Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_3496
.pdf
Наше изобретение заключается в адаптации плунжерного клапана известного типа для выполнения функции
уравновешивающего поплавкового клапана.
В случае клапана, в котором плунжер снабжен пилотным клапаном для управления отверстием в носовой
части плунжера, входное отверстие в корпус клапана может быть выполнено в виде колена, а шпиндель
пилотного клапана проходит через соответствующий сальник в этом колене и соединен снаружи сальникового
уплотнения с одним концом рычага, шарнирно закрепленного между его концами и несущего на другом конце
или соединенного с ним с приводным поплавком или шариком.
В качестве альтернативы, или в тех случаях, когда по конструктивным соображениям нежелательно иметь
входное отверстие клапана в виде колена 65, шпиндель пилотного клапана может быть снабжен зубчатой
рейкой внутри плунжера и цилиндра, причем шестерня, зацепляющаяся с этой рейкой, закреплена на
шпинделе, проходящем через цилиндр 70 и водопровод к внешней стороне корпуса клапана, где на нем
может быть закреплена вторая шестерня, с которой может зацепляться зубчатый квадрант на поворотном
рычаге поплавка. 75 В данном случае, и совершенно независимо от размера или диаметра самого клапана,
единственное усилие, необходимое для открытия плунжера с помощью шарика или поплавка, заключается в
подъеме пилотного клапана 80.
Для облегчения открывающего движения плунжера он может быть выполнен известным способом с
вспомогательной камерой между собой и внутренним цилиндром 85, и полное статическое давление может
быть всегда доступно в этой вспомогательной камере за счет обеспечения соответствующей утечки вокруг
плунжера.
Там, где находится эта вспомогательная камера...
Дата подачи заявки в рупиях: август. 6, 7924, № 18671/24.
Полная версия слева: 6 мая 1925 г., полная версия принята к публикации: 23 июля 1925 г.
ПРЕДВАРИТЕЛЬНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
- Усовершенствования шаровых или поплавковых клапанов.
237,104 При условии, что поплавок, помимо управления пилотным клапаном, может быть сконструирован
таким образом, чтобы управлять трехходовым краном для подачи или отвода жидкости под давлением из
такой вспомогательной камеры в зависимости от требуемого движения открытия или закрытия плунжера, или
в некоторых случаях пилотный клапан может быть обойден стороной.
В качестве рабочей жидкости обычно используется та, подача которой регулируется, но в случаях, когда
регулируемая жидкость содержит чрезмерное количество ила или других примесей, рабочая жидкость может
отбираться из источника. 5 отдельный источник.
Следует отметить, что для открытия и закрытия клапана от поплавка требуется лишь сравнительно
небольшое усилие, а фактическая работа по перемещению клапана выполняется давлением регулируемой
жидкости или используемого отдельного источника давления.
Хотя клапаны используемого нами типа применялись различными способами для регулирования потока или
свободного сброса жидкостей, мы считаем, что первыми предложили использовать их работу с помощью
поплавкового механизма.
Шарик или поплавок могут работать в резервуаре или емкости, в которой необходимо поддерживать
заданный уровень, а в случаях, когда клапан используется для регулирования периодических сбросов из
системы под давлением, шарик или поплавок могут работать в емкости, предназначенной для заполнения
сбросом и снабженной регулируемым выходным отверстием для контроля скорости опорожнения и,
следовательно, опускания поплавка в соответствии с требуемой периодичностью сброса.
Датировано 5 августа 1924 года.
Баррон и Левин, здания на Стейшн-стрит, Хаддерсфилд.
Представители заявителей.
ПОЛНАЯ СПЕЦИФИКАЦИЯ.
Усовершенствования шаровых или поплавковых клапанов.
Мы, Роберт Арнолид Блейкбойруги и Клиффорд Бротиртон, оба из Вудхаус Уоркс, Бригхаус, графство
Йоркшир, оба подданные Великобритании, настоящим заявляем о характере данного изобретения и о
способе его осуществления, которые будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении:
Целью изобретения является:
Предложите клапан с шаровым или поплавковым приводом, который будет очень хорошо подходить для
работы при высоком давлении, с, как следствие, высокой скоростью напора, и для управления которым
потребуется минимальное усилие со стороны поплавка.
