит кольцевую тарелку, опирающуюся посредством гибкого элемента на шток и соответственную сопрягаемую посадочную поверхность на корпусе клапана, а другая управляющая кромка каждой пары встречного действия содержит кольцевую тарелку, опирающуюся посредством гибкого элемента на корпус клапана и соответственную сопрягаемую посадочную поверхность на штоке.
5. Узел клапана текучей среды по п.1, в котором кольцевые тарелки расположены соосно со штоком, и при этом гибкий элемент каждой кольцевой тарелки содержит соответствующий кольцевой уплотнительный элемент, предпочтительно - кольцевую уплотнительную диафрагму или кольцевой уплотнительный сильфон.
6. Узел клапана текучей среды по п.5, в котором на одной управляющей кромке каждой пары встречного действия кольцевая тарелка опирается на своей внутренней окружности посредством соответствующего кольцевого гибкого уплотнительного элемента на внешнюю окружность штока, а на другой управляющей кромке каждой пары встречного действия кольцевая тарелка опирается на своей внешней окружности посредством соответствующего кольцевого гибкого уплотнительного элемента на корпус клапана.
7. Узел клапана текучей среды по п.1, в котором каждая кольцевая тарелка сбалансирована по давлению, чтобы приблизительно скомпенсировать силы давления текучей среды, прикладываемые к соответственной кольцевой тарелке.
8. Узел клапана текучей среды по п.1, в котором упомянутая, по меньшей мере, одна пара встречно действующих дозирующих кромок содержит одну пару встречно действующих дозирующих кромок для каждого отверстия исполнительного механизма узла клапана текучей среды, при этом отверстие исполнительного механизма предпочтительно находится между встречно действующими дозирующими кромками соответственной пары.
9. Узел клапана текучей среды по п.1, в котором
упомянутое, по меньшей мере, одно отверстие исполнительного механизма содержит первое отверстие исполнительного механизма и второе отверстие исполнительного механизма, а
упомянутая, по меньшей мере, одна пара встречно действующих кромок содержит первую пару встречно действующих первой и второй дозирующих кромок для первого отверстия исполнительного механизма и вторую пару встречно действующих третьей и четвертой дозирующих кромок для второго отверстия исполнительного механизма.
10. Узел клапана текучей среды по п.9, в котором
первое отверстие исполнительного механизма находится между первой дозирующей кромкой и второй дозирующей кромкой первой пары встречного действия, а
второе отверстие исполнительного механизма находится между третьей дозирующей кромкой и четвертой дозирующей кромкой второй пары встречного действия.
11. Узел клапана текучей среды по п.9, в котором
первая дозирующая кромка содержит первую кольцевую тарелку, расположенную соосно вокруг штока внутри упомянутого центрального отверстия и прикрепленную к корпусу клапана посредством первого гибкого уплотнительного элемента, обеспечивающего движение первой кольцевой тарелки в осевом направлении, причем первая кольцевая тарелка взаимодействует с первой сопрягаемой посадочной поверхностью на штоке для управления потоком текучей среды между первым отверстием исполнительного механизма и одним из подающего отверстия и выпускного отверстия;
вторая дозирующая кромка содержит вторую кольцевую тарелку, расположенную соосно вокруг штока внутри упомянутого центрального отверстия и соединенную с устройством штока посредством второго гибкого уплотнительного элемента, обеспечивающего движение второй кольцевой тарелки в осевом направлении, причем вторая кольцевая тарелка взаимодействует со второй сопрягаемой посадочной поверхностью на корпусе клапана для управления потоком текучей среды между первым отверстием исполнительного механизма и другим из подающего и выпускного отверстий;
третья дозирующая кромка содержит третью кольцевую тарелку, расположенную соосно вокруг штока внутри упомянутого центрального отверстия и прикрепленную к штоку посредством третьего гибкого уплотнительного элемента, обеспечивающего движение третьей кольцевой тарелки в осевом направлении, причем третья кольцевая тарелка взаимодействует с третьей сопрягаемой посадочной поверхностью на корпусе клапана для управления потоком текучей среды между вторым отверстием исполнительного механизма и одним из подающего отверстия и выпускного отверстия; а
четвертая дозирующая кромка содержит четвертую кольцевую тарелку, расположенную соосно вокруг штока внутри упомянутого центрального отверстия и соединенную с устройством корпуса клапана посредством четвертого гибкого уплотнительного элемента, обеспечивающего движение четвертой кольцевой тарелки в осевом направлении, причем четвертая кольцевая тарелка взаимодействует с четвертой сопрягаемой посадочной поверхностью на штоке для управления потоком текучей среды между вторым отверстием исполнительного механизма и другим из подающего и выпускного отверстий.
12. Узел клапана текучей среды по п.11, в котором упомянутое, по меньшей мере, одно подающее отверстие содержит общее подающее отверстие, находящееся на среднем участке центрального отверстия, ограниченном между второй и третьей парами дозирующих кромок, а упомянутое, по меньшей мере, одно выпускное отверстие содержит первое выпускное отверстие, находящееся на первом концевом участке центрального отверстия, ограниченном между первой дозирующей кромкой и первым концом центрального отверстия, и второе выпускное отверстие, находящееся на противоположном втором концевом участке центрального отверстия, ограниченном между четвертой дозирующей кромкой и противоположным вторым концом центрального отверстия.
