RU2516994C1

RU2516994C1 - Counterbalance valve

Info

Publication number: RU2516994C1
Application number: RU2012150424/06A
Authority: RU
Inventors: Юрий Игоревич Белоголов; Алексей Митрофанович Долотов; Петр Михайлович Огар
Priority date: 2012-11-27
Filing date: 2012-11-27
Publication date: 2014-05-27

Abstract

FIELD: machine building.

SUBSTANCE: proposed valve comprises spool elastically fitted on the stem, seat and stem stroke limiter. Note here that said spool is hollow to accommodate stroke limiters and pistons with separation medium located there between. Space between pistons is filled with separation medium that feature the Newton fluid properties, for example, castor oil mixed with fine filler with particles of 5-20 mcm.

EFFECT: higher reliability, longer life.

2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено для перекрытия потока рабочей среды в трубопроводе. Внутри золотника выполнена система поршней, позволяющая управлять осевой силой в герметизирующем стыке при изменении давления герметизируемой среды.The invention relates to the field of valve engineering and is intended to block the flow of the working medium in the pipeline. A piston system is made inside the spool, which allows controlling the axial force in the sealing joint when the pressure of the medium being sealed changes.

Известны конструкции клапанов (прототип) [Щучинский С.X. Электромагнитные приводы исполнительных механизмов. - М.: Энергоатомиздат, 1984, 152 с., стр.129, рис.4.3 б и д], в которых используется разгружающий элемент, выполненный в виде поршня, жестко связанного со штоком клапана и способного воспринимать давление герметизируемой среды, компенсируя его посредствам того же давления.Known valve designs (prototype) [Schuchinsky C.X. Electromagnetic actuator actuators. - M .: Energoatomizdat, 1984, 152 pp., P. 129, Fig. 4.3 b and d], which use a discharging element made in the form of a piston rigidly connected to the valve stem and capable of perceiving the pressure of the medium being sealed, compensating for it by means of the same pressure.

Недостатками таких конструкций являются большие габариты, необходимость дренажа, высокие требования к точности изготовления.The disadvantages of such designs are large dimensions, the need for drainage, high requirements for manufacturing accuracy.

Известны конструкции клапанов, в которых используется упор, ограничивающий ход золотника, например Авторское свидетельство №479917, кл. F16K 1/34, 1973, Бюл. № 29.Known designs of valves that use a stop that limits the stroke of the valve, for example, Copyright certificate No. 479917, class. F16K 1/34, 1973, Bull. Number 29.

Недостатком такой конструкции является низкий ресурс клапана по причине снижения герметизирующей способности в результате износа седла, который нельзя компенсировать дополнительным ходом золотника из-за наличия упора (т.е. происходит ограничение хода золотника относительно седла).The disadvantage of this design is the low valve life due to a decrease in sealing ability as a result of wear on the seat, which cannot be compensated by the additional stroke of the spool due to the presence of a stop (i.e., the stroke of the spool relative to the seat is limited).

Изобретение направлено на повышение надежности и увеличение ресурса работы клапанного уплотнительного соединения.The invention is aimed at improving reliability and increasing the service life of the valve sealing connection.

Указанная цель достигается тем, что в клапане, содержащем упруго посаженный на штоке золотник, седло, ограничитель хода штока, в отличие от прототипа, золотник выполнен полым с расположенными внутри полости ограничителями хода и поршнями, между которыми имеется разделительная среда.This goal is achieved by the fact that in a valve containing a spool elastically mounted on the stem, a seat, a stroke limiter, in contrast to the prototype, the spool is hollow with stroke limiters and pistons located inside the cavity, between which there is a separation medium.

На фиг.1 приводится предлагаемая конструкция для разгрузки оболочечного элемента от усилия, связанного с давлением герметизируемой среды. В основе этой конструкции лежит использование разделительной среды большой вязкости, которую легко герметизировать, например густое масло.Figure 1 shows the proposed design for unloading the shell element from the force associated with the pressure of the pressurized medium. This design is based on the use of a high viscosity release medium that is easy to seal, such as thick oil.

