Регулирующий клапан осевого типа (варианты) - RU2015136227A

1. Регулирующий клапан осевого типа, содержащий корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками и соответственно с каналами высокого 4 и низкого 5 давления рабочей среды, в котором в осевых расточках, соосных с продольной осью 6 корпуса 1, установлены втулка 7 с кольцевой выемкой 8, жестко соединенная с сепаратором 9 с кольцевой выемкой 10, внутри которых коаксиально размещен поршень 11 с возможностью перемещения вдоль продольной оси 6 с радиальным зазором «А» между поршнем 11 с одной стороны и сепаратором 9 со сквозными отверстиями 12 и втулкой 7 с другой стороны, причем кольцевые выемка 8 втулки 7 и выемка 10 сепаратора 9 образуют полость 13 с щелью 14, в которой размещены кольцевая манжета 15 с уплотнительной губкой 16 со стороны ее внутренней поверхности и выступающей из щели 14 в радиальный зазор «А» и кольцевой вкладыш 17, кроме того, поршень 11 соединен штоком 18 с приводом 19, отличающийся тем, что манжета 15 установлена в кольцевой выемке 8 втулки 7, а кольцевой вкладыш 17 снабжен клином 20, направленным в сторону втулки 7, и установлен в кольцевой выемке 10 сепаратора 9 с цилиндрическими внешней и внутренней поверхностями своей торцевой частью 21 с цилиндрическими внешней и внутренней поверхностями, причем в торцевой стенке 22 выемки 10 сепаратора 9 выполнен, по меньшей мере, один сквозной канал 23, соединяющий кольцевую полость 13 через сквозное отверстие 12 с каналом 4 высокого давления рабочей среды, при этом в манжете 15 со стороны сепаратора 9 выполнена кольцевая канавка 24 с конической внутренней поверхностью 25 (внешняя поверхность уплотнительной губки 16), внутри которой установлен клин 20 с торцевым зазором «Б» между манжетой 15 и торцевой частью 21 кольцевого вкладыша 17 и осевым зазором «В» между дном кольцевой канавки 24 и торцом клина 20, выполненного с конической внутренней поверхностью 26 и контактом, по крайней мере, цилиндрических внешних и/или внутренних поверхностей торцевой части 21 кольцевого вкладыша 17 и выемки 10 сепаратора 9 полости 13 соответственно, а также с возможностью радиального перемещения уплотнительной губки 16 внутри щели 14 за счет продольного перемещения клина 20 вдоль кольцевой канавки 24 с контактом по внутреннему периметру 27 торца клина 20 и/или конической внутренней поверхности 26 клина 20 с конической внутренней поверхностью 25 кольцевой канавки 24, кроме того, величина выступающей части уплотнительной губки 16 из щели 14 в радиальный зазор «А» выполнена не больше величины радиального зазора «А», а кольцевая манжета 15 и уплотнительная губка 16 изготовлены из материала, эластичность которого выбрана выше материала кольцевого вкладыша 17 и клина 20.

2. Регулирующий клапан по п. 1, отличающийся тем, что диаметр внутреннего периметра 27 торца клина 20 выбран из условия

,

где - минимальный диаметр внутренней конической поверхности 25 кольцевой канавки 24, м;

Δ - глубина кольцевой канавки 24 по внутренней конической поверхности 25, м;

α - угол наклона конической внутренней поверхности 26 кольцевого клина 20 к внутренней поверхности сепаратора 9, град.

3. Регулирующий клапан по п. 1, отличающийся тем, что кольцевая канавка 24 в манжете 15 выполнена с цилиндрической внешней поверхностью 31, а клин 20 кольцевого вкладыша 17 выполнен с цилиндрической внешней поверхностью 32 и ее диаметром d_кл, равным диаметру d_кaн цилиндрической внешней поверхности 31 кольцевой канавки 24.

4. Регулирующий клапан по п. 1, отличающийся тем, что кольцевая канавка 24 в манжете 15 выполнена с конической внешней поверхностью 33, а клин 20 кольцевого вкладыша 17 выполнен с конической внешней поверхностью 34 и углом наклона ϕ к внутренней поверхности сепаратора 9 равным углу наклона γ конической внешней поверхности 33 кольцевой канавки 24 к поверхности сепаратора 9.

