PL228562B1

PL228562B1 - Cylinder-controlled non-return valve

Info

Publication number: PL228562B1
Application number: PL416793A
Authority: PL
Inventors: Tomasz Jasiulek; Krzysztof Nieśpiałowski; Piotr ROJEK; Piotr Rojek; Norbert Rawicki
Original assignee: Inst Techniki Gorniczej Komag
Priority date: 2016-04-11
Filing date: 2016-04-11
Publication date: 2018-04-30
Also published as: PL416793A1

Abstract

Zawór zwrotny sterowany cylindrem, umożliwiający swobodny przepływ cieczy w jednym kierunku i otwierany lub zamykany przepływ w kierunku przeciwnym ma grzybek zaworowy (6) z prętem prowadzącym (7), suwliwie osadzonym w otworze (11) tłoczyska (13) cylindra (12), którego komora (32) zasilana cieczą pod ciśnieniem powoduje wysuw tłoka (14)z tłoczyskiem (13) i nacisk na powierzchnię (31) grzybka zaworowego (6), powodując otwarcie przepływu oraz ma sprężynę (15), realizującą powrót tłoka i tłoczyska do pozycji wyjściowej.The cylinder-controlled check valve, allowing free flow of liquid in one direction and opening or closing flow in the opposite direction, has a valve disc (6) with a guide rod (7), slidingly mounted in the hole (11) of the piston rod (13) of the cylinder (12), whose the chamber (32) supplied with a pressurized liquid causes the piston (14) with the piston rod (13) to advance and press on the surface (31) of the valve plug (6), causing the flow to open, and has a spring (15) that returns the piston and piston rod to the starting position .

Description

(21) Numer zgłoszenia: 416793 _{F16K 15/18} (₂006.01)(21) Application number: 416793 _{F16K 15/18} ( ₂ 006.01)

F16K 15/00 (2006.01)F16K 15/00 (2006.01)

Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej (22) Data zgłoszenia: 11.04.2016 (54) Zawór zwrotny sterowany cylindremPatent Office of the Republic of Poland (22) Application date: 11/04/2016 (54) Cylinder-controlled check valve

(43) Zgłoszenie ogłoszono: 23.10.2017 BUP 22/17 (43) Application was announced: 23.10.2017 BUP 22/17 (73) Uprawniony z patentu: INSTYTUT TECHNIKI GÓRNICZEJ KOMAG, Gliwice, PL (73) The right holder of the patent: KOMAG MINING TECHNOLOGY INSTITUTE, Gliwice, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: 30.04.2018 WUP 04/18 (45) The grant of the patent was announced: 30/04/2018 WUP 04/18 (72) Twórca(y) wynalazku: TOMASZ JASIULEK, Orzesze-Mościska, PL KRZYSZTOF NIEŚPIAŁOWSKI, Żernica, PL PIOTR ROJEK, Ruda Śląska, PL NORBERT RAWICKI, Gliwice, PL (72) Inventor (s): TOMASZ JASIULEK, Orzesze-Mościska, PL KRZYSZTOF NIEŚPIAŁOWSKI, Żernica, PL PIOTR ROJEK, Ruda Śląska, PL NORBERT RAWICKI, Gliwice, PL

CM co mCM every m

ooo. o

CMCM

Q_Q_

PL 228 562 B1PL 228 562 B1

Opis wynalazkuDescription of the invention

Przedmiotem wynalazku jest zawór zwrotny sterowany cylindrem dedykowany dla magistrali wodnych wykorzystywanych w podziemnych zakładach górniczych w polach niemetanowych i metanowych.The subject of the invention is a cylinder-controlled check valve dedicated to water mains used in underground mines in non-methane and methane fields.