В случае с крупными клапанами требуемые усилия обусловливают необходимость использования поплавка
или шара значительной площади или диаметра, несмотря на то, что управляемый клапан сбалансирован или
находится в равновесии различными способами.
Наш усовершенствованный шаровой или поплавковый клапан предназначен в первую очередь для
использования в случаях, когда необходимо осуществлять сброс жидкости против атмосферного давления
или против относительно низкого давления, например, для автоматического поддержания заданного уровня
воды в резервуаре или емкости путем подачи воды по мере необходимости из системы под давлением, или
для осуществления периодических сбросов из системы под давлением.
Клапаны, предназначенные для регулирования потока жидкостей, представляют собой круглые корпуса,
окружающие внутренний цилиндр a(1), закрытый с одного конца и соединенный с корпусом радиальными
ребрами, так что вокруг цилиндра образуется кольцевой водяной канал. В цилиндре работает плунжер с
коническим или заостренным носиком, который предназначен для контакта с седлом 85 в сужающейся части
или горловине корпуса с целью закрытия клапана. Давление, используемое для перемещения плунжера,
полностью или преимущественно представляет собой давление подачи в корпус клапана, которое
обеспечивается либо путем создания пилотного клапана, предназначенного для управления отверстием в
носовой части плунжера, либо путем образования между плунжером и цилиндром, в котором он работает,
вспомогательной камеры, в которую или из которой может поступать или выходить жидкость под давлением
95, или частично обоими способами.
Наше изобретение заключается в адаптации плунжерного клапана известного типа для выполнения функции
уравновешивающего поплавкового клапана.
К числу преимуществ использования клапана описанного типа относится его круглая форма. Любые
воздействия напряжений лишь растянут клапан 105, придав ему большую, но в то же время похожую форму.
Отсутствие относительных деформаций гарантирует отсутствие неопределенных напряжений и позволяет
клапану оставаться герметичным в закрытом состоянии при всех давлениях. Клапан обеспечивает плавный
выброс струи при любом положении открытия, что гарантирует полную защиту от вибрации, чего не могут
обеспечить другие типы клапанов в условиях высокого давления. Кроме того, гладкая форсунка 116
минимизирует эрозию, обеспечивая тем самым длительный срок службы клапана.
Внутри клапана отсутствуют кожаные или другие возобновляемые уплотнения, что имеет большое значение
при работе под высоким давлением. Наконец, при нормальных условиях эксплуатации клапан будет
закрываться с равномерной скоростью: резкого прекращения потока не произойдет, а площадь выходного
отверстия будет уменьшаться постепенно. В других несимметричных конструкциях клапанов небольшое
перемещение запорного клапана или плунжера при определенных обстоятельствах может вызвать внезапное
ограничение потока, скорее за счет изменения формы водовода, чем за счет фактического уменьшения его
площади.
Это может легко привести к опасному гидроудару.
В случае клапана, в котором плунжер снабжен пилотным клапаном для управления отверстием в носовой
части плунжера, вход в корпус клапана может быть выполнен в виде колена, а шпиндель пилотного клапана
проходит через соответствующий сальник в этом колене и соединен снаружи сальникового уплотнения с
одним концом рычага, шарнирно закрепленного между его концами и несущего на другом конце или
соединенного с приводным поплавком или шариком.
В качестве альтернативы, или в тех случаях, когда по конструктивным соображениям нежелательно иметь
входное отверстие клапана в виде колена, шпиндель пилотного клапана может быть снабжен зубчатой рейкой
внутри плунжера и цилиндра, причем шестерня, зацепляющаяся с этой рейкой, закреплена на шпинделе,
проходящем через цилиндр и водопровод к внешней стороне корпуса клапана, где на нем может быть
закреплена вторая шестерня, с которой может зацепляться зубчатый квадрант на поворотном рычаге
поплавка.