5. Регулирующий клапан по п. 1, отличающийся тем, что кольцевая канавка 24 в манжете 15 выполнена с конической внешней поверхностью 33, а клин 20 кольцевого вкладыша 17 выполнен с конической внешней поверхностью 34 и углом наклона ϕ к внутренней поверхности сепаратора 9 меньше угла наклона γ конической внешней поверхности 33 кольцевой канавки 24 к поверхности сепаратора 9.

6. Регулирующий клапан по п. 1, отличающийся тем, что глубина кольцевой канавки 24 со стороны внутренней поверхности 25 выполнена больше ширины щели 14 для уплотнительной губки 16, а торцевой зазор «Б» выполнен меньше осевого зазора «В».

7. Регулирующий клапан по п. 1, отличающийся тем, что в торцевой части 13 кольцевого вкладыша 17 выполнена выемка 35 в сторону клина 20, а в качестве конструкционных материалов кольцевого вкладыша 17 с клином 20 и кольцевой манжеты 15 с уплотнительной губкой 16 использованы антифрикционные материалы.

8. Регулирующий клапан осевого типа, содержащий корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками и соответственно с каналами высокого 4 и низкого 5 давления рабочей среды, в котором в осевых расточках, соосных с продольной осью 6 корпуса 1, установлены втулка 7 с кольцевой выемкой 8, жестко соединенная с сепаратором 9 с кольцевой выемкой 10, внутри которых коаксиально размещен поршень 11 с возможностью перемещения вдоль продольной оси 6 с радиальным зазором «А» между поршнем 11 с одной стороны и сепаратором 9 со сквозными отверстиями 12 и втулкой 7 с другой стороны, причем кольцевые выемка 8 втулки 7 и выемка 10 сепаратора 9 образуют полость 13 с щелью 14, в которой размещены кольцевая манжета 15 с уплотнительной губкой 16 со стороны ее внутренней поверхности и выступающей из щели 14 в радиальный зазор «А» и кольцевой вкладыш 17, кроме того, поршень 11 соединен штоком 18 с приводом 19, отличающийся тем, что манжета 15 установлена в кольцевой выемке 8 втулки 7, а кольцевой вкладыш 17 снабжен клином 20, направленным в сторону втулки 7, и установлен в кольцевой выемке 10 сепаратора 9 с цилиндрическими внешней и внутренней поверхностями своей торцевой частью 21 с цилиндрическими внешней и внутренней поверхностями, причем в торцевой стенке 22 выемки 10 сепаратора 9 выполнен, по меньшей мере, один сквозной канал 23, соединяющий кольцевую полость 13 через сквозное отверстие 12 с каналом 4 высокого давления рабочей среды, при этом в манжете 15 со стороны сепаратора 9 выполнена кольцевая канавка 24 с конической внутренней поверхностью 25 (внешняя поверхность уплотнительной губки 16), внутри которой установлен клин 20 с торцевым зазором «Б» между манжетой 15 и торцевой частью 21 кольцевого вкладыша 17 и осевым зазором «В» между дном кольцевой канавки 24 и торцом клина 20, выполненного с цилиндрической внутренней поверхностью 28 и контактом, по крайней мере, цилиндрических внешних и/или внутренних поверхностей торцевой части 21 кольцевого вкладыша 17 и выемки 10 сепаратора 9 полости 13 соответственно, а также с возможностью радиального перемещения уплотнительной губки 16 внутри щели 14 за счет продольного перемещения клина 20 вдоль кольцевой канавки 24 с контактом по внутреннему периметру 27 торца цилиндрического клина 20 с конической внутренней поверхностью 25 кольцевой канавки 24, кроме того величина выступающей части уплотнительной губки 16 из щели 14 в радиальный зазор «А» выполнена не больше величины радиального зазора «А», а кольцевая манжета 15 и уплотнительная губка 16 изготовлены из материала эластичность которого выбрана выше материала кольцевого вкладыша 17 и клина 20.

9. Регулирующий клапан по п. 8, отличающийся тем, что диаметр внутреннего периметра 27 торца клина 20 выбран из условия

,

где - минимальный диаметр внутренней конической поверхности 25 кольцевой канавки 24, м;

Δ - глубина кольцевой канавки 24 по внутренней конической поверхности 25, м;

β - угол наклона внутренней конической поверхности 25 кольцевой канавки 24 к внутренней поверхности сепаратора 9, град.