Znany jest z opisu polskiego patentu nr PL 115471, zawór grzybkowy bezpośredniego działania, zwłaszcza elektromagnetyczny. W zaworze do podniesienia grzyba zwierciadła wyposażonego w serwotłok przeznaczona jest cewka rozruchowa i nawinięta na niej cewka trzymająca siłownika elektromagnetycznego. W stanie otwartym grzybek zaworu utrzymywany jest tylko oddziaływaniem pola magnetycznego cewki trzymającej, której moc elektryczna jest wielokrotnie mniejsza od cewki rozruchowej. Budowa zwierciadła w postaci serwotłoka dyktowana jest koniecznością odciążenia i wspomagania pracy elektromagnesu ciśnieniem przepływającego czynnika w momencie otwierania i przy zamknięciu zaworu.It is known from the description of the Polish patent No. PL 115471 as a direct-acting poppet valve, especially electromagnetic. In the valve for lifting the mirror plug equipped with a servo-piston, the starting coil and the coil holding the electromagnetic actuator are wound on it. In the open state, the valve plug is kept only by the magnetic field of the holding coil, the electrical power of which is many times lower than that of the starting coil. The construction of the mirror in the form of a servo piston is dictated by the necessity to relieve the electromagnet and support the operation of the electromagnet with the pressure of the flowing medium at the time of opening and closing the valve.

Innym, znanym z opisu patentowego nr PL 179169 rozwiązaniem jest sterowany zawór zwrotny, przeznaczony głównie do stojaków lub siłowników hydraulicznych górniczych obudów zmechanizowanych. Zawór posiada element zaworowy dociskany wstępnie do gniazda zaworu sprężyną oraz ciśnieniem cieczy przestrzeni roboczej odbiornika. Zawór od strony kanału doprowadzającego i odprowadzającego ciecz do zaworu ma pomiędzy elementem zaworowym i gniazdem pierścieniową szczelinę dławiącą, a od strony przestrzeni roboczej urządzenia ma, pomiędzy elementem zaworowym i przyłączem tej przestrzeni, tuleję różnicową o ograniczonym przesuwie.Another solution, known from the patent description No. PL 179169, is a controlled check valve, intended mainly for props or hydraulic cylinders of mining powered supports. The valve has a valve element which is preloaded against the valve seat by a spring and the fluid pressure of the receiver's working space. The valve on the side of the liquid supply and drainage channel has an annular choke gap between the valve element and the seat, and on the working space side of the device, it has a limited displacement differential bush between the valve element and this space connection.

Jeszcze inne rozwiązanie zaworu o budowie grzybkowej znane jest z opisu patentowego „Sprężynowy zawór grzybkowy” o nr PL 54911. Rozwiązanie to przeznaczone jest dla przemysłu gdzie istnieje potrzeba zastosowania zaworu, który otwiera się przy określonym ciśnieniu czynnika i który zamyka się dopiero po znacznym spadku tego ciśnienia. W rozwiązaniu tym grzybek w fazie otwierania, pod wpływem ciśnienia czynnika przepływającego, wykonuje pełny skok i ulega przyssaniu do nieruchomej części zaworu dzięki czemu siła działająca na grzybek zaworu zwiększa się o wielkość odpowiadającą iloczynowi ciśnienia otoczenia przez tę powierzchnię grzybka, która przylgnęła do powierzchni wewnętrznej części stałej zaworu. W wyniku powyższego zawór zamknie się dopiero przy takim spadku ciśnienia czynnika przepływającego, przy którym iloczyn tego spadku i powierzchni na którą działa te ciśnienie, będzie większy od poprzednio wymienionej siły przyssania grzybka.Yet another solution of a valve with a mushroom structure is known from the patent description "Spring poppet valve" No. PL 54911. This solution is intended for the industry where there is a need to use a valve that opens at a certain pressure of the medium and which closes only after a significant decrease in this pressure. pressure. In this solution, in the opening phase, under the influence of the pressure of the flowing medium, it makes a full stroke and is sucked to the stationary part of the valve, thanks to which the force acting on the valve plug increases by an amount corresponding to the product of the ambient pressure through the surface of the plug that adheres to the surface of the inner part valve constant. As a result of the above, the valve will close only at such a pressure drop of the flowing medium, at which the product of this drop and the area on which this pressure acts will be greater than the previously mentioned suction force of the plug.

Konstrukcja wynalazku umożliwia aktywne sterowanie zaworem zwrotnym przy pomocy zmiennego ciśnienia cieczy, napędzającego cylinder umożliwiający otwarcie zaworu w dowolnym momencie.The structure of the invention enables the check valve to be actively controlled by means of a variable liquid pressure driving a cylinder enabling the valve to be opened at any time.

