×
26.08.2017
217.015.d405

ОБРАТНЫЙ КЛАПАН

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к запорной арматуре и предназначено для использования в пневматических системах высокого давления для предотвращения движения в обратном направлении рабочей среды. Обратный клапан содержит корпус с входным каналом, крышку с выходным каналом и проходные каналы, сообщенные с выходным каналом, мембрану, установленную между корпусом и крышкой. Во входном канале корпуса выполнено седло. В крышке выполнен упор. В корпусе на седле установлен запорный элемент, контактирующий с мембраной. Проходные каналы выполнены в крышке. На внутренних поверхностях корпуса и крышки выполнены кольцевые выступы, расположенные на разных диаметрах, с которыми контактирует мембрана. Мембрана и запорный элемент выполнены из пластичного металла. Изобретение направлено на повышение надежности в работе при высоких давлениях (≈2000 кгс/см) и температурах (≈300°С) в агрессивных средах и на сокращение время срабатывания клапана. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к запорной арматуре и может быть использовано в пневматических системах высокого давления для предотвращения движения в обратном направлении рабочей среды.

Существует большое количество конструкций обратных клапанов (А.с. СССР 1560860, F16K 15/14, опубл. 30.04.90. Бюл. №16, А.с. СССР 1214966, F16K 15/14, опубл. 28.02.86. Бюл. №8 и др.), в которых для предотвращения движения рабочей среды в обратном направлении используются эластичные уплотнители.

Известен обратный клапан с подвижным опорным элементом, выполненным в виде диска (патент RU 2097638, F16K 15/14, опубл. 27.11.1997. Бюл. №33), выбранный в качестве аналога. Данный обратный клапан содержит корпус с подводящим каналом. На торцах корпуса выполнены фиксаторы, предотвращающие осевое смещение эластичного запорного элемента, установленного на уплотняемой поверхности корпуса с натягом. В подводящем канале установлен опорный элемент, выполненный, например, в виде опорного диска с направляющими. Направляющие служат ограничителями нижнего перемещения диска при закрытии клапана, фиксируя диск в таком положении, чтобы его опорная поверхность предотвращала прогиб эластичного запорного элемента в отверстие на поверхности корпуса.

Недостатком известного клапана является низкая устойчивость к высоким импульсным нагрузкам со стороны подводящего канала, так как под воздействием импульса возникает вероятность прорыва опорным элементом эластичного запорного элемента. Также использование в конструкции эластичного запорного элемента не позволяет применять данный обратный клапан для герметизации высоких давлений в условиях высоких температур.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является обратный клапан (А.с. СССР 1250761, МПК F16K 15/14, опубл. 15.08.1986. Бюл. №30), содержащий разъемный корпус с входным и выходным каналами, эластичную мембрану, разделяющую входную и выходную полости, седло, выполненное во входном канале корпуса, и упор, размещенный в выходной полости соосно с седлом. В мембране выполнены проходные каналы, равномерно расположенные на диаметре, большем диаметра упора, и прорезь, соединяющая проходные каналы с выходной полостью при открытом положении клапана. Клапан обладает высокой надежностью при работе в нормальных условиях при низких давлениях.

Недостатком известного клапана является большое время срабатывания и потеря работоспособности при высоких давлениях (≈2000 кгс/см2) и температурах (≈300°С), так как эластичная мембрана не обладает необходимой для этого прочностью. При этом мембрана выполняет функцию чувствительного элемента и запорного элемента, что увеличивает время срабатывания клапана. Применение более прочного (менее эластичного) материала в данной конструкции может привести к еще большему увеличению времени срабатывания или к отказам в работе клапана даже при меньших давлениях и температурах.

Задачей настоящего изобретения является увеличение рабочих температур и давлений с одновременным уменьшением времени срабатывания.

При использовании изобретения достигается следующий технический результат:

- расширение функциональных возможностей клапана за счет увеличения диапазона рабочих температур и давлений;

- обеспечение работоспособности клапана при давлениях до 2000 кгс/см2 и температурах до 300°С;

- увеличение стойкости к динамическим нагрузкам;

- увеличение надежности работы клапана;

- сокращение времени срабатывания клапана.

