ВЕНТИЛЬНАЯ ГОЛОВКА Российский патент 2000 года по МПК F16K3/08 

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано, в частности, в бытовых смесительных кранах, а также в вентилях промышленного назначения ври работе в агрессивных или вакуумных средах в широком диапазоне низких и высоких температур.

Широко распространенные в настоящее время вентильные головки с керамическими запорно-регулирующими шайбами имеют, по меньшей мере, два существенных недостатка. Один из них - использование упругих уплотнений в подвижных, трущихся узлах вентильной головки, и второй недостаток - ограниченная область применения из-за узкого диапазона температур и невозможность их работы в агрессивных и вакуумных средах (RU 2027933 C1, 27.01.1995).

Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является устройство вентильной головки, содержащей корпус, уплотнительную прокладку, шпиндель (шток) с уплотняющим кольцом, обойму запирающего устройства из двух керамических пластин с проходными отверстиями (SU 1808062 A3, 07.04.1999). Эта вентильная головка также имеет недостатки, поскольку корпус вентильной головки вместе с подвижной пластиной и шпинделем вращаются относительно уплотнительного кольца, что приводит к его быстрому износу и малому сроку эксплуатации без замены уплотнений. Кроме того, эта вентильная головка имеет ограниченную область применения.

Задача изобретения - повышение надежности вентильной головки, увеличение ее срока службы без замены уплотнений, а также расширение области применения в различных отраслях народного хозяйства.

Поставленная задача достигается тем, что узел привода выполнен из двух плоских плотно подогнанных дисков, один из которых - неподвижный с отверстием посередине, установлен на уплотнение с фиксацией относительно корпуса гнезда и служит одновременно вместе с подвижным диском уплотняющим элементом вентильной головки, а второй - подвижный с глухими пазами произвольной формы, соединен с помощью штока с подвижной шайбой запорно-регулирующего узла, при этом шток вставляют в глухие пазы подвижной шайбы и подвижного диска и закрепляют с помощью прижимных гаек и переходных элементов, выполненных в виде прижимной и фиксирующей втулок, к основанию гнезда вентильной головки. Узел привода работает синхронно с запорно-регулирующим узлом, изготовленным, как правило, из двух дисков, один из которых - верхний, установлен на неподвижное уплотнение с фиксацией относительно корпуса гнезда, а второй - нижний, соединен со штоком с возможностью ограничения поворота и выполняет роль затвора и регулирования расхода рабочей среды при повороте штока вентильной головки.

Повышение надежности вентильной головки достигается за счет использования в ней узла привода из двух дисков, который является одновременно и герметичным узлом вращения. Изготовление дисков и шайб из материала с высокими трибологическими характеристиками, например, из металлокерамики, гарантирует повышенный срок службы вентильной головки. Использование неподвижных, практически не подвергающихся износу из-за трения, уплотнений позволяет при этом значительно расширить, например, температурный диапазон применения вентильной головки. Для применения заявляемого устройства в области высоких температур в качестве неподвижных уплотнений можно использовать, например, свинцовые иди обожженные медные прокладки.

При необходимости, для прижатия неподвижных шайб и дисков каждого из узлов (запорно-регулирующего и узла привода) может быть использована своя прижимная головка.

Изобретение отличается от прототипа устройством корпуса, устройством уплотнений и передачи вращения, а также возможностью регулировки усилия прижатия подвижных шайб и дисков так, что эти отличия позволяют достичь повышения надежности увеличения срока службы без профилактических ремонтов и расширения области применения заявляемого устройства.

Таким образом, заявляемая вентильная головка соответствует критерию "новизна".

Изобретение поясняется чертежами, на которых приведен пример заявляемого устройства в качестве вентильной головки, где на фиг.1 представлен общий вид вентильной головки с проходными отверстиями в керамических шайбах запорно-регулирующего узла, на фиг.2 представлен общий вид вентильной головки, у которой подвижная керамическая шайба запорно-регулирующего узла имеет глухой паз, на фиг.3 представлен общий вид узла привода, выполняющего одновременно функцию герметизации и узла вращения, на фиг.4 представлен общий вид узла привода, выполняющего функцию узла вращения.

Вентильная головка (фиг.1) установлена в гнездо 1 с внутренней резьбой и основанием для установки неподвижной шайбы через уплотнение 2, запорно-регулирующий узел из двух шайб 3, 4, переходную прижимную втулку 5 для прижатия неподвижной шайбы 3, узел привода, состоящий из уплотнения 6, неподвижного диска 7 и подвижного диска 8, фиксирующую втулку 9, прижимную гайку 10, фиксирующую гайку 11 для регулирования усилия прижатия между подвижным и неподвижным дисками 7, 8 и шток 12.

