RU2103580C1

RU2103580C1 - Regulating valve

Info

Publication number: RU2103580C1
Application number: RU94039486/06A
Authority: RU
Inventors: А.Э. Гаммер
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Сибэнергомаш"
Priority date: 1994-10-10
Filing date: 1994-10-10
Publication date: 1998-01-27
Also published as: RU94039486A

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: regulating valve includes body with inlet and outlet holes, seat mounted in body, hollow swivel spool valve with control ports and taper slots, rod engageable with slots of spool valve and mounted for rotation about axis and actuating member. Regulating valve is provided with device for loading the rod towards spool valve; rod is mounted for axial displacement and loading device is secured on body. Rod loading device is made in form of spring or torsion bar or pneumatic or hydraulic cylinder. EFFECT: enhanced efficiency. 2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к регулирующим клапанам и может использоваться при подаче питательной среды для ТЭЦ и АЭС. The invention relates to valve manufacturing, in particular to control valves and can be used when supplying a nutrient medium for thermal power plants and nuclear power plants.

Известен регулирующий клапан, включающий корпус с входным и выходным отверстиями, установленные в корпусе седло и полый золотник, и шток [1]. Known control valve, comprising a housing with inlet and outlet openings installed in the housing, a saddle and a hollow spool, and a rod [1].

В известном клапане имеется несколько соосно сопрягаемых поверхностей (в том числе поверхностей золотника и седла), что требует высокой точности изготовления деталей и сборки клапана, так как малейшая несоосность, обусловленная недостаточной точностью вышеуказанных операций, приводит к износу поверхностей золотника и седла. In the known valve there are several coaxially mating surfaces (including the surfaces of the spool and seat), which requires high precision manufacturing of parts and assembly of the valve, since the slightest misalignment due to insufficient accuracy of the above operations leads to wear of the surfaces of the spool and seat.

Известен также регулирующий клапан, наиболее близкий заявляемому по технической сущности и достигаемому эффекту [2]. Известный регулирующий клапан содержит корпус с входным и выходным отверстиями, установленные в корпусе седло, полый поворотный золотник с регулирующими окнами и коническими пазами, шток, взаимодействующий с указанными пазами золотника и установленный с возможностью поворота вокруг оси, приводной элемент, закрепленный на штоке. В известном регулирующем клапане, вследствие несимметричности окон относительно перегородки, большая часть потока рабочей среды вытекает со стороны золотника, противоположной его пазам, создавая реактивную силу, поджимающую золотник к штоку вместе его контакта с коническими пазами. Величина указанной реактивной силы прямо пропорциональна величинам расхода и скорости протекающей рабочей среды. При небольших расходах и скорости протекающей через клапан рабочей среды величина усилия может быть недостаточной для плотного контакта поверхности конических пазов золотника и штока. Возникший в соединении люфт вызывает некоторое проворачивание штока внутри золотника, что снижает регулировочные характеристики клапана и надежность его работы. Also known is a control valve closest to the claimed technical essence and the achieved effect [2]. The known control valve comprises a housing with inlet and outlet openings, a saddle installed in the housing, a hollow rotary valve with adjusting windows and conical grooves, a rod interacting with said grooves of the valve and mounted to rotate around the axis, a drive element mounted on the rod. In the known control valve, due to the asymmetry of the windows relative to the partition, most of the flow of the working medium flows from the side of the spool opposite to its grooves, creating a reactive force, pressing the spool to the stem together with its contact with the conical grooves. The value of the indicated reactive force is directly proportional to the values of the flow rate and speed of the flowing working medium. At low flow rates and the speed of the working fluid flowing through the valve, the magnitude of the force may be insufficient for tight contact between the surface of the conical grooves of the spool and the stem. The backlash that has arisen in the connection causes some rotation of the rod inside the spool, which reduces the valve's control characteristics and its reliability.

В основу изобретения положена задача создать регулирующий клапан, в котором шток имел бы постоянный контакт с коническими пазами золотника, независимо от величины расхода и скорости протекающей среды. The basis of the invention is the task of creating a control valve in which the stem would have constant contact with the conical grooves of the valve, regardless of the flow rate and velocity of the flowing medium.

