RU56664U1

RU56664U1 - FLOW CONTROL VALVE

Info

Publication number: RU56664U1
Application number: RU2006109754/22U
Authority: RU
Inventors: Юрий Федорович Бабынин; Игорь Николаевич Алексеев
Original assignee: Юрий Федорович Бабынин; Игорь Николаевич Алексеев
Priority date: 2006-03-27
Filing date: 2006-03-27
Publication date: 2006-09-10

Abstract

Полезная модель относится к автоматике, в частности к устройствам для регулирования расхода рабочей среды. Регулирующий клапан расхода содержит основной корпус 1, дополнительный корпус 2, установленный соосно в корпус 1, узел задания, механизм фиксации, шток 3. Корпус 1 имеет входное и выходное отверстия, между которыми расположена перегородка 4 с кольцевым седлом 5. В седле 5 расположен затвор, закрепленный на резьбовом конце штока 2. Затвор ориентирован поперек потока рабочей среды и состоит из запорного клапана 6 и дросселя 7, которые установлены коаксиально с зазором на толщину седла 5. Дроссель 6 выполнен в виде двух колец, соединенных между собой вертикальными элементами. Между клапаном 6 и дросселем 7 установлены эластичные элементы 8 и 9, разнесенные друг от друга на половину полного хода штока 3. Узел задания размещен на штоке 3, состоит из пружины 10 и регулировочной гайки 11 и размещен в дополнительном корпусе 2. Механизм фиксации установлен в верхней части дополнительного корпуса 2 и состоит из трех постоянных кольцевых магнитов, при этом верхний кольцевой магнит 12 и нижний кольцевой магнит 13 неподвижно закреплены в корпусе 2, а кольцевой магнит 14 закреплен на штоке 3. Шток 3 выполнен полым, а его свободный конец 15 выполнен в виде поршня и размещен в гидроцилиндре 16. Технический результат: уменьшены габариты и металлоемкость конструкции, обеспечена ее надежность и стабильность регулирования потока рабочей среды. 1 з.п.ф., 1 илл.The utility model relates to automation, in particular to devices for controlling the flow of the working medium. The flow control valve comprises a main body 1, an additional body 2, mounted coaxially in the body 1, the task unit, the locking mechanism, the stem 3. The body 1 has an inlet and an outlet, between which there is a partition 4 with an annular seat 5. In the saddle 5 there is a shutter mounted on the threaded end of the rod 2. The shutter is oriented across the flow of the working medium and consists of a shut-off valve 6 and a throttle 7, which are installed coaxially with a gap on the thickness of the seat 5. The throttle 6 is made in the form of two rings interconnected vertical elements. Between the valve 6 and the throttle 7 installed elastic elements 8 and 9, spaced from each other by half the full stroke of the rod 3. The job site is located on the stem 3, consists of a spring 10 and an adjusting nut 11 and is placed in an additional housing 2. The locking mechanism is installed in the upper part of the additional housing 2 and consists of three permanent ring magnets, while the upper ring magnet 12 and the lower ring magnet 13 are fixedly mounted in the housing 2, and the ring magnet 14 is fixed on the rod 3. The rod 3 is hollow and its free horse TS 15 is made in the form of a piston and placed in the hydraulic cylinder 16. Technical result: the dimensions and metal consumption of the structure are reduced, its reliability and stability of regulation of the flow of the working medium are ensured. 1 cpf, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к автоматике, в частности к устройствам для регулирования расхода рабочей среды.The utility model relates to automation, in particular to devices for controlling the flow of the working medium.

Известна конструкция регулятора расхода, состоящая из корпуса с входным и выходным отверстиями, приводом, узлом задания и механизмом фиксации. Привод выполнен мембранным и связан штоком с дросселем (см. Регулятор расхода, паспорт Ха 2.573.006 ПС ОАО «АКОЗНА»).A known design of the flow controller, consisting of a housing with inlet and outlet openings, a drive, a task unit and a locking mechanism. The drive is made of a diaphragm and connected by a rod with a throttle (see. Flow controller, passport Xa 2.573.006 Substation OJSC AKOZNA).