В данном случае, и совершенно независимо от размера или диаметра самого клапана, единственное усилие,
необходимое для открытия плунжера с помощью шарика или поплавка, заключается в подъеме пилотного
клапана.
Для облегчения открывающего движения плунжера он может быть выполнен известным способом с
вспомогательной камерой между собой и внутренним цилиндром, и полное статическое давление может быть
всегда доступно в этой вспомогательной камере за счет обеспечения соответствующей утечки вокруг
плунжера.
В тех случаях, когда предусмотрена эта вспомогательная камера, поплавок может быть сконструирован таким
образом, чтобы, помимо управления пилотным клапаном, управлять трехходовым краном для подачи или
отвода жидкости под давлением из этой вспомогательной камеры в зависимости от желаемого движения
открытия или закрытия плунжера, или в некоторых случаях пилотный клапан может быть обойден стороной.
В качестве рабочей жидкости обычно используется та, подача которой контролируется (63), но в случаях,
когда контролируемая жидкость содержит чрезмерное количество ила или других примесей, рабочая жидкость
может поступать из отдельного источника.
Прилагаемый чертеж иллюстрирует применение изобретения к клапану каждой из указанных конструкций.
На фиг. 1 в разрезе показан клапан, в котором шток пилотного клапана выходит наружу корпуса и соединен
там непосредственно с рычагом поплавка, а на фиг. 2 показан клапан, в котором пилотный клапан
управляется внутренней зубчатой рейкой.
На последнем рисунке также показан клапан 80, имеющий внутреннюю кольцевую камеру между плунжером и
цилиндром, в котором он работает, предназначенную либо для облегчения открытия плунжера за счет
статического давления, либо для обеспечения вспомогательной работы с помощью рабочей жидкости под
давлением 85.
Обращаясь сначала к рис. 1, изображенный здесь клапан включает в себя корпус a, внутри которого с
помощью ребер bv поддерживается цилиндр c, в котором работает плунжер 90d. Этот плунжер имеет
коническую форму и предназначен для закрытия клапана, устанавливаясь на суженное выходное отверстие a'
корпуса. Отверстие cl в крышке c2, закрывающей верхний конец цилиндра c, 95 подает рабочую жидкость под
давлением внутрь полого поршня d, а отверстия d' в носовой части поршня позволяют жидкости выходить из
его внутренней части.
Если отверстия dl закрыты, то действие 100 рабочей жидкости внутри плунжера приводит к его закрытию, а
если отверстия открыты, чтобы обеспечить выход жидкости из внутренней части плунжера, то реакция
жидкости, вытекающей мимо плунжера 105, в сочетании со статическим давлением на кольцевое
пространство плунжера, диаметр которого больше диаметра выходного отверстия, приводит к его открытию.
Дополнительное усилие открытия обеспечивается тем фактом, что струя заряда dis-ln0, проходя через
отверстия d', стремится создать вакуум внутри поршня.
В показанном примере выход жидкости из внутренней части плунжера 115 контролируется пилотным
клапаном e, способным перемещаться над отверстиями /1 в небольшом цилиндре или гильзе f, верхний конец
которой закрыт крышкой g. Эти отверстия имеют треугольную форму, так что поршневой клапан 120 будет
постепенно перекрывать поток через них по мере его перемещения к носовой части плунжера.
Шток поршневого клапана проходит через сальник h во впускном патрубке 125 или изгибе i и имеет шарнирно
закрепленный на своем верхнем конце конец поплавкового рычага j, который соответствующим образом
шарнирно закреплен, например, на опоре c, установленной на впускном изгибе i30 _,.
4, -237,1(04 -- Следует отметить, что внутренняя диэлектрическая проницаемость этой трубы приблизительно
равна диаметру выходного отверстия.
Такая конструкция позволяет поддерживать относительно низкую скорость потока f-,;5 во впускном
трубопроводе и через впускной изгиб при полностью открытом клапане. На практике площадь выходного
отверстия рассчитывается таким образом, чтобы при полном открытии сопло обеспечивало струю
стандартного диаметра 0,10 мм, что позволяет определить количество сбрасываемой жидкости; это
представляет определенные трудности для многих известных типов поплавковых клапанов.