Указанная задача решается тем, что в известном регулирующем клапане, содержащем корпус с входным и выходным отверстиями, установленные а корпусе седло, полый поворотный золотник с регулирующими окнами и коническими пазами, шток, взаимодействующий с указанными пазами золотника и установленный с возможностью поворота вокруг оси, приводной элемент закрепленный на штоке, согласно изобретению регулирующий клапан снабжен средством нагружения штока в сторону золотника, шток расположен с возможностью осевого перемещения, а средство нагружения закреплено на корпусе. This problem is solved by the fact that in the known control valve comprising a housing with inlet and outlet openings, a saddle mounted on the housing, a hollow rotary valve with adjusting windows and conical grooves, a rod interacting with these grooves of the valve and mounted to rotate around a drive axis an element mounted on a rod, according to the invention, the control valve is provided with means for loading the rod towards the spool, the rod is axially movable, and the means is loaded mounted on the housing.

При этом целесообразно чтобы средство нагружения штока было выполнено в виде пружины, торсиона, пневмо- или гидроцилиндра. In this case, it is advisable that the means of loading the rod was made in the form of a spring, torsion bar, pneumatic or hydraulic cylinder.

На фиг. 1 схематично изображен общий вид предлагаемого клапана в разрезе; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - вариант устройства, в котором с возможностью осевого перемещения установлена только сочлененная с коническими пазами часть штока; на фиг. 4 - разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг. 5 - разрез В-В на фиг. 1. In FIG. 1 schematically shows a General view of the proposed valve in section; in FIG. 2 is a section AA in FIG. one; in FIG. 3 is a variant of the device in which, with the possibility of axial movement, only a part of the rod articulated with conical grooves is installed; in FIG. 4 is a section BB in FIG. 3; in FIG. 5 is a section BB of FIG. one.

Регулирующий клапан содержит корпус 1 с входным и выходным отверстиями. В корпусе 1 имеется перегородка 4, в которой установлены седло 5 и золотник 6. В седле 5 и золотнике 6 выполнены регулировочные окна 7. В золотнике 6 выполнены конические пазы 8. В корпусе 1 установлен шток 9, сочлененный с коническими пазами 8 золотника 6, например, посредством штифтов 10. Указанный шток 9 установлен с возможностью осевого перемещения. На штоке 9 закреплен приводной элемент 9'. В другом варианте выполнения клапана (фиг. 3) с возможностью осевого перемещения установлены только штифты 10 штока 9. Вдоль оси штока 9 с его торцевой стороны установлено средство нагружения упомянутого штока 9 относительно конических пазов 8 золотника 6, выполненное в виде пружины 11. В качестве такого средства нагружения может быть использован любой упругий элемент, например силовой цилиндр, торсион и т.п. (не показано), который обеспечивал бы постоянное поджатие штока 9 к коническим пазам 8 при осевых колебаниях золотника 6 или штока 9 , которые могут возникнуть, например, при увеличении сопротивления повороту золотника 6, при колебаниях напора или скорости рабочей среды. В варианте с подвижными штифтами 10 (см. фиг. 3) предварительно поджатый упругий элемент (пружина 11) установлен так, что один конец взаимодействует с подвижными штифтами 10, а другой - со штоком 9. The control valve comprises a housing 1 with inlet and outlet openings. In the housing 1 there is a partition 4 in which the seat 5 and the spool 6 are installed. The adjustment windows 7 are made in the saddle 5 and the spool 6. Conical grooves are made in the 6 spool 6. In the housing 1 there is a rod 9 connected to the conical grooves 8 of the spool 6, for example, through pins 10. The specified rod 9 is mounted with the possibility of axial movement. A drive element 9 'is fixed to the stem 9. In another embodiment of the valve (Fig. 3), only the pins 10 of the rod 9 are mounted with axial movement. Along the axis of the rod 9, means for loading said rod 9 with respect to the conical grooves 8 of the spool 6 made in the form of a spring 11 are installed. of such a loading means, any elastic element, for example a power cylinder, a torsion, etc., can be used. (not shown), which would ensure a constant compression of the rod 9 to the conical grooves 8 during axial vibrations of the spool 6 or rod 9, which can occur, for example, with an increase in resistance to rotation of the spool 6, with fluctuations in pressure or velocity of the working medium. In the variant with movable pins 10 (see Fig. 3), the pre-pressed elastic element (spring 11) is installed so that one end interacts with the movable pins 10, and the other with the rod 9.

