ВЕНТИЛЬНАЯ ГОЛОВКА Российский патент 2000 года по МПК F16K3/08 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к арматуре, устанавливаемой на различных трубопроводах, магистралях и других коммуникациях, а более конкретно к вентильным головкам, применяемым в сантехнической арматуре.

Известны вентильные головки, содержащие корпус с осевым отверстием и со стенкой, имеющей окна для прохода рабочей среды, расположенное по оси корпуса водило с выступами, уплотнительные элементы между корпусом и водилом (см. патент РФ N 2027933, кл. F 16 K 3/08 1995 г.).

В данной конструкции переходник отсутствует, а упоры выполнены на маховике и на промежуточном элементе. Выступы на водиле выполнены эксцентричными. На валу водила выполнены две проточки для уплотнительных элементов.

Технический результат, поставленный изобретением, в данной головке не достигается, т.к. выполнение на валу двух проточек в зоне уплотнения корпуса и водила усложняет конструкцию и технологию изготовления.

Известны также вентильные головки, содержащие корпус с осевым отверстием и со стенкой, имеющей окна для прохода рабочей среды, расположенное по оси корпуса водило с выступами, уплотнительные элементы между корпусом и водилом, переходник с ответным упором (см. патент РФ N 2074995, кл. F 16 K 3/08 1995 г.).

В этой конструкции переходник выполнен с ответным упором в виде сегмента, выступы на водиле выполнены эксцентричными, а на валу водила выполнены две проточки для уплотнительных элементов.

Технический результат, поставленный изобретением, и в данной конструкции (выбранной за прототип) по вышеизложенным причинам не достигается.

Задача, поставленная изобретением, - создание конструктивно несложной и надежной в эксплуатации вентильной головки.

Технический результат достигаемый изобретением - упрощение конструкции в зоне уплотнения корпуса и водила при одновременном обеспечении герметичности и необходимых усилий для вращения водила.

Данный технический результат достигается тем, что в вентильной головке, содержащей корпус с осевым отверстием и со стенкой, имеющей окна для прохода рабочей среды, расположенное по оси корпуса водило и уплотнительные элементы между корпусом и водилом, последнее в зоне расположения уплотнительных элементов выполнено с меньшим диаметром и с образованием кольцевого уступа, причем уплотнительные элементы расположены один за другим без зазора между корпусом и упомянутым уступом при соотношении внутреннего диаметра корпуса и меньшего диаметра уступа равным 1,1 - 1,5.

Дополнительный технический результат - обеспечение поворота водила от упора до упора на угол 180-2^o.

Данный технический результат достигается тем, что в вентильной головке, характеризуемой вышеперечисленными признаками, в верхней части корпуса установлен переходник с ответным упором для водила, а ограничительный упор для водила выполнен непосредственно на корпусе в виде сегмента с хордой.

Еще в большей степени дополнительный технический результат достигается тем, что водило снабжено выступами для фиксации запорного элемента, которые размещены симметрично и выполнены равновеликими, шпонка имеет толщину, равную 2,5 - 3,5 мм; хорда расположена относительно параллельного ей диаметра на расстоянии 1,0 - 1,8 мм.

На фиг. 1 схематически изображена описываемая головка.

На фиг. 2 - разрез по А-А фиг. 1.

На фиг. 3 - разрез по В-В фиг. 1.

На фиг. 4 - вид по месту Г фиг. 1.

Вентильная головка содержит корпус 1 с присоединительной наружной резьбой и с осевым отверстием. В осевом отверстии корпуса 1 установленно водило 2, а в верхней части корпуса расположен переходник 3 (выполненный из пластической массы), охватывающий верхнюю часть водила и соединенный с ним с возможностью совместного поворота. На корпусе 1 на резьбе установленна контргайка 4. В стенке нижней части корпуса 1 выполнены окна 5 для прохода рабочей среды (например, воды). Ниже водила размещены один под другим запорные элементы 6 и 7 (выполненные из керамики с проходными отверстиями для рабочей среды). На торце водила выполнены выступы 8 и 9, равновеликие по площади и расположенные симметрично оси для фиксации запорного элемента 6. Для ограничения угла поворота водила предусмотрены ограничительный 10 и ответный 11 упоры. Ограничительный упор 10 выполнен непосредственно на корпусе 1 в виде сегмента с хордой 12, отстающей от параллельного ей диаметра 13 на расстоянии 1,00...1,85 мм. Ответный упор 11 расположен на переходнике 3 и выполнен в виде шпонки, имеющей толщину b, равную 2,5...3,5 мм.

