Совершенствование конструкции подъемного клапана, разгруженного от действия давления рабочей среды
Ключевые слова:
подъемный клапан, разгрузка от давления, вторичные уплотнения, арматуростроение, рабочая среда, компенсация давления, уплотнительные соединения, герметичность соединения, золотник, седло затвора клапанаАннотация
В статье рассматриваются вопросы обеспечения герметичности вторичных уплотнений разгруженных от давления герметизируемой среды подъемных клапанов. В арматуростроении к вторичным уплотнениям относят уплотнения штока в клапанах, шпинделя в задвижках, «компенсирующей части» в разгруженных затворах. В зависимости от условий эксплуатации клапана, потеря герметичности вторичного уплотнения может наступить раньше выхода из строя основного уплотнения затвора, поэтому обеспечение герметичности вторичных уплотнений является не менее важной задачей. Рассматриваемая конструкция клапана является разгруженной от давления рабочей среды. В статье приводится подробное описание уникальности конструктивного решения разгруженного клапана – отсутствие жесткой связи между золотником и седлом затвора клапана. Такое решение обеспечивает возможность любого направления потока рабочей среды (на золотник, под
золотник). Вторичные уплотнения в предлагаемой конструкции располагаются непосредственно в золонике и подвержены износу вследствии поступательного движения. Кроме того, требования по скорости перекрытия потока рабочей среды и ударные нагрузки также не способствуют надежности таких уплотнений. В качестве одного из конструктивных решений предлагается использовать тонкостенные упоры, степень прижатия которых зависит от создаваемого на их площадь давления в затворе клапана. При разгрузке клапана усложняется его конструкция и вследствии этого происходит увеличение его массогабаритных параметров. Для их частичного снижения в клапане предлагается снизить приведенную жесткость тонкостенного седла, что позволит обеспечивать герметичность при меньшем усилии привода.
Библиографические ссылки
Кондаков Л.А. Уплотнения и уплотнительная техника: Справочник / Л.А. Кондаков, А.И. Голубев, В.Б. Овандер, В.В. Гордеев, Б.А. Фурманов, Б.В. Кармугин / под общ. ред. А.И. Голубева, Л.А. Кондакова. М.: Машиностроение, 1986. 464 с.
Гуревич Д.Ф. Трубопроводная арматура. Л. : Машиностроение, 1981. 386 с.
Кармугин Б.В., Стратиневский Г.Г., Мендельсон Д.А. Клапанные уплотнения пневмогидроагрегатов. М. : Машиностроение, 1983. 152 с.
Шпаков О.Н. Азбука трубопроводной арматуры : справ. пособие. СПб. : Питер, 2003. 218 с.
Белоголов Ю.И. Компенсация усилий, действующих на затвор со стороны герметизируемой среды // Проблемы транспорта Восточной Сибири: материалы Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов. Иркутск: Изд-во ИрГУПС, 2012. С. 124–128.
Гошко А.И. Арматура трубопроводная целевого назначения. Кн. 1: Выбор. Эксплуатация. Ремонт. М. : Машиностроение, 2003. 427 с.
ГОСТ Р 52720–2007. Арматура трубопроводная. Термины и определения. Введ. 2007–04–11. М. : Стандартинформ, 2007. 16 с.
Results of the complex studies of microstructural, physical and mechanical properties of engineering materials using innovative methods / V.I. Shastin, S.K. Kargapoltcev, V.E. Gozbenko et al. // International Journal of Applied Engineering Research. 2017. № 12 (24). P. 15269–15272.
Долотов А.М., Белоголов Ю.И. Обзор способов разгрузки золотника клапана от давления герметизируемой среды // Системы. Методы. Технологии. Братск: Изд-во БрГУ, 2010. № 3 (7). С. 30–36.
Герасимов С.В., Долотов А.М., Белоголов Ю.И. Математическая модель динамического нагружения двухседельного клапана // Труды Братского государственного университета. Серия: Естественные и инженерные науки. Братск: Изд-во БрГУ, 2012. С. 126–129.
Пат. 2516994 Российская Федерация, МПК6 F 16 К 39/02. Разгруженный клапан / Белоголов Ю.И., Долотов А.М.,
Огар П.М.; заявитель и патентообладатель ФГБОУ ВПО «Иркутский государственный университет путей сообщения». № 2012150424/06; заявл. 27.11.2012; опубл. 27.05.2014. 4 с.: ил.
Белоголов Ю.И. Совершенствование конструкций уплотнительных соединений с тонкостенными элементами (упругой кромкой). автореферат дис. ... кандидата технических наук / Брат. гос. ун-т. Братск, 2013.
Долотов А.М. Основы теории и проектирования уплотнений пневмогидроарматуры летательных аппаратов: Учебное пособие / А.М. Долотов, П.М. Огар, Д.Е. Чегодаев. М.: Изд-во МАИ, 2000. 296 с. ISBN 5-7035-2307-9.
Долотов А.М., Белоголов Ю.И. Определение перемещений в оболоченчно-пластинчатом седле клапана // Системы. Методы. Технологии. Братск: Изд-во БрГУ, 2013. № 2 (18). С. 22–28.
Герасимов С.В., Долотов А.М., Белоголов Ю.И., Саакян К.Г. Расчет седла уплотнительного соединения, нагруженного затвором и давлением герметизируемой среды // Механики XXI веку: материалы Всерос. науч.-практ. конф. молодых ученых, аспирантов и студентов. Братск: Изд-во БрГУ, 2012. № 11. С. 106–111.
Долотов А.М., Белоголов Ю.И. Определение жесткостных характеристик оболочечно-пластинчатого седла клапана. Трубопроводный транспорт: теория и практика. М.: ОАО ВНИИСТ, 2013. № 3 (37). С. 32–37.
Долотов A.M. Зацарный В.А. Расчет жесткости упругих затворов // Вестник Львов, политехн. ин-та № 180. Львов: Вища школа, 1983.
Долотов А.М. Пути совершенствования клапанных уплотнительных соединений с оболочечными седлами / А.М. Долотов, Ю.И. Белоголов // Енерго та ресурсозберiгаючi технологiї при експлуатацiї машин та устаткування: Матерiали 4-ої мiжвузiвської науково-технiчної конференцiї викладачiв, молодих вчених та студентів. Донецьк: 2012. С. 87–88.
Долотов А.М., Гозбенко В.Е., Белоголов Ю.И. Уплотнительные соединения с использованием тонкостенных элементов. Депонированная рукопись № 508-В2011 22.11.2011.
Елисеев С.В., Банина Н.В., Ахмадеева А.А., Гозбенко В.Е. Математические модели и анализ динамических свойств механических систем. Депонированная рукопись № 782-В2009 08.12.2009.