10. Регулирующий клапан по п. 8, отличающийся тем, что кольцевая канавка 24 в манжете 15 выполнена с цилиндрической внешней поверхностью 31, а клин 20 кольцевого вкладыша 17 выполнен с цилиндрической внешней поверхностью 32 и ее диаметром d_кл, равным диаметру d_кан цилиндрической внешней поверхности 31 кольцевой канавки 24.

11. Регулирующий клапан по п. 8, отличающийся тем, что кольцевая канавка 24 в манжете 15 выполнена с конической внешней поверхностью 33, а клин 20 кольцевого вкладыша 17 выполнен с конической внешней поверхностью 34 и углом наклона ϕ к внутренней поверхности сепаратора 9, равным углу наклона γ конической внешней поверхности 33 кольцевой канавки 24 к поверхности сепаратора 9.

12. Регулирующий клапан по п. 8, отличающийся тем, что кольцевая канавка 24 в манжете 15 выполнена с конической внешней поверхностью 33, а клин 20 кольцевого вкладыша 17 выполнен с конической внешней поверхностью 34 и углом наклона ϕ к внутренней поверхности сепаратора 9 меньше угла наклона γ конической внешней поверхности 33 кольцевой канавки 24 к поверхности сепаратора 9.

13. Регулирующий клапан по п. 8, отличающийся тем, что глубина кольцевой канавки 24 со стороны внутренней поверхности 25 выполнена больше ширины щели 14 для уплотнительной губки 16, а торцевой зазор «Б» выполнен меньше осевого зазора «В».

14. Регулирующий клапан по п. 8, отличающийся тем, что в торцевой части 13 кольцевого вкладыша 17 выполнена выемка 35 в сторону клина 20, а в качестве конструкционных материалов кольцевого вкладыша 17 с клином 20 и кольцевой манжеты 15 с уплотнительной губкой 16 использованы антифрикционные материалы.

15. Регулирующий клапан осевого типа, содержащий корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками и соответственно с каналами высокого 4 и низкого 5 давления рабочей среды, в котором в осевых расточках, соосных продольной оси 6 корпуса 1, установлены втулка 7 с кольцевой выемкой 8, жестко соединенная с сепаратором 9 с кольцевой выемкой 10, внутри которых коаксиально размещен поршень 11 с возможностью перемещения вдоль продольной оси 6 с радиальным зазором «А» между поршнем 11 с одной стороны и сепаратором 9 со сквозными отверстиями 12 и втулкой 7 с другой стороны, причем кольцевые выемка 8 втулки 7 и выемка 10 сепаратора 9 образуют полость 13 с щелью 14 в которой размещены кольцевая манжета 15 с уплотнительной губкой 16 со стороны ее внутренней поверхности и выступающей из щели 14 в радиальный зазор «А» и кольцевой вкладыш 17, кроме того, поршень 11 соединен штоком 18 с приводом 19, отличающийся тем, что манжета 15 установлена в кольцевой выемке 8 втулки 7, а кольцевой вкладыш 17 снабжен клином 20, направленным в сторону втулки 7, и установлен в кольцевой выемке 10 сепаратора 9 с цилиндрическими внешней и внутренней поверхностями своей торцевой частью 21 с цилиндрическими внешней и внутренней поверхностями, причем в торцевой стенке 22 выемки 10 сепаратора 9 выполнен, по меньшей мере, один сквозной канал 23, соединяющий кольцевую полость 13 через сквозное отверстие 12 с каналом 4 высокого давления рабочей среды, при этом в манжете 15 со стороны сепаратора 9 выполнена кольцевая канавка 24 с конической внутренней поверхностью 25 (внешняя поверхность уплотнительной губки 16), внутри которой установлен клин 20 с торцевым зазором «Б» между манжетой 15 и торцевой частью 21 кольцевого вкладыша 17 и осевым зазором «В» между дном кольцевой канавки 24 и торцом клина 20, выполненного в виде усеченного кольцевого конуса с радиусом основания R конической внутренней поверхности больше радиуса r торца конической внутренней поверхности 29 и контактом, по крайней мере, цилиндрических внешних и/или внутренних поверхностей торцевой части 21 кольцевого вкладыша 17 и выемки 10 сепаратора 9 полости 13 соответственно, а также с возможностью радиального перемещения уплотнительной губки 16 внутри щели 14 за счет продольного перемещения клина 20 вдоль кольцевой канавки 24 с контактом по внутреннему периметру 27 торца клина 20 с конической внутренней поверхностью 25 кольцевой канавки 24, кроме того, величина выступающей части уплотнительной губки 16 из щели 14 в радиальный зазор «А» выполнена не больше величины радиального зазора «А», а кольцевая манжета 15 и уплотнительная губка 16 изготовлены из материала, эластичность которого выбрана выше материала кольцевого вкладыша 17 и клина 20.