Недостатки известной конструкции: наличие отдельного мембранного механизма управления, сложность компенсации сил воздействующих на клапан и как следствие низкая стабильность регулирования потока рабочей среды.The disadvantages of the known design: the presence of a separate membrane control mechanism, the difficulty of compensating the forces acting on the valve and, as a result, the low stability of regulation of the flow of the working medium.

За прототип, по совокупности существенных признаков, принимаем конструкцию регулирующего клапана расхода, содержащего: корпус с входным и выходным каналами, привод и узел задания. Привод выполнен мембранным и связан штоком с кольцевым затвором, помещенным между кольцевыми седлами, одно из которых запрессовано в перегородку. (См. А.с. СССР №1455338, МПК⁷ G 05 D 7/01).For the prototype, according to the set of essential features, we take the design of the flow control valve, comprising: a housing with input and output channels, a drive and a task unit. The actuator is made of a membrane and is connected by a rod with an annular shutter placed between the annular saddles, one of which is pressed into the partition. (See A.S. USSR No. 14555338, IPC ⁷ G 05 D 7/01).

Недостатками известной конструкции являются ее большие габариты и металлоемкость из-за наличия отдельного мембранного привода, ненадежность конструкции, связанная с тем, что узел задания контактирует с рабочей средой, а также низкая стабильность работы клапана.The disadvantages of the known design are its large dimensions and metal consumption due to the presence of a separate membrane actuator, the unreliability of the design due to the fact that the job site is in contact with the working environment, as well as the low stability of the valve.

Была поставлена задача: уменьшить габариты и металлоемкость конструкции, повысить ее надежность и стабильность работы клапана.The task was set: to reduce the dimensions and metal consumption of the structure, to increase its reliability and stability of the valve.

Поставленная задача решается за счет того, что в регулирующем клапане расхода, содержащем основной корпус, между входным и выходным отверстиями которого установлена перегородка с кольцевым седлом, в котором расположен затвор, связанный со штоком, узел задания, узел The problem is solved due to the fact that in the flow control valve containing the main body, between the inlet and outlet openings of which there is a partition with an annular seat, in which a shutter connected to the rod, a task unit, a unit is located

задания размещен в дополнительном герметичном корпусе, установленном соосно в основной корпус через эластичное уплотнение, при этом верхняя часть дополнительного корпуса снабжена механизмом фиксации, выполненным в виде постоянных кольцевых магнитов, два из которых неподвижны, а один подвижный, затвор ориентирован поперек потока рабочей среды и состоит из запорного клапана и дросселя, между которыми установлены эластичные элементы, разнесенные друг от друга на половину полного хода штока, кроме того, шток выполнен полым, а его свободный конец выполнен в виде поршня, размещенного в гидроцилиндре, при этом дроссель выполнен в виде двух колец, соединенных между собой вертикальными элементами.tasks are placed in an additional sealed enclosure mounted coaxially in the main body through an elastic seal, while the upper part of the additional body is equipped with a locking mechanism made in the form of permanent ring magnets, two of which are stationary, and one movable, the shutter is oriented across the flow of the working medium and consists of a shut-off valve and a throttle, between which elastic elements are installed, spaced from each other by half the full stroke of the rod, in addition, the rod is hollow, and it is free end formed as a piston disposed in the hydraulic cylinder, wherein the throttle is in the form of two rings connected together by vertical elements.

Отличительный признак, заключающийся в том, что узел задания размещен в дополнительном герметичном корпусе, установленном соосно в основной корпус через эластичное уплотнение, при этом верхняя часть дополнительного корпуса снабжена механизмом фиксации, выполненным в виде постоянных кольцевых магнитов, два из которых неподвижны, а один подвижный, позволяет обеспечить плавность изменения расхода рабочей среды и фиксацию дросселя в конечных положениях, чем достигается надежность и стабильность работы клапана.A distinctive feature is that the job site is placed in an additional sealed enclosure mounted coaxially in the main body through an elastic seal, while the upper part of the additional body is equipped with a locking mechanism made in the form of permanent ring magnets, two of which are stationary, and one is movable , allows you to ensure a smooth change in the flow rate of the working medium and fixation of the throttle in the final positions, thereby achieving reliability and stability of the valve.

