ШЛАНГОВЫЙ КЛАПАН Российский патент 2007 года по МПК F16K7/07 F16K27/00 

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано для регулирования расхода и давления, а также перекрытия трубопроводов различного назначения, по которым транспортируется жидкая среда или газ.

Известны шланговые или пережимные клапаны, принцип действия которых основан на том, что для перекрытия проходного сечения пережимается труба из эластичного материала (резины), расположенная в корпусе вентиля. Наличие шланга существенно облегчает герметизацию клапана. Как правило, такие устройства снабжены механическими ручными, электромеханическими, гидромеханическими или пневмомеханическими системами для перекрытия (пережатия) шланга [Гуревич Д.Ф. Конструирование и расчет трубопроводной арматуры. М.: Машиностроение, 1968, с.127].

Основные недостатки таких клапанов - это сложность привода пережимного устройства и относительная дороговизна. Наиболее слабым звеном таких механизмов является шланг, воздействие жесткого металлического пережимного устройства на который существенно сокращает срок службы шланга.

Известны устройства для перекрытия трубопроводов во время ремонта (пневмозаглушки) кордовые или эластичные, представляющие из себя емкости, заполняемые сжатым воздухом или водой. (Бестраншейные методы восстановления водопроводных и водоотводящих сетей: Учеб. пособие для вузов / С.В.Храменков, О.Г.Примин, В.А.Орлов - М.: ТИМР, 2000. - 179 с.).

Однако эти устройства перекрывают полностью трубу, а не шланг клапана или запорного устройства. Их применяют только во время ремонта трубопроводов, и они не приспособлены для стационарного использования.

Также известна конструкция запорного клапана, работающего путем пережима резинового вкладыша управляющей средой (вода или воздух), давлением в 10-12 кг/см², действующей на наружную поверхность резинового вкладыша [Гуревич Д.Ф. Конструирование и расчет трубопроводной арматуры. М.: Машиностроение, 1968, рис.111, с.132].

Недостатком является сложность конструкции клапана и вкладыша.

Известна конструкция шлангового клапана D=200-300 мм для давления Р_р=6 кг/см² с ручным управлением вкладыша [Гуревич Д.Ф. Конструирование и расчет трубопроводной арматуры. М.: Машиностроение, 1968, рис.104, с.129]. При вращении маховика две траверсы, расположенные с противоположных сторон шланга, двигаясь навстречу друг другу, пережимают шланг и таким образом разъединяют части трубопровода, прекращая подачу среды.

Основным недостатком клапана является наличие ручного механического привода и жесткого пережимного устройства.

Наиболее близким к изобретению является шланговый клапан [Гуревич Д.Ф. Конструирование и расчет трубопроводной арматуры. М.: Машиностроение, 1968, рис.108, с.130]. Это клапан, имеющий проходной корпус с расположенным внутри шлангом и механизм, обеспечивающий односторонний пережим. Он снабжен пневматическим мембранным приводом с резиновой мембраной и предназначен для чистых и загрязненных сред при давлении до 3 кг/см² и температуре до 40°С. Данный клапан может иметь дополнительно и ручное управление.

Общими признаками с заявляемым устройством являются: наличие проходного корпуса с установленным на всю длину шлангом и наличие пережимного устройства.

К недостаткам клапана необходимо отнести следующее: сложность конструкции пережимного устройства и, соответственно, необходимость в изготовлении сложных деталей.

Технический результат, на получение которого направлено изобретение, заключается в обеспечении более щадящего пережима эксплуатации проходного шланга, упрощении конструкции и повышении надежности путем исключения механического пережимного устройства.

Получение технического результата достигается тем, что в шланговом клапане, содержащем корпус с проходным шлангом и пережимное устройство, согласно изобретению корпус с шлангом выполнены с перегибом, в верхней точке перегиба корпуса врезан штуцер для подачи жидкости или газа, а проходной шланг закреплен в корпусе патрубком с отверстием с возможностью выполнения участком проходного шланга, расположенным в отверстии, функции запорного органа, при этом размеры отверстия патрубка ограничены плоскостью, касательной к оси корпуса в точке перегиба, обеспечивая возможность его отжатия в пределах отверстия патрубка с верхней точки перегиба до перекрытия проходного сечения.

Запорный орган выполнен в виде проходного шланга, закрепленного с возможностью его отжатия в пределах отверстия патрубка с верхней точки перегиба до перекрытия проходного сечения корпуса, при этом размеры отверстия патрубка ограничены плоскостью, касательной к оси корпуса в точке перегиба.

Выполнение корпуса с шлангом с перегибом позволяет при отжиме его стенки от трубы избежать растяжения стенки шланга, выполняющей функцию запорного устройства, что существенно облегчает условия его эксплуатации и позволяет использовать более прочные армированные шланги.

Врезка в верхней точке перегиба корпуса штуцера для подачи жидкости или газа обеспечивает начало отжатия стенки шланга от самой верхней точки перегиба, что обеспечивает равномерность процесса отжатия.