Водило 2 в зоне примыкания к корпусу 1 имеет меньший диаметр D2, образующий с основным диаметром кольцевой уступ 14. При этом между корпусом 1 и кольцевым уступом расположены уплотнительные элементы 15 (например, резиновые кольца). Уплотнительные элементы расположены один за другим без зазора, соотношение внутреннего диаметра D1 корпуса и меньшего диаметра уступа D2 равно 1,1-1,5.

За запорным элементом 7 установлено резиновое кольцо 16.

Работа вентильной головки сантехнической арматуры осуществляется следующим образом.

Вентильная головка сантехнической арматуры устанавливается посредством наружной резьбы в посадочное место арматуры.

При вращении маховика происходит поворот переходника 3 с водилом 2 до контакта упора 11 с ответным упором 10 корпуса 1. При этом запорный элемент 6 поворачивается вместе с водилом, а запорный элемент 7 неподвижен относительно корпуса 1. Проходные отверстия запорных элементов совпадают для прохода рабочей среды (положение вентильной головки "открыто").

Прекращение движения рабочей среды через вентильную головку осуществляется поворотом маховика в обратную сторону, положение "закрыто".

Имеющиеся в описании соотношения и размеры выбраны из следующих соображений.

Выбранное соотношение внутреннего диаметра корпуса и меньшего диаметра кольцевого уступа предотвращает утечку рабочей среды при обеспечении необходимого минимального усилия для рабочего вращения. Выбор соотношения меньше 1,1 повлечет за собой применение уплотнительных элементов с небольшой толщиной, что в конечном итоге значительно уменьшит срок службы. Выбор же соотношения больше 1,5 приведет к использованию уплотнительных элементов с неоправданно большой толщиной, что ухудшит их эксплуатационные свойства и увеличивает расход материала. Уменьшение толщины шпонки меньше 2,5 мм повлечет за собой увеличение хрупкости, могущее привести к ее неработоспособности. Увеличение же толщины свыше 3,5 мм - к уменьшению угла поворота водила свыше 180 - 2^o и, как следствие, к уменьшению проходного сечения запорных элементов. Теми же соображениями вызван выбор соотношения размеров отстояния хорды от параллельного ей диаметра.

Изобретение относится к арматуростроению, например к сантехническому, и предназначено для управления потоками рабочей среды на различных трубопроводах, магистралях и других коммуникациях. Вентильная головка содержит корпус с осевым отверстием и со стенкой. В стенке корпуса имеются окна для прохода рабочей среды. Головка содержит также водило и уплотнительные элементы между корпусом и водилом. В зоне расположения уплотнительных элементов водило выполнено с меньшим диаметром и с образованием кольцевого уступа. Уплотнительные элементы расположены между корпусом и упомянутым уступом один за другим без зазора при соотношении внутреннего диаметра корпуса и меньшего диаметра уступа 1,1 - 1,5. Технический результат изобретения - упрощение конструкции в зоне уплотнения корпуса и водила при одновременном обеспечении герметичности и необходимых условий для вращения водила. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Вентильная головка, содержащая корпус с осевым отверстием и со стенкой, имеющей окна для прохода рабочей среды, расположенное по оси корпуса водило и уплотнительные элементы между корпусом и водилом, отличающаяся тем, что последнее в зоне расположения уплотнительных элементов выполнено с меньшим диаметром и с образованием кольцевого уступа, причем уплотнительные элементы расположены между корпусом и упомянутым уступом один за другим без зазора при соотношении внутреннего диаметра корпуса и меньшего диаметра уступа 1,1 - 1,5. 2. Вентильная головка по п. 1, отличающаяся тем, что в верхней части корпуса установлен переходник с ответным упором для водила в виде шпонки, а ограничительный упор для водила выполнен непосредственно на корпусе в виде сегмента с хордой. 3. Вентильная головка по п. 1, отличающаяся тем, что водило снабжено выступами для фиксации запорного элемента, которые размещены симметрично и выполнены равновеликими. 4. Вентильная головка по п.2, отличающаяся тем, что шпонка имеет толщину 2,5 - 3,5 мм. 5. Вентильная головка по п.3, отличающаяся тем, что хорда расположена относительно параллельного ей диаметра на расстоянии 1,00 - 1,85 мм.