В случае, когда вентильная головка содержит запорно-регулирующий узел из двух шайб 3, 4 (фиг.1) с проходными отверстиями, то для привода подвижной шайбы 4 (фиг. 1) используют узел привода в виде герметичного узла вращения (фиг. 3). При этом фиксирующую втулку 9 используют для фиксации диска 8 относительно корпуса гнезда. Если же подвижная шайба 4 (фиг. 7) имеет глухой паз, то узел привода используют в качестве узла вращения (фиг.4).

Сборка вентильной головки производится путем установки на основание гнезда 1 через уплотнение 2 запорно-регулирующего узла, состоящего из неподвижной 3 и подвижной шайбы 4. Затем устанавливают переходную прижимную втулку 5, уплотнение 6, нижнюю часть разъемного штока и, далее, узел привода (фиг. 4). После этого прижимной гайкой 10 закрепляют всю конструкцию в гнезде 1 вентильной головки. Регулировку усилия прижатия дисков 7,8 (фиг.1, 2) производят фиксирующей гайкой 11.

Работает вентильная головка путем поворота маховичка, закрепленного на конце штока, по часовой стрелке в положении "открыто" и в обратную сторону поворотом маховичка в положение "закрыто".

Подвижные и неподвижные шайбы 3, 4 и диски 7, 8 могут быть изготовлены из различных материалов, имеющих высокие фрикционные свойства, например из металлокерамики.

Преимуществами заявляемого устройства являются высокая надежность в эксплуатации, увеличение срока службы, простота сборки и регулировки. Предлагаемая конструкция вентильной головки обеспечивает значительную экономию воды, удовлетворяет современным экологическим требованиям. Устройство может быть широко использовано в различных областях народного хозяйства, в частности, при работе с особо чистыми или агрессивными жидкостями в широком диапазоне температур.

Вентильная головка может быть использована, в частности, в бытовых смесительных кранах, а также в вентилях промышленного назначения при работе в агрессивных или вакуумных средах в широком диапазоне низких и высоких температур. Уплотнительный узел привода выполнен в виде герметичного узла вращения, состоящего из двух плоских плотно подогнанных дисков, один из которых - неподвижный с отверстием посередине, установлен на уплотнении. Второй диск - подвижный с глухими пазами произвольной формы, соединен с помощью штока с подвижной шайбой запорно-регулирующего узла. Шток вставляют в глухие пазы подвижной шайбы и подвижного диска. Закрепляют второй диск с помощью прижимных гаек и переходных элементов к основанию гнезда вентильной головки. Узел привода выполняют в виде узла вращения. Такое выполнение увеличивает срок службы вентильной головки без замены уплотнений. 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

1. Вентильная головка, содержащая в гнезде арматуры запорно-регулирующий узел из плоских шайб с отверстиями, опирающийся на упругое уплотнение и шток привода уплотнительными кольцами, отличающаяся тем, что узел привода выполнен из двух плоских плотно подогнанных дисков, один из которых - неподвижный с отверстием посередине, установлен на уплотнение с фиксацией относительно корпуса гнезда и служит одновременно вместе с подвижным диском уплотняющим элементом вентильной головки, а второй - подвижный с глухими пазами произвольной формы соединен с помощью штока с подвижной шайбой запорно-регулирующего узла, при этом шток вставляют в глухие пазы подвижной шайбы и подвижного диска и закрепляют с помощью прижимных гаек и переходных элементов, выполненных в виде прижимной и фиксирующей втулок, к основанию гнезда вентильной головки. 2. Вентильная головка по п.1, отличающаяся тем, что узел привода выполнен в виде узла вращения, при этом нижний диск узла вращения соединен со штоком и вращается вместе с ним, а верхний диск закреплен с помощью фиксирующей втулки неподвижно относительно корпуса гнезда. 3. Вентильная головка по п.1, отличающаяся тем, что прижимная гайка узла привода имеет дополнительную резьбу с фиксирующей гайкой и, по меньшей мере, два проходных отверстия для регулировки усилия прижатия подвижной шайбы запорно-регулирующего узла. 4. Вентильная головка по п.1, отличающаяся тем, что прижимная втулка выполнена заодно с выступами для фиксации неподвижной шайбы относительно корпуса гнезда и ограничителем поворота подвижной шайбы запорно-регулирующего узла вентильной головки.