Закрепление шланга в корпусе патрубком с отверстием, размеры которого ограничены плоскостью, касательной к оси корпуса в точке перегиба, позволяет обеспечить оптимальные размеры (без складок) откидывающейся части шланга.

Отличием от прототипа является выполнение корпуса с шлангом с перегибом, врезка в верхней точке перегиба корпуса штуцера для подачи жидкости или газа, закрепление проходного шланга в корпусе патрубком с отверстием с возможностью выполнения участком проходного шланга, расположенным в отверстии, функции запорного органа, при этом размеры отверстия патрубка ограничены плоскостью, касательной к оси корпуса в точке перегиба, обеспечивая возможность его отжатия в пределах отверстия патрубка с верхней точки перегиба до перекрытия проходного сечения.

В трубопроводных сетях известно использование в шланговых клапанах и задвижках корпусов с шлангов. [Гуревич Д.Ф. Конструирование и расчет трубопроводной арматуры. М.: Машиностроение, 1968, с.888].

Совокупности признаков заявляемого изобретения, а именно: выполнение корпуса с шлангом с перегибом, врезка в верхней точке перегиба корпуса штуцера для подачи жидкости или газа, закрепление проходного шланга в корпусе патрубком с отверстием с возможностью выполнения участком проходного шланга, расположенным в отверстии, функции запорного органа, при этом размеры отверстия патрубка ограничены плоскостью, касательной к оси корпуса в точке перегиба, обеспечивая возможность его отжатия в пределах отверстия патрубка с верхней точки перегиба до перекрытия проходного сечения обеспечивает создание новых свойств клапана (запорного устройства): упрощение конструкции и повышение надежности работы за счет ликвидации механических систем пережима и создания щадящего (мягкого) пережима проходного шланга, что свидетельствует о соответствии заявляемого изобретения критерию "изобретательский уровень".

Заявляемое изобретение поясняется чертежами, где на фиг.1 показана проекция заявляемого изобретения в открытом состоянии, на фиг.2 - его вид сбоку в разрезе; на фиг.3 - этот же вариант при перекрытом рабочем проходе, на фиг.4 - его вид сбоку при перекрытом рабочем проходе в разрезе.

Конструктивно он представляет следующее. В корпусе 1, имеющем перегиб, установлен с помощью патрубка 2 шланг 3. В патрубке 2 выполнено отверстие 4, размеры которого ограничены касательной к оси корпуса в месте перегиба. В полость между корпусом 1 и шлангом 3 подают через штуцер 5 рабочую жидкость.

Шланговый клапан работает следующим образом. При открытом клапане шланг 3 прижат к внутренней поверхности корпуса и проходящая через клапан жидкость не встречает сопротивления. При закрытии шлангового клапана через штуцер 5 в полость между внутренней стенкой корпуса и наружной стенкой шланга в районе отверстия 4 подается под давлением жидкость или воздух, полость наполняется, уменьшая проходное сечение клапана. При наполнении полости 4 клапан полностью перекрывается.

В зависимости от метода и системы управления, показанные шланговые пережимные клапаны могут играть роль запорного или регулирующего органа, выполнять роль отсечных или обратных клапанов, перекрывая проходное сечение при образовании чрезмерно большого потока или при перемене его направления.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет управлять клапаном, исключая применение каких-либо механических систем и, соответственно, необходимость изготовления сложных, дорогостоящих деталей, что повышает надежность, уменьшает металлоемкость и габариты, облегчает использование устройства в трубопроводах больших диаметров, облегчает и упрощает его обслуживание и эксплуатацию.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и предназначено для регулирования расхода и давления, а также перекрытия трубопроводов различного назначения, по которым транспортируется жидкая среда или газ. Шланговый клапан содержит корпус с проходным шлангом. Корпус с проходным шлангом выполнены с перегибом. В верхней точке перегиба корпуса врезан штуцер для подачи жидкости или газа. Проходной шланг закреплен в корпусе патрубком с отверстием с возможностью выполнения участком проходного шланга, расположенным в отверстии, функции запорного органа. Размеры отверстия патрубка ограничены плоскостью, касательной к оси корпуса в точке перегиба, обеспечивая возможность отжатия стенки шланга в пределах отверстия патрубка с верхней точки перегиба до перекрытия проходного сечения. Изобретение направлено на увеличение долговечности проходного шланга, на упрощение конструкции и на повышение надежности работы шлангового клапана за счет исключения механического пережимного устройства. 4 ил.

Шланговый клапан, содержащий корпус с проходным шлангом, отличающийся тем, что корпус с проходным шлангом выполнены с перегибом, в верхней точке перегиба корпуса врезан штуцер для подачи жидкости или газа, а проходной шланг закреплен в корпусе патрубком с отверстием с возможностью выполнения участком проходного шланга, расположенным в отверстии, функции запорного органа, при этом размеры отверстия патрубка ограничены плоскостью, касательной к оси корпуса в точке перегиба, обеспечивая возможность его отжатия в пределах отверстия патрубка с верхней точки перегиба до перекрытия проходного сечения.