Для решения указанной задачи и достижения технического результата заявляется обратный клапан, содержащий корпус с входным каналом, крышку с выходным каналом и проходные каналы, сообщенные с выходным каналом, мембрану, установленную между корпусом и крышкой, во входном канале корпуса выполнено седло, а в крышке - упор, в котором согласно заявляемому изобретению в корпусе на седле установлен запорный элемент, контактирующий с мембраной, проходные каналы выполнены в крышке, на внутренних поверхностях корпуса и крышки выполнены кольцевые выступы, расположенные на разных диаметрах, с которыми контактирует мембрана. Мембрана и запорный элемент могут быть выполнены из пластичного металла.

Наличие запорного элемента положительно влияет на повышение надежности герметизации, что, в свою очередь, позволяет увеличить рабочие давления клапана. Кольцевые выступы, выполненные на внутренних поверхностях корпуса и крышки и расположенные на разных диаметрах, обеспечивают необходимые перемещения мембраны и запорного элемента для протекания рабочей среды в направлении открытия клапана. По внешнему диаметру мембрана прижимается крышкой к корпусу, а в местах контакта с кольцевыми выступами она деформируется и прижимает запорный элемент к седлу. Упор в крышке клапана, выполненный в виде проточки, ограничивает деформацию мембраны и запорного элемента, что увеличивает их стойкость к воздействию динамических нагрузок. Сокращение времени срабатывания достигается за счет уменьшения перемещений мембраны и запорного элемента и уменьшения их массы. Выполнение мембраны и запорного элемента из пластичного металла позволяет использовать настоящий обратный клапан для работы при высоких температуре и давлении в агрессивных средах, что расширяет функциональные возможности клапана.

На фигуре представлена схема заявляемого обратного клапана.

Обратный клапан состоит из корпуса 1 с входным каналом 2 и крышки 3 с выходным каналом 4. Во входном канале 2 выполнено седло 5, на которое опирается запорный элемент 6. Мембрана 7 прижимается крышкой 3 к корпусу 1. На внутренних поверхностях корпуса 1 и крышки 3 выполнены кольцевые выступы 8 и 9 соответственно, расположенные на разных диаметрах. Мембрана 7, деформируясь на кольцевых выступах 8 и 9, прижимает запорный элемент 6 к седлу 5. Для протекания рабочей среды в крышке клапана выполнены проходные каналы 10, соединяющиеся с выходным каналом 4. На внутренней поверхности крышки 3 выполнен упор 11 в виде кольцевой проточки, с которым взаимодействует мембрана в процессе работы клапана. Материал запорного элемента 6 и мембраны 7, а также ее толщина выбираются от условий работы клапана (температура, давление, величина импульсных нагрузок). Седло 5 может иметь различные варианты исполнения, зависящие от материала запорного элемента 6. Например, если запорный элемент 6 выполнен из пластичного металла, седло 5 может быть выполнено в виде острой кромки.

Обратный клапан работает следующим образом.

Под воздействием давления рабочей среды при подаче последней через входной канал 2 запорный элемент 6 отходит от седла 5, а мембрана 7 отходит от кольцевого выступа 8, в результате чего обеспечивается проход потока рабочей среды через проходные каналы 10 к выходному каналу 4, что соответствует открытому положению клапана. При этом кольцевой выступ 9 в крышке 3 и упор 11 ограничивают перемещения мембраны 7 и запорного элемента 6, что увеличивает стойкость к воздействию динамических нагрузок и уменьшает время срабатывания.

Закрытие клапана происходит от импульса давления рабочей среды, под воздействием которого мембрана 7 уплотняется на кольцевом выступе 8, при этом на мембране 7 создается перепад давления. Под действием возникшего перепада давления мембрана прогибается и создает усилие на запорный элемент 6. Под воздействием созданного мембраной 7 усилия запорный элемент 6 взаимодействует с седлом 5 и клапан окончательно закрывается. Дальнейшее повышение давления будет только увеличивать усилие на запорный элемент 6, что повышает надежность клапана. Выполнение мембраны и запорного элемента из пластичного металла обеспечивает герметичность клапана при высоких давлении и температуре.