Celem wynalazku jest zawór zwrotny umożliwiający sterowanie przepływem cieczy w instalacji rurowej z możliwością jej udrożnienia w dowolnym momencie, niezależnie od działania automatycznego, wyposażonego w sprężynę dociskającą grzybek odcinający, mechanizmu blokowania przepływu w jednym kierunku i otwierania przepływu w kierunku przeciwnym.The object of the invention is a non-return valve that allows the control of the flow of liquid in the piping system with the possibility of unblocking it at any time, independently of the automatic operation, equipped with a spring pressing the shut-off plug, the mechanism of blocking the flow in one direction and opening the flow in the opposite direction.

Zawór zwrotny, sterowany cylindrem, umożliwiający swobodny przepływ cieczy w jednym kierunku i otwierający lub zamykający przepływ w kierunku przeciwnym, ma grzybek zaworowy z prętem prowadzącym, osadzonym suwliwie w otworze tłoczyska cylindra sterującego. Zawór zwrotny ma tuleję centralną z wykonanym otworem, zamkniętą z jednej strony płytą zamykającą, a z drugiej cylindrem sterującym. Tłoczysko cylindra sterującego, po zasileniu cieczą komory ponad tłokiem, naciska na powierzchnię grzybka zaworowego powodując jego przesunięcie i ugięcie sprężyny dociskającej grzybek. Zawór zwrotny posiada cylinder sterujący z komorą nad tłokiem zasilaną cieczą pod ciśnieniem, który powoduje wysuw tłoka z tłoczyskiem, oraz ma sprężynę realizującą powrót tłoka i tłoczyska do pozycji wyjściowej.The cylinder-operated check valve, which allows the fluid to flow freely in one direction and opens or closes the flow in the opposite direction, has a valve plug with a guide rod slidably seated in the bore of the control cylinder piston rod. The non-return valve has a central sleeve with a bore, closed on one side with a closure plate and on the other with a control cylinder. The piston rod of the control cylinder, after feeding the liquid to the chamber above the piston, presses the surface of the valve plug, causing its displacement and deflection of the spring pressing the valve plug. The non-return valve has a control cylinder with a chamber above the piston fed with a pressurized liquid which causes the piston to extend with the piston rod, and has a spring for returning the piston and piston rod to the starting position.

Zawór zwrotny, sterowany cylindrem, pokazano na rysunku, na którym fig. 1 pokazuje zawór zwrotny sterowany w widoku izometrycznym, fig. 2 przedstawia widok z boku, a fig. 3 pokazuje urządzenie w przekroju płaszczyzną A-A zaznaczoną na fig. 2.The cylinder-operated check valve is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows the operated check valve in an isometric view, Fig. 2 is a side view, and Fig. 3 is a sectional view of the device along the line A-A in Fig. 2.

Jak pokazano na rysunku, urządzenie wg wynalazku posiada korpus 1 złożony z tulei centralnej 2 przyspawanych do niej po przeciwległych stronach rur 3a i 3b oraz kołnierzy 4a i 4b. Wewnątrz tulei centralnej wykonany jest otwór 5, który z jednej strony przysłonięty jest grzybkiem 6 połączonym z prętem prowadzącym 7. Grzybek podparty jest sprężyną naciskową 8 powodującą dociśnięcie go do otworu 5. Napięcie wstępne sprężyny realizowane jest poprzez podparcie drugiego jej końca o kołnierz zamykający 9 przykręcony śrubami 10 do tulei centralnej. Pręt prowadzący grzybka umieszczony jest w otworze 11 tłoczyska 13 cylindra 12. Cylinder zabudowany jest poprzez kołnierz 16 śrubami 17 na tulei centralnej i uszczelniony pierścieniem 33. Cylinder posiada budowę w której wysuw tłoczyska realizowany jest poprzez ciśnienie cieczy oddziaływujące na tłok 14, a powrót poprzez sprężyną naciskową 15. ObudowaAs shown in the drawing, the device according to the invention has a body 1 composed of a central sleeve 2 welded to it on opposite sides of pipes 3a and 3b and flanges 4a and 4b. Inside the central sleeve, a hole 5 is made, which on one side is covered by a plug 6 connected to the guide rod 7. The plug is supported by a compression spring 8, which presses it against the hole 5. The spring is preloaded by supporting its other end against the screwed closing flange 9 with screws 10 for the central sleeve. The plug guiding rod is placed in the bore 11 of the piston rod 13 of the cylinder 12. The cylinder is mounted through the flange 16 with screws 17 on the central sleeve and sealed with a ring 33. The cylinder has a structure in which the extension of the piston rod is carried out by the pressure of the liquid acting on the piston 14, and the return is through a spring pressure 15. Housing