Отличительные признаки, заключающиеся в том, что затвор ориентирован поперек потока рабочей среды и состоит из запорного клапана и дросселя, между которыми установлены эластичные элементы, позволяют исключить привод, так как функцию привода выполняет запорный клапан, и тем самым уменьшить габариты и металлоемкость регулирующего клапана и повысить его надежность.Distinctive features, namely, that the shutter is oriented across the flow of the working medium and consists of a shut-off valve and a throttle, between which elastic elements are installed, allow the drive to be excluded, since the shut-off valve performs the function of the drive, and thereby reduce the size and metal consumption of the control valve and increase its reliability.

За счет того, что эластичные элементы разнесены друг от друга на половину полного хода штока, перемещение механизма фиксации происходит при постоянном давлении, а, следовательно, плавно, обеспечивая стабильность регулирования потока рабочей среды.Due to the fact that the elastic elements are spaced from each other by half the full stroke of the rod, the movement of the locking mechanism occurs at constant pressure, and, therefore, smoothly, ensuring stability of the flow control of the working medium.

Отличительный признак, заключающийся в том, что шток выполнен полым, а его свободный конец выполнен в виде поршня, размещенного в гидроцилиндре, дает возможность изолировать механизм фиксации и узел задания от рабочей среды.A distinctive feature, namely, that the rod is made hollow, and its free end is made in the form of a piston placed in the hydraulic cylinder, makes it possible to isolate the locking mechanism and the job site from the working medium.

Анализ известных технических решений по научно-технической и патентной документации показал, что совокупность существенных признаков заявляемого решения ранее не была известна, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности «новизна».Analysis of known technical solutions for scientific, technical and patent documentation showed that the set of essential features of the proposed solution was not previously known, therefore, it meets the patentability condition of “novelty”.

Полезная модель поясняется чертежом, на котором изображен регулирующий клапан расхода в разрезе.The utility model is illustrated in the drawing, which shows a flow control valve in section.

Регулирующий клапан расхода содержит основной корпус 1, дополнительный корпус 2, установленный соосно в корпус 1, узел задания, механизм фиксации, шток 3.The flow control valve comprises a main body 1, an additional body 2, mounted coaxially in the body 1, the job site, the locking mechanism, the rod 3.

Корпус 1 имеет входное и выходное отверстия, между которыми расположена перегородка 4 с кольцевым седлом 5. В седле 5 расположен затвор, закрепленный на резьбовом конце штока 2. Затвор ориентирован поперек потока рабочей среды и состоит из запорного клапана 6 и дросселя 7, которые установлены коаксиально с зазором на толщину седла 5.The housing 1 has an inlet and an outlet, between which there is a partition 4 with an annular seat 5. In the saddle 5 there is a shutter mounted on the threaded end of the rod 2. The shutter is oriented across the flow of the working medium and consists of a shut-off valve 6 and a throttle 7, which are installed coaxially with a gap on the thickness of the saddle 5.

Дроссель 6 выполнен в виде двух колец, соединенных между собой вертикальными элементами. Между клапаном 6 и дросселем 7 установлены эластичные элементы 8 и 9, разнесенные друг от друга на половину полного хода штока 3.The throttle 6 is made in the form of two rings interconnected by vertical elements. Between the valve 6 and the throttle 7 installed elastic elements 8 and 9, spaced from each other by half the full stroke of the rod 3.

Узел задания размещен на штоке 3, состоит из пружины 10 и регулировочной гайки 11 и размещен в дополнительном корпусе 2.The job site is placed on the rod 3, consists of a spring 10 and an adjusting nut 11 and is placed in an additional housing 2.

Механизм фиксации установлен в верхней части дополнительного корпуса 2 и состоит из трех постоянных кольцевых магнитов, при этом верхний кольцевой магнит 12 и нижний кольцевой магнит 13 неподвижно закреплены в корпусе 2, а кольцевой магнит 14 закреплен на штоке 3.The locking mechanism is installed in the upper part of the additional housing 2 and consists of three permanent ring magnets, while the upper ring magnet 12 and the lower ring magnet 13 are fixedly mounted in the housing 2, and the ring magnet 14 is fixed on the rod 3.

Шток 3 выполнен полым, а его свободный конец 15 выполнен в виде поршня и размещен в гидроцилиндре 16.The rod 3 is made hollow, and its free end 15 is made in the form of a piston and is placed in the hydraulic cylinder 16.