13. Узел клапана текучей среды по любому из пп.1-12, содержащий средство для обеспечения осевой начальной силы, влияющей на один конец штока, и средство для обеспечения осевой противодействующей силы, влияющей на противоположный конец штока.
14. Узел клапана текучей среды по п.1, содержащий управляющую диафрагму начального воздействия и поршень, расположенные на одном конце штока, обеспечивая осевую начальную силу, которая зависит от начального давления текучей среды.
15. Узел клапана текучей среды по п.1, содержащий противодействующую диафрагму и противодействующий поршень, расположенный на одном конце штока, обеспечивая противодействующую силу, противоположную осевой начальной силе и соответствующую противодавлению текучей среды, влияющему на противодействующую диафрагму.
16. Узел клапана текучей среды по п.15, в котором противодействующая диафрагма выполнена с возможностью масштабирования противодействующей силы, обуславливаемой силой подаваемой текучей среды, влияющей на противодействующую диафрагму.
17. Узел клапана текучей среды по п.15, в котором противодействующая диафрагма содержит уплотнительную диафрагму одной из управляющих кромок.
18. Узел клапана текучей среды по п.13, в котором упомянутое средство для обеспечения осевой начальной силы содержит упомянутое средство для обеспечения управляющей диафрагмы начального воздействия и поршня, расположенных на другом конце штока для приложения осевой начальной силы, которая зависит от начального давления текучей среды в камере начального давления, и путь дополнительно ограниченного потока от входа подаваемого давления узла клапана к предварительной ступени, которой управляет начальное давление в камере начального давления и тем самым - осевая начальная сила, а
упомянутое средство для обеспечения осевой противодействующей силы содержит противодействующую диафрагму и противодействующий поршень, расположенные на одном конце штока для приложения осевой противодействующей силы, соответствующей противодавлению, влияющему на противодействующую диафрагму в камере противодавления, и путь дополнительно ограниченного потока от входа подаваемого давления узла клапана к камере противодавления.
19. Узел клапана текучей среды по п.18, в котором пути ограниченного потока и пути дополнительно ограниченного потока приданы такие размеры, что скорость изменения осевой противодействующей силы и скорость изменения начальной силы из-за изменения подаваемого давления на входе подаваемого давления приблизительно одинаковы.
20. Узел клапана текучей среды по п.18, в котором путь ограниченного потока и/или путь дополнительно ограниченного потока содержит ограничитель потока, такой, как дроссель потока, предпочтительно - с диаметром дросселя от примерно 0,1 мм до примерно 0,5 мм, предпочтительнее - от примерно 0,2 мм до примерно 0,3 мм.
21. Узел клапана текучей среды по п.1, в котором все дозирующие кромки выровнены в осевом направлении.
22. Позиционер технологического клапана содержащий электронный блок, имеющий электрический управляющий выход, и пневматический или гидравлический блок, выполненный с возможностью преобразования электрического управляющего сигнала с упомянутого выхода в соответствующее давление текучей среды на выходе для исполнительного механизма, причем упомянутый пневматический или гидравлический блок содержит узел клапана текучей среды-, причем узел клапана текучей среды включает в себя:
корпус клапана, имеющий центральное отверстие, по меньшей мере, с одним подающим отверстием для приема порции текучей среды под давлением, по меньшей мере, одним отверстием исполнительного механизма для приложения управляющего давления текучей среды к исполнительному механизму и, по меньшей мере, одним выпускным отверстием;
шток, движимый внутри упомянутого центрального отверстия в осевом направлении начальной силой;
по меньшей мере, одну пару встречно действующих дозирующих кромок, оперативно связанных друг с другом посредством штока, причем каждая дозирующая кромка каждой пары встречного действия содержит сопрягаемую посадочную поверхность на корпусе клапана или штока и кольцевую тарелку, опирающуюся посредством гибкого элемента на корпус клапана или шток таким образом, что обеспечивает относительное осевое движение кольцевой тарелки и поддерживающего корпуса клапана или штока также в закрытом состоянии соответственной дозирующей кромки.
23. Позиционер технологического клапана по п.22, в котором пневматический или гидравлический блок содержит предварительную ступень и выходную ступень, причем предварительная ступень выполнена с возможностью преобразования электрического управляющего сигнала с упомянутого выхода в начальное давление текучей среды, которое достаточно для управления выходной ступенью, при этом выходная ступень содержит упомянутый узел клапана текучей среды.
24. Позиционер технологического клапана по п.23, в котором пневматический или гидравлический блок содержит дополнительную предварительную ступень, выполненную с возможностью преобразования электрического управляющего сигнала с упомянутого выхода в противодавление текучей среды.
25. Применение узла клапана текучей среды по любому из пп.1-21 при управлении технологическим клапаном.
