УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЗАПРАВКИ ВОДОЙ (ЕГО ВАРИАНТЫ) Российский патент 1999 года по МПК B61K11/02 

Изобретение относится к системам водоснабжения и может найти применение в различных областях народного хозяйства, в частности в железнодорожном транспорте.

Известно устройство для заправки водой (Патент РФ N 2117595 от 20.07.98 г. ), содержащее размещенные в баке выходящую наружу водоналивную трубу и сопряженное с трубой клапанное приспособление, включающее в себя кольцевой клапан, жестко связанный с расположенным напротив выхода воды в бак отражателем, размещенным в полости поплавка, несущего седло для клапана, с образованием кольцевого бокового зазора относительно внутренней поверхности поплавка и с возможностью осевого перемещения относительно него, приспособление для контроля полноты заполнения бака водой, включающее в себя полый корпус, жестко связывающий кольцевой клапан с водоналивной трубой и сообщающий водоналивную трубу с полостью, образованной отражателем и внутренней стенкой поплавка, и дроссель, размещенный в корпусе и сообщенный с переливной трубой.

Недостатком известного устройства является нестабильная работа при высоких давлениях воды.

В настоящее время на железнодорожном транспорте используются устройства для заполнения бака водой, в которых применяются специальные переливные трубы, благодаря которым при заполнении бака водой все еще поступающая вода через переливные трубы сливается на железнодорожные пути, сигнализируя рабочему о необходимости перекрытия воды в колонке. Однако простое использование переливных труб приводит к перерасходу воды, а зимой, кроме этого, к появлению необходимости периодической очистки железнодорожных путей от льдообразований.

Техническая задача, на решение которой направлено предлагаемое изобретение, заключается в обеспечении необходимого уровня воды в баке независимо от давления воды, поступающей из магистрального трубопровода. Необходимость наличия высоких давлений воды в магистральных трубопроводах обусловлена сильными морозами, которые мгновенно замораживают поступающую воду в присоединительных шлангах еще до поступления воды в бак вагона.

Указанная задача, по первому варианту, решается за счет того, что вышеописанная конструкция известного устройства для заправки водой снабжена кольцевым элементом, опертым на седло с образованием зазора между ними и выполненным с возможностью расположения в зазоре между клапаном и боковой стенкой отражателя.

Для решения сформулированной технической задачи в устройстве по второму варианту предлагается в вышеописанной конструкции выбирать максимальное расстояние H между седлом и клапаном из выражения

где D₁- внутренний диаметр отражателя, D₂ - диаметр седла, K < 1 коэффициент, учитывающий конструктивные и эксплуатационные особенности. Коэффициент K определяется опытным путем в зависимости от конкретных эксплуатационных параметров, заданных при проектировании устройства.

Кроме того поплавок может быть выполнен из внешнего и внутреннего стаканов, связанных между собой разъемным соединением, включающим в себя закрепленные на внешнем стакане с его внутренней стороны скобы, одни из ветвей которых выполнены с возможностью контакта с выступающими элементами внутреннего стакана, а другие ветви выполнены с возможностью отгиба и контакта с внешним торцом внутреннего стакана.

Сущность изобретений поясняется чертежом, где показан разрез устройства для заправки бака водой.

На чертеже изображена батарея с двумя водоналивными трубами 1 и переливными трубами 2 с установленной в водоналивных трубах клапанной коробкой (полым корпусом) 3 и клапанным приспособлением 4.

Клапанная коробка содержит два штуцера 5 и два клапана 6 (только для случая использования двух труб). При поступлении воды по одной из водоналивных труб 1 клапан 6 под воздействием потока воды поднимается. Второй клапан закрыт. Сверху клапанная коробка снабжена штуцером 7. Штуцер служит для соединения со штуцером 8 клапанного приспособления 4. Внутри с выходом наружу клапанная коробка имеет дроссель 9 с отверстием, через которое клапанная коробка сообщается с переливной трубой 2 с помощью гибкого шланга 10. Клапанное приспособление 4 установлено сверху клапанной коробки и имеет отражатель 11, который закреплен над кольцевым клапаном 12. Сверху отражателя, с возможностью осевого перемещения, одет поплавок, состоящий из внутреннего стакана 13 с седлом 14 и внешнего стакана 15. Клапанное приспособление с клапанной коробкой установлены на водоналивных трубах на уровне, при котором закрытие запорного клапана происходит при достижении водой, поступающей в бак, уровня переливных труб.

В зазоре между клапаном 12 и боковой стенкой отражателя 11 в устройстве по первому варианту размещен кольцевой элемент 16, опирающийся через опоры на седло 14.

Стаканы 13 и 15 связаны между собой скобами 17, жестко закрепленными на внешнем стакане 15. Скобы 17 имеют ветви 18, контактирующие с выступающим элементом 19 внутреннего стакана 13 и отгибаемые ветви 20, контактирующие с внешним торцом внутреннего стакана. Таким образом обеспечивается простота сборки и разборки (при обслуживании) поплавка, т.к. для этого достаточно только отогнуть в нужном направлении ветви 20.

Работает устройство следующим образом.

