ВЕНТИЛЬ Российский патент 2011 года по МПК F16K3/24 F16K31/54 

Предлагаемый вентиль относится к запорной трубопроводной арматуре и может использоваться для любой газовой и жидкой среды в газовом хозяйстве, химической промышленности, ЖКХ и т.д.

Известен вентиль, снабженный штоком, расположенным перпендикулярно оси шпинделя, имеющим шестерню, входящую в зацепление с зубьями рейки на шпинделе, а клапан выполнен с фаской, которой клапан упирается в уплотнительную вставку в открытом положении, обеспечивая герметичную изоляцию элементов управления от рабочей среды. Устройство управления имеет специальный стопорный механизм, (фиг.2). Разгрузочным устройством при закрытии вентиля служит пружина 6 (US 1497946).

Недостатком данной конструкции является ее сложность, наличие большого усилия от рабочей среды на сплошной клапан.

Известно запорно-регулирующее устройство, включающее наружный корпус и внутренний корпус с плунжером, на боковой поверхности которого имеется зубчатая рейка, соединенная с шестерней вала, кольцевую профильную вставку, трубчатый клапан с буртом на контактном торце, обеспечивающим удержание клапана в закрытом положении. Рабочая среда проходит снаружи клапана. Механизм управления находится в зоне рабочей среды (RU 2243434, 20.12.2004).

При всех достоинствах этого устройства оно достаточно сложное конструктивно и не универсально, так как профильная вставка изготовляется для каждого конкретного режима.

Известен угловой вентиль, содержащий корпус, в котором размещена гильза, выполненная в виде полого цилиндра, жестко связанная с запорным устройством (RU 2037715, 19.06.1995).

Недостатком этого устройства является необходимость предварительной настройки его на обеспечение герметичного контакта гильза - опорная прокладка и необходимость остановки рабочего процесса для того, чтобы устранить негерметичность уплотнительного элемента на клапане.

Изобретение направлено на обеспечение герметичного контакта клапан-корпус без остановки рабочего процесса с сохранением достоинств известной конструкции.

Результат достигается тем, что в вентиле, включающем корпус, крышку корпуса, клапан, соединенный спицами с обоймой соосно шпинделю, размещенному в сальнике крышки корпуса, клапан выполнен трубчатым в виде полого цилиндра с буртом, являющимся контактным торцом, упирающимся в уплотнительную вставку крышки, согласно изобретению внутрь шпинделя вставлена ось, на одном конце которой закреплена рейка, а на другом установлена крестовина, являющаяся опорой сальнику клапана, выполненному в виде уплотнительных манжет с распорными кольцами.

Результат достигается также тем, что вентиль снабжен штоком, расположенным перпендикулярно шпинделю и имеющим на одном конце шестерню, входящую в зацепление с рейкой, установленной на оси.

Вентиль в закрытом состоянии представлен на чертежах: фиг.1 - общий вид в разрезе, фиг.2 - вид по стрелке А, фиг.3 - вид по стрелке Б.

Вентиль включает корпус 1, крышку корпуса 2. Внутри корпуса 1 установлен клапан 3, выполненный трубчатым в виде полого цилиндра. Верхний торец трубчатого клапана 3 выполнен в виде бурта, торец которого является контактным торцом клапана 3. Этим торцом клапан 3 упирается в уплотнительную вставку крышки корпуса 2 при закрытом вентиле. Клапан 3 спицами и обоймой соединен соосно со шпинделем 4, закрепленным в сальнике 5 крышки 2. Внутрь шпинделя 4 вставлена ось 6 и закреплена посредством гайки 7. На этом конце оси 6 закреплена рейка 8, которая своими зубьями входит в зацепление с шестерней штока 9 с маховиком на хвостовике. Шток 9 кронштейном 10 (фиг.2) закреплен на крышке корпуса 2 перпендикулярно шпинделю 4. Сальник 5 штока 4 исключает прорыв рабочей среды наружу, сальник 11 на клапане 3 разделяет полости входа и выхода вентиля, сальник 12 обеспечивает герметичный контакт оси 6 со шпинделем 4. Все сальники выполнены в виде уплотнительных манжет с распорными кольцами и закреплены гайками. Возможные в эксплуатации негерметичности сальников 5 и 12 устраняются подтягиванием соответствующих гаек, сальника 11 - подтягиванием гайкой 7 крестовины 13, установленной на другом конце оси 6 и упертой в сальник 11.