Регулирующий клапан работает следующим образом: рабочая среда через входное отверстие 2, регулирующие окна 7 приваренного к перегородке 4 седла 5 и золотника 6 поступает внутрь последнего и выходит вверх и вниз ( по рисунку) в выходное отверстие 3. Для регулирования расхода рабочей среды приводной элемент 9', закрепленный на штоке 9, поворачивают на некоторый угол. Так как средство нагружения, выполненное в виде пружины 11, обеспечивает надежную фиксацию штока 9 внутри конических пазов 8, то шток 9, не проворачиваясь в золотнике 6, поворачивает последний на требуемый угол. При этом положение штока 9 относительно конических пазов 8 золотника 6 всегда будет постоянным вследствие воздействия на него средства нагружения, выполненного в виде пружины 11, которая, будучи предварительно сжатой, стремится разжаться и поднимает шток 9 или, в другом варианте исполнения клапана, фиг. 3, поджимая его штифты 10 к коническим пазам 8. The control valve operates as follows: the working medium through the inlet 2, control windows 7 of the seat 5 welded to the baffle 4 and the spool 6 enters the latter and goes up and down (according to the figure) into the outlet 3. To control the flow rate of the working medium, the drive element 9 ', mounted on the rod 9, rotate at a certain angle. Since the means of loading, made in the form of a spring 11, provides reliable fixation of the rod 9 inside the conical grooves 8, the rod 9, without turning in the spool 6, rotates the latter by the required angle. In this case, the position of the rod 9 relative to the conical grooves 8 of the spool 6 will always be constant due to the action of the loading means made in the form of a spring 11, which, being pre-compressed, tends to expand and raises the rod 9 or, in another embodiment of the valve, FIG. 3, pressing its pins 10 to the conical grooves 8.

Таким образом, выполнение штока (или в варианте только его штифтов) с возможностью осевого перемещения и снабжение регулирующего клапана средством нагружения штока (или его штифтов) относительно конических пазов золотника позволяет обеспечить постоянный контакт упомянутых штока и конических пазов золотника при любых значениях скорости и давления потока рабочей среды, исключая тем самым проворачивание штока, и, следовательно, повышая надежность работы и регулировочные характеристики клапана. Следует отметить также, что в предлагаемом клапане золотник можно выполнить без перегородки, служащей в известных клапанах для жесткого крепления штока к золотнику, вследствие чего значительно снижается гидравлическое сопротивление регулировочного клапана. Thus, the execution of the rod (or in the variant of only its pins) with the possibility of axial movement and supplying the control valve with means for loading the rod (or its pins) relative to the conical grooves of the spool allows constant contact of the mentioned rod and conical grooves of the spool at any values of flow velocity and pressure working environment, thereby eliminating the rotation of the rod, and, therefore, increasing the reliability and adjusting characteristics of the valve. It should also be noted that in the proposed valve, the spool can be performed without a baffle serving in the known valves for rigidly attaching the stem to the spool, as a result of which the hydraulic resistance of the control valve is significantly reduced.

Claims

1. A control valve comprising a housing with inlet and outlet openings, a seat mounted in the housing, a hollow rotary valve with adjusting windows and conical grooves, a stem interacting with said grooves of the valve and mounted to rotate around an axis, a drive element, characterized in that it is equipped with a means of loading the rod toward the spool, the rod is axially movable, and the loading means is mounted on the housing.

2. The valve according to claim 1, characterized in that the means for loading the rod is made in the form of a spring, or a torsion bar, or a pneumatic or hydraulic cylinder.