:15 Пилотный клапан e плотно прилегает к цилиндру, а крышка цилиндра c2 плотно прилегает к штоку e1
пилотного клапана. Таким образом, пространство внутри цилиндра увеличивается! Заполнение области над
пилотным клапаном возможно только за счет утечки через очень малый зазор, и, соответственно, возникнет
эффект демпфирования, который будет стремиться устранить любые незначительные колебания пилотного
клапана. Например, волны на поверхности воды, на которой покоится поплавок клапана, будут вызывать
колебания поплавка, но их воздействие не будет ощущаться на плунжере клапана.
В клапане, показанном на рис. 2, пилотный клапан 30O e показан как непосредственно управляющий
единственным центральным отверстием d2 в носовой части плунжера клапана, а шток пилотного клапана
образован внутри плунжера и цилиндра рейкой e2, шестерня, зацепляющаяся с этой рейкой и закрепленная
на шпинделе es, выступающем наружу корпуса a, и имеющая там вторую шестерню e4, с которой зацепляется
зубчатый квадрант jl на поплавковом рычаге j. В качестве альтернативы, рычаг поплавка может быть
закреплен непосредственно на шпинделе e3, а шестерня e4 и квадрант jl могут быть исключены; в этом
случае рычаг и поплавок размещаются на противоположной стороне клапана от той, что показана на чертеже.
В клапане на рис. 2 входной патрубок p соосен с плунжером клапана и пилотным клапаном; - и -давление
-жидкость подается внутрь полого плунжера и цилиндра c через отверстие c3 в закрытом верхнем конце
цилиндра.
Клапан на фиг. 2 также показан как i 55, имеющий между плунжером d и цилиндром c кольцевую камеру m, в
которую статическое давление может поступать через зазор вокруг плунжера, или из которой может
подаваться или отводиться жидкость под давлением 60 для облегчения открытия и закрытия клапана.
-Там, где предусмотрена эта вспомогательная камера, поплавок может быть расположен следующим
образом: ii. в дополнение к управлению пилотным клапаном, 6,5 управлять трехходовым краном для подачи
или отвода жидкости под давлением в соответствии с желаемым движением открытия или движением
плунжера. Обычно в качестве рабочей жидкости используется та, которая подается под давлением и
регулируется, но в случаях, когда регулируемая жидкость содержит чрезмерное количество ила или других
примесей, рабочая жидкость под давлением может подаваться из отдельного источника. Может быть
предусмотрен канал, соединяющий вспомогательную камеру с внешним продувочным краном, чтобы любые
отложения ила или других веществ в указанной камере могли периодически сдуваться в атмосферу. -80 В
некоторых случаях, когда это целесообразно и удобно, управление пилотным клапаном для плунжера может
быть исключено, и плунжер может приводиться в действие исключительно посредством подачи и отвода
жидкости под давлением 85 в камеру и из нее.
В этом случае носик поршня будет закрыт.
Следует отметить, что в любом из изображенных клапанов для открытия и закрытия клапана от поплавка
требуется лишь относительно небольшое усилие, а фактическая работа по перемещению клапана
выполняется давлением регулируемой жидкости или отдельным источником давления. Поскольку требуется
лишь относительно небольшое усилие, можно использовать короткий рычаг для поплавка, и, следовательно,
для работы клапана не требуется значительного изменения уровня в резервуаре. - Хотя клапаны
используемого нами типа применялись различными способами для регулирования потока или свободного
сброса жидкостей, мы считаем, что первыми предложили их работу с помощью поплавкового механизма.
Шарик или поплавок могут срабатывать в резервуаре или емкости, в которой необходимо поддерживать
заданный уровень, а также в случаях, когда клапан используется для управления 11.
Периодические сбросы из системы под давлением: шар или поплавок могут работать в сосуде,
приспособленном для заполнения сбросом и снабженном регулируемым выходным отверстием для контроля
скорости опорожнения 115 и, следовательно, скорости опускания поплавка в соответствии с требуемой
периодичностью сброса.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
Соседние файлы в папке патенты