Регулирующий клапан расхода работает следующим образом. The flow control valve operates as follows.

Совокупное усилие пружин 10 и кольцевых магнитов 14 и 13 позволяет настроить регулирующий клапан на определенный перепад давления между входной и выходной полостями. Под действием рабочей среды запорный клапан 6 перемещает шток 3 вверх. За счет того, что эластичные элементы 8 и 9 разнесены друг от друга на половину полного хода штока 3, отрыв эластичного элемента 9 от кольцевого седла 5 происходит тогда, когда магнит 14 выходит из взаимодействия с магнитом 13, но еще не вступает во взаимодействие с верхним магнитом 12. Суммарное усилие давления рабочей среды на запорный клапан 6 и возникающий поток рабочей среды будет на много выше усилия сжатой пружины 10. Шток 3 перейдет в крайнее верхнее положение. Магнит 14 будет взаимодействовать с магнитом 12. Дроссель 7 войдет в нижнюю полость кольцевого седла 5, возникнет поток который через отверстия дросселя 7 придаст дополнительное усилие для удерживания запорного клапана 6 в крайнем верхнем положении. Регулирующий клапан будет находиться в открытом положении до тех пор, пока сила сжатой пружины 10 не превысит суммарного усилия взаимодействия магнитов 14 и 12, остаточного усилия давления на запорный клапан 6 рабочей среды, а также усилия потока через отверстие в нижней части дросселя 7. Как только сила сжатой пружины превысит перечисленные выше силы, шток 3 начнет движение вниз. Между нижней частью дросселя 7 и кольцевым седлом 5 образуется дополнительный кольцевой зазор, в результате чего расход рабочей среды увеличивается, давление уменьшается, соответственно уменьшается и сила воздействия на клапан 6. Взаимодействие магнитов 14 и 12 уменьшится, регулирующий клапан закроется.The combined force of the springs 10 and the ring magnets 14 and 13 allows you to adjust the control valve to a specific pressure difference between the inlet and outlet cavities. Under the action of the working medium, the shutoff valve 6 moves the rod 3 up. Due to the fact that the elastic elements 8 and 9 are spaced from each other by half the full stroke of the rod 3, the separation of the elastic element 9 from the annular seat 5 occurs when the magnet 14 comes out of interaction with the magnet 13, but still does not interact with the upper magnet 12. The total pressure of the working fluid on the shut-off valve 6 and the resulting flow of the working fluid will be much higher than the force of the compressed spring 10. The rod 3 will move to its highest position. The magnet 14 will interact with the magnet 12. The throttle 7 will enter the lower cavity of the annular seat 5, there will be a flow which through the holes of the throttle 7 will give additional force to hold the shut-off valve 6 in its highest position. The control valve will be in the open position until the force of the compressed spring 10 exceeds the total interaction force of the magnets 14 and 12, the residual pressure force on the shut-off valve 6 of the medium, and also the flow force through the hole in the lower part of the throttle 7. As soon as the force of the compressed spring will exceed the forces listed above, the rod 3 will begin to move down. Between the lower part of the throttle 7 and the annular seat 5, an additional annular gap is formed, as a result of which the flow rate of the working medium increases, the pressure decreases, and accordingly the force acting on the valve 6. The interaction of the magnets 14 and 12 decreases, the control valve closes.

Предлагаемый регулирующий клапан расхода соответствует требованию промышленной применимости и может быть изготовлен на стандартном оборудовании с использованием известных технологий.The proposed flow control valve meets the requirements of industrial applicability and can be manufactured on standard equipment using well-known technologies.

Claims

1. A flow control valve comprising a main body, between the inlet and outlet openings of which there is a baffle with an annular seat, in which a shutter connected to the rod is located, a task unit, characterized in that the task unit is placed in an additional sealed case mounted coaxially in the main the housing through an elastic seal, while the upper part of the additional housing is equipped with a locking mechanism made in the form of permanent ring magnets, two of which are stationary, and one movable shutter oriented across the working medium flow and consists of a gate valve and the throttle, between which elastic members are spaced from each other by half the full stroke rod, moreover, the rod is hollow, and its free end is designed as a piston disposed in the hydraulic cylinder.

2. The control valve according to claim 1, characterized in that the throttle is made in the form of two rings interconnected by vertical elements.