Конструкция состоит из золотника 1, внутри которого перемещается малый поршень 2 и большой поршень 3, жестко связанный со штоком 4. На штоке с помощью, например, штифта зафиксирован ограничитель 5. Для предупреждения выпадения большого поршня используется накладка 6, жестко связанная с золотником 1, а для выпадения малого поршня используется упор, например выступ 11. Между золотником 1 и ограничителем 5 установлена предварительно сжатая пружина 7. Полость между малым и большим поршнями заполнена разделительной средой 8. Концентрично ограничителю 5 выполнен упор 10, ограничивающий ход штока 4.The design consists of a spool 1, inside which a small piston 2 and a large piston 3 are moved, rigidly connected to the stem 4. A stop 5 is fixed on the stem with, for example, a pin. To prevent the large piston from falling out, an overlay 6 is used that is rigidly connected to the spool 1, and for the small piston to fall out, an emphasis is used, for example a protrusion 11. A pre-compressed spring 7 is installed between the spool 1 and the stop 5. The cavity between the small and large pistons is filled with a separation medium 8. Limit concentrically w 5 is stop 10 limiting the stroke 4.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В ходе поступательного движения штока вниз перекрывается зазор между золотником 1 и седлом 9. При перекрытии зазора золотник 1 касается седла 9, как это показано на фиг.1; между ограничителем 5 и упором 10 в момент касания имеется зазор 8.During the translational movement of the rod down, the gap between the valve 1 and the seat 9 is closed. When the gap is closed, the valve 1 touches the seat 9, as shown in figure 1; between the stop 5 and the stop 10 at the time of contact there is a gap 8.

Дальнейшее движение штока 4 вызовет нагружение седла 9 усилием герметизации, величина которого определяется предварительным сжатием пружины 7, ее жесткостью и зазором 5, выбираемым по окончании движения. При этом затвор сместится относительно штока и связанного с ним большого поршня, малый поршень опустится, а большой поршень отойдет от накладки 6, как это показано на фиг.2.Further movement of the rod 4 will cause the saddle 9 to be loaded with a sealing force, the magnitude of which is determined by preliminary compression of the spring 7, its stiffness and the gap 5 selected at the end of the movement. In this case, the shutter will shift relative to the rod and the large piston associated with it, the small piston will lower, and the large piston will move away from the lining 6, as shown in Fig.2.

После подачи герметизируемой среды ее давление через малый поршень и разделительную среду передается на большой поршень и шток, а также одновременно и на внутреннюю поверхность золотника.After the pressurized medium is supplied, its pressure is transmitted through the small piston and the separation medium to the large piston and rod, as well as to the inner surface of the spool.

Подбирая диаметр большого поршня, можно обеспечить либо разгрузку седла, либо его самоуплотнение.Selecting the diameter of a large piston, it is possible to provide either unloading the saddle or its self-sealing.

В некоторых случаях, когда необходимо повысить надежность вторичных уплотнительных соединений, разделяющих герметизируемую среду и разделительную среду, в качестве разделительной среды может использоваться, например, пастообразная композиция, состоящая из масла, смешанного с мелкозернистым наполнителем, обладающая свойствами неньютоновской жидкости. Жидкость, например касторовое масло, смешивается с мелкозернистым наполнителем с частичками, например, 5-20 мкм (это может быть, например, графит).In some cases, when it is necessary to increase the reliability of the secondary sealing compounds separating the pressurized medium and the separation medium, for example, a paste-like composition consisting of oil mixed with a fine-grained filler and having the properties of a non-Newtonian fluid can be used as a separation medium. A liquid, such as castor oil, is mixed with a fine-grained filler with particles, for example, 5-20 microns (this can be, for example, graphite).

Claims

1. A valve containing a spool elastically seated on the stem, a seat, a stroke limiter, characterized in that the valve is hollow with stroke limiters and pistons located inside the cavity, between which there is a separation medium.

2. The valve according to claim 1, characterized in that the cavity between the piston elements is filled with a separation medium having the properties of a non-Newtonian fluid, for example, castor oil mixed with a fine-grained filler with particles, for example, 5-20 microns.