При подаче воды в бак через одну из водоналивных труб 1 (фиг. 1) клапан 6 клапанной коробки 3 от воздействия потока воды поднимется и соединяет между собой полости клапанной коробки и клапанного приспособления 4. По штуцерам 7 и 8 поток воды попадает в отражатель 11, откуда через кольцевой зазор между кольцевым клапаном 12 и кольцевым элементом 16 начинает сливаться в бак. При достижении в баке воды определенного уровня внешнего стакана 15 последний со стаканом 13 начнет подниматься вверх, поднимая при этом и кольцевой элемент 16. Кольцевой зазор между кольцевым клапаном 12 и седлом 14 стакана 13 будет постоянно уменьшаться. В результате в рабочем стакане 13 давление воды повысится. От чего через кольцевой зазор между отражателем 11 и стаканом 13 вода начнет дросселировать в полость, образованную днищами отражателя и стаканом 13. Причем при достижении нижней кромки кольцевого элемента 16 нижней кромки отражателя 11 происходит резкий рост давления и быстрый подъем поплавка, т.е. вода, заполняя объем между днищами отражателя и рабочего цилиндра, создает дополнительную силу подъема, которая обеспечит контакт между седлом 14 и кольцевым клапаном 12. Подача воды в бак прекратится. Давление воды внутри клапанной коробки поднимется до уровня воды в магистральном трубопроводе. Вода из клапанной коробки 3 через отверстие в дросселе 9 и гибкий трубопровод 10 поступит в переливную трубу 2. По струе вытекающей воды под вагоном можно определить, что бак заполнен водой.

Устройство по второму варианту работает аналогично устройству по первому варианту с той лишь разницей, что его работоспособность обеспечивается не кольцевым элементом 16, а конструктивными параметрами, выбираемыми из указанного ранее выражения

где K < 1.

Использование изобретения позволит значительно сохранить затраты на обслуживание транспорта или других объектов, в которых осуществляется заправка бака водой.

Изобретение относится к системам водоснабжения, в частности, на железнодорожном транспорте. Устройство содержит по крайней мере по одной водоналивной трубе (1) и переливной трубе (2), через клапанную коробку (3) сообщенные с клапанным приспособлением (4), служащим для прекращения подачи воды в бак при его заполнении. По первому варианту клапанное приспособление снабжено кольцевым элементом (16). По второму варианту регламентируется расстояние между элементами клапанного приспособления. Изобретение позволяет обеспечивать необходимый уровень воды в баке независимо от давления воды, поступающей из магистрального трубопровода. 2 с. и 4 з.п.ф-лы, 1 ил.

1. Устройство для заправки бака водой, содержащее размещенные в баке выходящую наружу водоналивную трубу и сопряженное с трубой клапанное приспособление, включающее в себя кольцевой клапан, жестко связанный с расположенным напротив выхода воды в бак отражателем, размещенным в полости поплавка, несущего седло для клапана, с образованием кольцевого бокового зазора относительно внутренней поверхности поплавка и с возможностью осевого перемещения относительно него, приспособление для контроля полноты заполнения бака водой, включающее в себя полый корпус, жестко связывающий кольцевой клапан с водоналивной трубой и сообщающий водоналивную трубу с полостью, образованной отражателем и внутренней стенкой поплавка, и дроссель, размещенный в корпусе и сообщенный по крайней мере с одной переливной трубой, отличающееся тем, что снабжено кольцевым элементом, опертым на седло с образованием зазора между ними и выполненным с возможностью расположения в зазоре между клапаном и боковой стенкой отражателя. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что поплавок включает в себя внешний и внутренний стаканы и разъемное соединение, связывающее между собой боковые стенки стаканов. 3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что разъемное соединение включает в себя закрепленные на внешнем стакане с его внутренней стороны скобы, одни из ветвей которых выполнены с возможностью контакта с выступающим элементом внутреннего стакана, а другие ветви выполнены с возможностью отгиба и контакта с внешним торцем внутреннего стакана. 4. Устройство для заправки бака водой, содержащее размещенные в баке выходящую наружу водоналивную трубу и сопряженное с трубой клапанное приспособление, включающее в себя кольцевой клапан, жестко связанный с расположенным напротив выхода воды в бак отражателем, размещенным в полости поплавка, несущего седло для клапана, с образованием кольцевого бокового зазора относительно внутренней поверхности поплавка и с возможностью осевого перемещения относительно него, приспособление для контроля полноты заполнения бака водой, включающее в себя полый корпус, жестко связывающий кольцевой клапан с водоналивной трубой и сообщающий ее с полостью, образованной отражателем и внутренней стенкой поплавка, и дроссель, размешенный в корпусе и сообщенный по крайней мере с одной переливной трубой, отличающееся тем, что максимальное расстояние Н между седлом и клапаном определяется из выражения

где D₁ - внутренний диаметр отражателя;
D₂ - диаметр седла;
K<1 - коэффициент учитывающий конструктивные и эксплуатационные особенности. 5. Устройство по п. 4, отличающееся тем, что поплавок включает в себя внешний и внутренний стаканы и разъемное соединение, связывающее между собой боковые стенки стаканов. 6. Устройство по п.5, отличающееся тем, что разъемное соединение включает в себя закрепленные на внешнем стакане с его внутренней стороны скобы, одни из ветвей которых выполнены с возможностью контакта с выступающим элементом внутреннего стакана, а другие ветви выполнены с возможностью отгиба и контакта с внешним торцом внутреннего стакана.