PL 228 562 B1 cylindra składa się z rury 18, zamkniętej od góry denkiem 19, uszczelnionym pierścieniem 21. Od dołu rura zamknięta jest dławnicą 20. Denko górne i dławnica skręcone są poprzez kołnierz 16 czterema prętami gwintowanymi 22 i nakrętkami 23· W dławnicy zabudowany jest węzeł uszczelniająco-prowadzący 24, podparty podkładką 25 i zabezpieczony przed wypadnięciem pierścieniem osadczym sprężynującym 26. Tłoczysko osadzone jest z pierścieniem uszczelniającym 28 w otworze centralnym tłoka i zabezpieczone przed wysunięciem nakrętką 29. Wewnątrz rury cylindra umieszczony jest suwliwie tłok 14 z węzłem uszczelniającym 27 oraz tłoczysko 13. Na tłoczysku osadzona jest tuleja dystansowa 30, ograniczająca skok cylindra i tym samym grzybka zaworowego.The cylinder is made of a pipe 18, closed at the top with a bottom 19, sealed with a ring 21. At the bottom, the pipe is closed with a gland 20. The upper bottom and the gland are screwed through the flange 16 with four threaded rods 22 and nuts 23. Sealing and guiding node 24, supported by a washer 25 and secured against falling out by a snap ring 26. The piston rod is mounted with the sealing ring 28 in the central bore of the piston and secured against slipping out by a nut 29. Inside the cylinder tube there is a sliding piston 14 with a sealing node 27 and the piston rod 13. A spacer sleeve 30 is mounted on the piston rod, limiting the stroke of the cylinder and thus the valve plug.

Działanie zaworu zwrotnego sterowanego polega na umożliwieniu swobodnego przepływu cieczy w kierunku od kołnierza 4a do kołnierza 4b. Ciecz napierając na powierzchnię czołową 13 grzybka 6 powoduje ugięcie sprężyny 8 i otwarcie przepływu przez otwór 5. Zmiana kierunku przepływu cieczy (od 4b do 4a) powoduje zamknięcie grzybka dodatkowo naciskanego przez sprężynę i zatrzymanie przepływu. Podanie cieczy pod odpowiednim ciśnieniem do komory 32 cylindra 12 powoduje wysunięcie tłoczyska 13, które naciskając na grzybek 31 wymusza jego otwarcie. Następuje swobodny przepływ w kierunku od kołnierza 4b do kołnierza 4a. Rozładowanie ciśnienia w komorze 32 skutkuje powrotem tłoczyska i grzybka zaworowego do pozycji wyjściowej.The operation of the pilot operated check valve is to allow the fluid to flow freely from the flange 4a to the flange 4b. The liquid pressing against the face 13 of the poppet 6 causes the spring 8 to deflect and the flow through the opening 5 to open. Changing the direction of the liquid flow (from 4b to 4a) closes the poppet additionally pressed by the spring and stops the flow. Feeding the liquid under appropriate pressure into the chamber 32 of the cylinder 12 causes the extension of the piston rod 13, which by pressing on the plug 31 forces its opening. There is free flow in a direction from collar 4b to collar 4a. Relieving the pressure in the chamber 32 causes the piston rod and valve plug to return to their original position.

Claims

Patent claims

1. Cylinder-controlled check valve enabling the free flow of liquid in one direction and opening or closing flow in the opposite direction, characterized in that it has a valve plug (6) with a guide rod (7) slidably seated in the bore (11) of the cylinder piston rod (13) (12).

2. A cylinder-operated check valve as claimed in claim 1. A device according to claim 1, characterized in that it has a central sleeve (2) with an opening (5) closed on one side with a closure plate (9) and on the other side with a cylinder (12).

3. A cylinder operated check valve as claimed in claim 1; A cylinder according to claim 1, characterized in that it has a piston rod (13) of the cylinder (12) which, after energizing the chamber (32), presses the surface (31) of the valve plug (6), causing its displacement and deflection of the spring (8).

4. A cylinder operated check valve as claimed in claim 1. A cylinder as claimed in claim 1, characterized in that it has a cylinder (12) with a pressurized fluid chamber (32) which causes the piston (14) to extend with the piston rod (13) and has a spring (15) for returning the piston and piston rod to the starting position.

PL 228 562 Β1