16. Регулирующий клапан по п. 15, отличающийся тем, что диаметр внутреннего периметра 27 торца клина 20 выбран из условия

,

где - минимальный диаметр внутренней конической поверхности 25 кольцевой канавки 24, м;

Δ - глубина кольцевой канавки 24 по внутренней конической поверхности 25, м;

β - угол наклона внутренней конической поверхности 25 кольцевой канавки 24 к внутренней поверхности сепаратора 9, град.

17. Регулирующий клапан по п. 15, отличающийся тем, что кольцевая канавка 24 в манжете 15 выполнена с цилиндрической внешней поверхностью 31, а клин 20 кольцевого вкладыша 17 выполнен с цилиндрической внешней поверхностью 32 и ее диаметром d_кл, равным диаметру d_кан цилиндрической внешней поверхности 31 кольцевой канавки 24.

18. Регулирующий клапан по п. 15, отличающийся тем, что кольцевая канавка 24 в манжете 15 выполнена с конической внешней поверхностью 33, а клин 20 кольцевого вкладыша 17 выполнен с конической внешней поверхностью 34 и углом наклона ϕ к внутренней поверхности сепаратора 9 равным углу наклона γ конической внешней поверхности 33 кольцевой канавки 24 к поверхности сепаратора 9.

19. Регулирующий клапан по п. 15, отличающийся тем, что кольцевая канавка 24 в манжете 15 выполнена с конической внешней поверхностью 33, а клин 20 кольцевого вкладыша 17 выполнен с конической внешней поверхностью 34 и углом наклона ϕ к внутренней поверхности сепаратора 9 меньше угла наклона γ конической внешней поверхности 33 кольцевой канавки 24 к поверхности сепаратора 9.

20. Регулирующий клапан по п. 15, отличающийся тем, что глубина кольцевой канавки 24 со стороны внутренней поверхности 25 выполнена больше ширины щели 14 для уплотнительной губки 16, а торцевой зазор «Б» выполнен меньше осевого зазора «В».

21. Регулирующий клапан по п. 15, отличающийся тем, что в торцевой части 13 кольцевого вкладыша 17 выполнена выемка 35 в сторону клина 20, а в качестве конструкционных материалов кольцевого вкладыша 17 с клином 20 и кольцевой манжеты 15 с уплотнительной губкой 16 использованы антифрикционные материалы.