Вентиль работает следующим образом. Открытие вентиля осуществляется поворотом маховика штока 9 против часовой стрелки. При этом шестерня штока 9 перемещает шпиндель 4 с клапаном 3 от крышки корпуса 2. Рабочая среда протекает от входа, внутри трубчатого клапан 3 на выход. Чтобы закрыть вентиль, надо маховик штока 9 повернуть по часовой стрелке до упора клапана 3 в уплотнительную вставку крышки корпуса 2. Поток рабочей среды прекратится. В закрытом вентиле давление рабочей среды действует на выступ бурта клапана 3, создавая усилие, обеспечивающее герметичный контакт клапана 3 с крышкой 2, благодаря чему не требуется дополнительного стопорного механизма. Чтобы открыть вентиль, надо преодолеть это усилие и силы трения шпинделя 4 о сальник 5 и сальника 11 клапана 3 о корпус 1. В открытом вентиле на оба торца клапана 3 действуют равные силы от давления рабочей среды. Таким образом, при закрытии вентиля действуют только силы трения. Усилие, прилагаемое к маховику, можно минимизировать подбором диаметров самого маховика и шестерни штока 9, а также конструкцией самого клапана 3. Учитывая ход-Н клапана 3, можно ограничить угол поворота маховика при работе с вентилем. Сама конструкция трубчатого клапана 3 позволяет свести к минимуму эти силы (в случае открытого вентиля) или потребить их на пользу (в случае закрытого вентиля для обеспечения герметичного контакта «клапан 3 - крышка 2»).

Предлагаемый вентиль относится к запорной трубопроводной арматуре и может использоваться для любой газовой и жидкой среды в газовом хозяйстве, химической промышленности, ЖКХ и т.д. Изобретение направлено на обеспечение герметичного контакта клапан-корпус без остановки рабочего процесса с сохранением достоинств известных конструкций. Сущность изобретения состоит в том, что вставленная шпиндель 4 ось 6 с установленной на ней крестовиной поддерживает сальник 11, обеспечивая герметичный контакт клапан 3 - корпус 1. При появлении негерметичности этой пары она устраняется гайкой 7, что не требует остановки рабочего процесса. Аналогично устраняется негерметичность сальников 5 и 12 подтягиванием соответствующих гаек без остановки рабочего процесса. Применение взаимно перпендикулярной пары: штока 9 с шестерней и шпинделя 4 с рейкой 8 позволяет минимизировать силу на маховике подбором диаметра его и шестерни, а с учетом хода-Н клапана 3 возможно ограничить поворот маховика на определенный угол при работе с вентилем. В закрытом вентиле давление рабочей среды действует на выступ бурта клапана 3, создавая усилие, обеспечивающее герметичный контакт клапана 3 с крышкой 2, благодаря чему не требуется дополнительного стопорного механизма. 1 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Вентиль, включающий корпус, крышку корпуса, клапан, соединенный спицами с обоймой соосно шпинделю, размещенному в сальнике крышки корпуса, клапан выполнен трубчатым в виде полого цилиндра с буртом, являющимся контактным торцом, упирающимся в уплотнительную вставку крышки, отличающийся тем, что внутри шпинделя вставлена ось, на одном конце которой закреплена рейка, а на другом установлена крестовина, являющаяся опорой сальнику клапана, выполненному в виде уплотнительных манжет с распорными кольцами.

2. Вентиль по п.1, отличающийся тем, что он снабжен штоком, расположенным перпендикулярно шпинделю и имеющим на одном конце шестерню, входящую в зацепление с рейкой, установленной на оси.