ВЕНТИЛЬНАЯ ГОЛОВКА Российский патент 1995 года по МПК F16K1/02 

Изобретение относится к санитарной технике и может быть использовано в водоразборной и запорной арматуре, например в водоразборных кранах и смесителях для регулирования расхода вытекающей из них жидкости.

Известна головка с возвратно-поступательным движением клапана типа ГВЗПо по ГОСТ 20920-75, содержащая корпус, клапан с прокладкой, шпиндель, кольца резиновые уплотнительные.

Существенным недостатком известного технического решения является интенсивный износ буртика шпинделя и сопряженного с ним кольцевого уступа в корпусе и как следствие этого малая долговечность вентильной головки.

Причиной износа указанных элементов является наличие сухого трения, так как поверхности трения расположены выше уплотнительных колец и не контактируют с потоками жидкости, проходящими через кран.

Разрушение поверхностных слоев деталей обусловлено адгезионным процессом, в результате которого последовательно образуются и разрушаются фрикционные связи, возникающие вследствие межатомных взаимодействий поверхностей. Как показывают стендовые испытания на ресурс, износ в этом случае может достигать критических величин.

В результате полностью разрушаются трущиеся элементы деталей и происходит демонтаж изделия, что может привести к аварийной ситуации.

Цель изобретения повышение надежности и долговечности вентильной головки.

Поставленная цель достигается тем, что в вентильной головке, содержащей корпус, в котором выполнена полость в форме многогранника с кольцевой расточкой со стороны торцевой стенки полости, шпиндель с буртом, контактирующим с внутренним кольцевым выступом корпуса, взаимодействующий со шпинделем и размещенный в полости корпуса запорный орган с соответствующей полости формой, уплотнительные кольца шпинделя, на стенках полости корпуса параллельно его оси выполнены продольные канавки от торца корпуса до кольцевой расточки, а бурт на шпинделе выполнен между резьбовой частью и уплотнительным кольцом, при этом шпиндель установлен в корпусе с размещением бурта в кольцевой расточке.

Наличие продольных канавок на стенках полости корпуса позволяет обеспечить подвод проходящей через кран жидкости в полость, образованную кольцевой расточкой, в которой расположены трущиеся элементы, а именно бурт шпинделя и внутренний кольцевой выступ корпуса.

Расположение бурта шпинделя между уплотнительными кольцами и резьбовой частью позволяет обеспечить смазку трущихся поверхностей бурта шпинделя и внутреннего кольцевого уступа корпуса, так как герметизирующие кольца в этом случае находятся выше трущихся поверхностей и не препятствуют подводу жидкости в зону трения. Таким образом в предлагаемой конструкции сухое трение заменено жидкостным, что существенно снижает износ трущихся элементов деталей головки, повышая ее долговечность и надежность.

На фиг. 1 показана вентильная головка, разрез; на фиг.2 разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 разрез Б-Б на фиг.2.

Вентильная головка состоит из корпуса 1 с полостью под клапан, выполненной в форме многогранника с кольцевой расточкой 2 со стороны торцовой стенки корпуса, образующей камеру, в которой расположены трущиеся элементы.

В полости корпуса расположен запорный орган 3, имеющий форму, соответствующую форме полости корпуса.

В полости корпуса на каждой ее грани выполнены продольные канавки 4 глубиной h параллельно оси корпуса. Канавки имеют длину k, равную длине грани многогранника, в форме которого выполнена полость (фиг.3). Запорный орган 3 взаимодействует со шпинделем 5, образуя с ним винтовую пару.

Для предотвращения осевого перемещения шпинделя 5 относительно корпуса на нем в средней его части, между канавками под уплотнительные кольца и резьбой, выполнен бурт 6, взаимодействующий с внутренним кольцевым уступом 7 корпуса, а в верхней части шпинделя выполнена кольцевая проточка, в которой установлено стопорное кольцо 8, взаимодействующее с верхним наружным торцом корпуса (фиг.1).

Между буртом 6 шпинделя и кольцевым внутренним уступом 7 корпуса установлена шайба 9, выполненная из материала с низким коэффициентом трения или имеющая антифрикционное покрытие (фиг.1),
Между буртом 8 шпинделя и проточкой под стопорное кольцо выполнены канавки под резиновые уплотнительные кольца 10. В нижней части клапана крепится прокладка 11.

Вентильная головка работает следующим образом.

При вращении шпинделя 5 против часовой стрелки поднимается запорный орган 3 с прокладкой 11, открывая седло и обеспечивая тем самым излив жидкости через кран (фиг.1).

При открывании клапана проходящая через него жидкость по продольным канавкам 4, выполненным на внутренних стенках корпуса 1, поступает в кольцевую расточку 2, а значит и в зону трения между буртом 6 шпинделя 5 и внутренним кольцевым уступом 7 корпуса 1. Благодаря такому расположению бурта 6 на шпинделе 5 уплотнительные кольца 10 не препятствуют свободному проходу жидкости к узлу трения, что имеет место в прототипе.

Таким образом, в предлагаемой конструкции сухое трение заменено жидкостным, причем смазкой является вода, если головка используется в системе питьевого и хозяйственного водоснабжения.

Изобретение позволяет значительно увеличить ресурс вентильной головки и ее долговечность, что подтверждено результатами стендовых испытаний.

Использование: в арматуростроении для изменения расхода рабочей среды. Сущность изобретения: в корпусе вентильной головки выполнена полость в форме многогранника с кольцевой расточкой со стороны торца полости. В корпусе расположен шпиндель с буртом, выполненным между резьбовой частью шпинделя и канавкой под уплотнительное кольцо, а также запорный орган, взаимодействующий со шпинделем. На стенках полости корпуса параллельно его оси выполнены продольные канавки от торца корпуса до кольцевой расточки. При этом шпиндель установлен с размещением бурта в указанной расточке. 3 ил.

ВЕНТИЛЬНАЯ ГОЛОВКА, содержащая корпус, в котором выполнена полость в форме многогранника с кольцевой расточкой со стороны торцевой стенки полости, шпиндель с буртом, контактирующим с внутренним кольцевым выступом корпуса, взаимодействующий со шпинделем и размещенный в полости корпуса запорный орган с соответствующей полости формой, уплотнительные кольца шпинделя, отличающаяся тем, что на стенках полости корпуса параллельно его оси выполнены продольные канавки от торца корпуса до кольцевой расточки, бурт на шпинделе выполнен между резьбовой частью и уплотнительным кольцом, при этом шпиндель установлен в корпусе с размещением бурта в кольцевой расточке.