Конкретная конструкция клапана содержит крышку и корпус из стали, запорный элемент выполнен из алюминия марки А5. Данная конструкция клапана была выполнена в трех вариантах: проверялась на работоспособность давлением водорода с мембранами различного материала (сталь 12Х18Н10Т, медь марки M1 и алюминий марки А5) и толщины (0,1 и 0,2 мм). В процессе экспериментальной отработки подтверждена работоспособность клапана при давлении водорода ≈2000 кгс/см2 и температуре ≈150-200°С.


ОБРАТНЫЙ КЛАПАН
ОБРАТНЫЙ КЛАПАН
Источник поступления информации: Роспатент

Показаны записи 1-10 из 798.
27.04.2013
№216.012.3b44

Способ определения сплошности покрытия изделия

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к области газовой дефектоскопии, может применяться при контроле сплошности покрытий с низкой водородопроницаемостью, наносимых на поверхность крупногабаритных металлических изделий сложной конфигурации. Способ определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480733
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.05.2013
№216.012.41ed

Интерферометр

Изобретение может быть использовано для контроля качества афокальных систем, в том числе крупногабаритных, а именно: плоских зеркал, светоделителей, плоскопараллельных пластин, клиньев, телескопических систем с увеличением, близким к единичному. Интерферометр содержит формирователь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482447
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.06.2013
№216.012.49ed

Переход волоконно-оптический

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и может быть использовано для герметичного ввода оптического волокна через перегородку. Устройство содержит герметично установленный в стенке металлический корпус, выполненный составным из двух скрепленных по резьбе частей с проходным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484505
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.07.2013
№216.012.5ab8

Система параметрической гидролокации с функцией получения акустического изображения целей

Использование: изобретение относится к области гидролокации и предназначено для обнаружения подводных целей и получения их акустического изображения. Сущность: в предложенной системе параметрической гидролокации излучение низкочастотных зондирующих сигналов формируют путем нелинейного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488845
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.09.2013
№216.012.686e

Затвор люка камеры

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проектировании крупногабаритных камер высокого давления для испытания в них изделий. Затвор люка камеры содержит герметично установленную на люке камеры крышку, имеющую глубокую заходную часть и связанную с размещенным извне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492381
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.688d

Складываемая аэродинамическая поверхность

Изобретение относится к области ракетной техники и, в частности к конструкциям складываемых аэродинамических поверхностей, находящихся под воздействием сильных аэродинамических возмущений. Складываемая аэродинамическая поверхность содержит основание и шарнирно соединенную с ним поворотную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492412
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.10.2013
№216.012.740f

Контактный датчик

Изобретение относится к военной технике, в частности к средствам инициирования. Контактный датчик содержит два кольца, опорное и рабочее, установленных соосно и скрепленных между собой. На основании опорного кольца размещен кольцевой чувствительный элемент, а рабочее кольцо оснащено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495368
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.10.2013
№216.012.74a5

Двухдиапазонная микрополосковая антенна круговой поляризации

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам, а именно к бортовым антеннам спутниковой навигации. Техническим результатом является создание малогабаритной микрополосковой двухдиапазонной антенны с круговой поляризацией, пригодной для работы с одиовходовым приемником. Двухдиапазонная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495518
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.11.2013
№216.012.8345

Сцинтилляционный материал на основе zno-керамики, способ его получения и сцинтиллятор

Использование: для регистрации различных видов ионизирующих излучений, в том числе альфа-частиц, в ядерной физике для контроля доз и спектрометрии указанных излучений, в космической технике, медицине, в устройствах, обеспечивающих контроль, в промышленности. Сущность изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499281
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.12.2013
№216.012.884d

Устройство фиксации сложенных аэродинамических поверхностей летательного аппарата

Изобретение относится к средствам фиксации складывающихся аэродинамических поверхностей летательного аппарата. Устройство фиксации сложенных аэродинамических поверхностей летательного аппарата содержит узел, обеспечивающий прилегание аэродинамических поверхностей к корпусу летательному...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500575
Дата охранного документа: 10.12.2013
Показаны записи 1-10 из 285.
27.04.2013
№216.012.3b44