22. Регулирующий клапан осевого типа, содержащий корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками и соответственно с каналами высокого 4 и низкого 5 давления рабочей среды, в котором в осевых расточках, соосных с продольной осью 6 корпуса 1, установлены втулка 7 с кольцевой выемкой 8, жестко соединенная с сепаратором 9 с кольцевой выемкой 10, внутри которых коаксиально размещен поршень 11 с возможностью перемещения вдоль продольной оси 6 с радиальным зазором «А» между поршнем 11 с одной стороны и сепаратором 9 со сквозными отверстиями 12 и втулкой 7 с другой стороны, причем кольцевые выемка 8 втулки 7 и выемка 10 сепаратора 9 образуют полость 13 с щелью 14, в которой размещены кольцевая манжета 15 с уплотнительной губкой 16 со стороны ее внутренней поверхности и выступающей из щели 14 в радиальный зазор «А» и кольцевой вкладыш 17, кроме того, поршень 11 соединен штоком 18 с приводом 19, отличающийся тем, что манжета 15 установлена в кольцевой выемке 8 втулки 7, а кольцевой вкладыш 17 снабжен клином 20, направленным в сторону втулки 7, и установлен в кольцевой выемке 10 сепаратора 9 с цилиндрическими внешней и внутренней поверхностями своей торцевой частью 21 с цилиндрическими внешней и внутренней поверхностями, причем в торцевой стенке 22 выемки 10 сепаратора 9 выполнен, по меньшей мере, один сквозной канал 23, соединяющий кольцевую полость 13 через сквозное отверстие 12 с каналом 4 высокого давления рабочей среды, при этом в манжете 15 со стороны сепаратора 9 выполнена кольцевая канавка 24 с цилиндрической внутренней поверхностью 30 (внешняя поверхность уплотнительной губки 16), внутри которой установлен клин 20 с торцевым зазором «Б» между манжетой 15 и торцевой частью 21 кольцевого вкладыша 17 и осевым зазором «В» между дном кольцевой канавки 24 и торцом клина 20, выполненного с конической внутренней поверхностью 26 и контактом, по крайней мере, цилиндрических внешних и/или внутренних поверхностей торцевой части 21 кольцевого вкладыша 17 и выемки 10 сепаратора 9 полости 13 соответственно, а также с возможностью радиального перемещения уплотнительной губки 16 внутри щели 14 за счет продольного перемещения клина 20 вдоль кольцевой канавки 24 с контактом по внутреннему периметру 27 торца клина 20 и конической внутренней поверхности 26 клина 20 с цилиндрической внутренней поверхностью 30 кольцевой канавки 24, кроме того величина выступающей части уплотнительной губки 16 из щели 14 в радиальный зазор «А» выполнена не больше величины радиального зазора «А», а кольцевая манжета 15 и уплотнительная губка 16 изготовлены из материала, эластичность которого выбрана выше материала кольцевого вкладыша 17 и клина 20.

23. Регулирующий клапан по п. 22, отличающийся тем, что диаметр внутреннего периметра 27 торца клина 20 выбран из условия

,

где d_кан - минимальный диаметр внутренней цилиндрической поверхности 30 кольцевой канавки 24, м;

Δ - глубина кольцевой канавки 24 по внутренней цилиндрической поверхности 30, м;

α - угол наклона конической внутренней поверхности 26 кольцевого клина 20 к внутренней поверхности сепаратора 9, град.

24. Регулирующий клапан по п. 22, отличающийся тем, что кольцевая канавка 24 в манжете 15 выполнена с цилиндрической внешней поверхностью 31, а клин 20 кольцевого вкладыша 17 выполнен с цилиндрической внешней поверхностью 32 и ее диаметром d_кл, равным диаметру d_кан цилиндрической внешней поверхности 31 кольцевой канавки 24.

25. Регулирующий клапан по п. 22, отличающийся тем, что кольцевая канавка 24 в манжете 15 выполнена с конической внешней поверхностью 33, а клин 20 кольцевого вкладыша 17 выполнен с конической внешней поверхностью 34 и углом наклона ϕ к внутренней поверхности сепаратора 9, равным углу наклона γ конической внешней поверхности 33 кольцевой канавки 24 к поверхности сепаратора 9.

26. Регулирующий клапан по п. 22, отличающийся тем, что кольцевая канавка 24 в манжете 15 выполнена с конической внешней поверхностью 33, а клин 20 кольцевого вкладыша 17 выполнен с конической внешней поверхностью 34 и углом наклона ϕ к внутренней поверхности сепаратора 9 меньше угла наклона γ конической внешней поверхности 33 кольцевой канавки 24 к поверхности сепаратора 9.

27. Регулирующий клапан по п. 22, отличающийся тем, что глубина кольцевой канавки 24 со стороны внутренней поверхности 25 выполнена больше ширины щели 14 для уплотнительной губки 16, а торцевой зазор «Б» выполнен меньше осевого зазора «В».

28. Регулирующий клапан по п. 22, отличающийся тем, что в торцевой части 13 кольцевого вкладыша 17 выполнена выемка 35 в сторону клина 20, а в качестве конструкционных материалов кольцевого вкладыша 17 с клином 20 и кольцевой манжеты 15 с уплотнительной губкой 16 использованы антифрикционные материалы.