Способ определения сплошности покрытия изделия

Изобретение относится к неразрушающим методам контроля, в частности к области газовой дефектоскопии, может применяться при контроле сплошности покрытий с низкой водородопроницаемостью, наносимых на поверхность крупногабаритных металлических изделий сложной конфигурации. Способ определения...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480733
Дата охранного документа: 27.04.2013
20.05.2013
№216.012.41ed

Интерферометр

Изобретение может быть использовано для контроля качества афокальных систем, в том числе крупногабаритных, а именно: плоских зеркал, светоделителей, плоскопараллельных пластин, клиньев, телескопических систем с увеличением, близким к единичному. Интерферометр содержит формирователь...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482447
Дата охранного документа: 20.05.2013
10.06.2013
№216.012.49ed

Переход волоконно-оптический

Изобретение относится к волоконно-оптической технике и может быть использовано для герметичного ввода оптического волокна через перегородку. Устройство содержит герметично установленный в стенке металлический корпус, выполненный составным из двух скрепленных по резьбе частей с проходным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002484505
Дата охранного документа: 10.06.2013
27.07.2013
№216.012.5ab8

Система параметрической гидролокации с функцией получения акустического изображения целей

Использование: изобретение относится к области гидролокации и предназначено для обнаружения подводных целей и получения их акустического изображения. Сущность: в предложенной системе параметрической гидролокации излучение низкочастотных зондирующих сигналов формируют путем нелинейного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002488845
Дата охранного документа: 27.07.2013
10.09.2013
№216.012.686e

Затвор люка камеры

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано при проектировании крупногабаритных камер высокого давления для испытания в них изделий. Затвор люка камеры содержит герметично установленную на люке камеры крышку, имеющую глубокую заходную часть и связанную с размещенным извне...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492381
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.09.2013
№216.012.688d

Складываемая аэродинамическая поверхность

Изобретение относится к области ракетной техники и, в частности к конструкциям складываемых аэродинамических поверхностей, находящихся под воздействием сильных аэродинамических возмущений. Складываемая аэродинамическая поверхность содержит основание и шарнирно соединенную с ним поворотную...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002492412
Дата охранного документа: 10.09.2013
10.10.2013
№216.012.740f

Контактный датчик

Изобретение относится к военной технике, в частности к средствам инициирования. Контактный датчик содержит два кольца, опорное и рабочее, установленных соосно и скрепленных между собой. На основании опорного кольца размещен кольцевой чувствительный элемент, а рабочее кольцо оснащено...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495368
Дата охранного документа: 10.10.2013
10.10.2013
№216.012.74a5

Двухдиапазонная микрополосковая антенна круговой поляризации

Изобретение относится к антенно-фидерным устройствам, а именно к бортовым антеннам спутниковой навигации. Техническим результатом является создание малогабаритной микрополосковой двухдиапазонной антенны с круговой поляризацией, пригодной для работы с одиовходовым приемником. Двухдиапазонная...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495518
Дата охранного документа: 10.10.2013
20.11.2013
№216.012.8345

Сцинтилляционный материал на основе zno-керамики, способ его получения и сцинтиллятор

Использование: для регистрации различных видов ионизирующих излучений, в том числе альфа-частиц, в ядерной физике для контроля доз и спектрометрии указанных излучений, в космической технике, медицине, в устройствах, обеспечивающих контроль, в промышленности. Сущность изобретения заключается в...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002499281
Дата охранного документа: 20.11.2013
10.12.2013
№216.012.884d

Устройство фиксации сложенных аэродинамических поверхностей летательного аппарата

Изобретение относится к средствам фиксации складывающихся аэродинамических поверхностей летательного аппарата. Устройство фиксации сложенных аэродинамических поверхностей летательного аппарата содержит узел, обеспечивающий прилегание аэродинамических поверхностей к корпусу летательному...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002500575
Дата охранного документа: 10.12.2013
+ добавить свой РИД