Ограничитель предельного уровня жидкости Советский патент 1985 года по МПК F16K31/18 

Изобретение относится к клапанам для жидкости, приводимым в действие поплавком, и может использоваться для ограничения уровня жидкости в цистернах и танках. Известен клапан, содержащий корпус с седлом, подпружиненный запорный орган, удерживаемый в открытом положении защелкой, установленной с возможностью взаимодействия с поплавком 1). Недостатком данного клапана является возможность преждевременного срабатывания клапана при незаполненной цистерне, так как поплавок размещен ниже верхнего листа цистерны. Кроме того, неудобно проводить осмотр и ремонт клапана для цистерн, расположенных в труднодоступных местах. Наиболее близким к изобретению по технической сущности является ограничитель предельного уровня жидкости, содержащий корпус, подсоединенный к трубопроводу, сообщающемуся с цистерной, седло и взаимодействующий с ним запорный элемент со штоком, связанный с поплавком посредством троса 2. Размещение ограничителя внутри цистерны ухудщает условия его осмотра и ремонта. При качке цистерны (на судне) ограничитель срабатывает преждевременно и цистерна не заполняется полностью. Вследствие наличия относительно точных пар трения корпус-запорный элемент возможно заедание из-за попадания неотфильтрованных твердых частиц. При вибрации поплавок является источником шума. Цель изобретения - расширение функциональных возможностей ограничителя пре дельного уровня жидкости путем обеспечения автономного управления запорным элементом. Поставленная цель достигается тем, что в ограничителе предельного уровня, содержащем корпус, подсоединенный к трубопроводу, сообщающемуся с цистерной, седло и взаимодействующий с ним запорный элемент со штоком, связанный с поплавком посредством троса, корпус расположен вне цистерны, шток запорного элемента снабжен автономным приводом и концевым упором, а запорный элемент выполнен в виде тарелки, подпружиненной относительно упора штока, и установлен на штоке с возможностью осевого перемещения, причем трос от поплавка размещен внутри трубопровода. Кроме того, цистерна снабжена воздущной трубой, а поплавок установлен внутри нее, причем поплавок снабжен гибкими крон штейнами. На фиг. 1 изображен ограничитель предельного уровня жидкости (топлива, трюмных вод) цистерны после момента ограничения предельного уровня; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1. Ограничитель предельного уровня жидкости содержит корпус 1, поплавок 2, трос 3, полиспаст 4, ролики 5 и 6. Корпус 1 имеет седло 7, фланцы 8, сальник 9 для уплотнения штока 10, выходящего одним концом наружу корпуса 1, гайку 11, охватывающую резьбовую часть штока 10. Тарелка 12, имеющая цилиндрическую полость 13 и кольцо 14 с отверстиями, расположена с возможностью осевого перемещения на конце штока 10, снабженного кольцевым упором 15 с отверстиями, зафиксированным шплинтом 16. Отверстия в кольце 14 и упоре 15 служат для перетока жидкости при относительном движении штока 10 и тарелки 12. На штоке 10, несущем маховик 17, между кольцом 14 тарелки 12 и упором 15 расположена пружина 18, обеспечивающая движение тарелки 12 с тросом 3 вместе со щтоком 1 при его ходе вверх, ограниченном упором 19. Трос 3 проходит внутри трубопровода 20, соединен своими концами с крюком 21 тарелки 12 и с полиспастом 4 и огибает ролики 5 и 6. Протянуть трос 3 через трубопровод 20 можно по принципу пневмопочты при снятой трубе 22, конец которой необходимо подводить близко к днищу цистерны 23 для ее полного опорожнения. Трос 3 может быть заключен в гибкую защитную оболочку. Трос 24полиспаста 4 одним концом закреплен на кронштейне 25, а другим концом на штоке 26, жестко связанном с поплавком 2. Под-вижный ролик 5 установлен на кронштейне 25с возможностью вертикального перемещения и фиксации и обеспечивает необходимое провисание троса 3. Поплавок 2 снабжен неподвижно закрепленными на нем одним концом гибкими кронштейнами 27 в виде пружинной ленты, другим концом, загнутым в виде цилиндра, кронштейны 27 охватывают ось катков 28. Между упором 29 штока 26 и упором 30 с отверстием для прохода штока 26 установлена пружина 31, воспринимающая вес поплавка 2 и часть веса полиспаста 4 и троса 3 и являющаяся амортизатором для поплавка 2, исключая шум от него при вибрации. С помощью подвижного ролика 5 регулируется ход тарелки 12 из нижнего положения в верхнее без перемещения поплав4 а 2, следовательно, без дополнительного сжатия пружины 31, что уменьшает необходимую силу сжатия пружины 18 и объем поплавка 2. Роликом 5 устраняется и излишнее провисание троса 3, чем предотвращается его выход из желобков роликов 5 и 6, ход же тарелки 12 из верхнего положения в нижнее вызывает незначительное провисание троса 3, не приводящее к его выходу из желобков роликов 5 и 6, которые при необходимости для большей надежности могут быть закрыты на участке их огибания тросом 3 дугообразной пластиной (не показан).

образующей с роликами 5 и 6 небольшой зазор. Поплавок 2 находится в воздушной трубе 32 цистерны 23, его удары о трубу и вызванный этим шум исключаются гибкими кронштейнами 27, вставляемыми в трубу 32 с упругими деформациями и играюшими роль амортизаторов.

Корпуса ограничителей для цистерн 23 и 33 выполнены заодно в виде коробки 34, к ней подсоединяется напорный трубопровод 35 от перекачивающего насоса (не показан). Опорожнение цистерн 23 и 33 осуществляется через клапанную коробку 36, соединенную с всасывающим трубопроводом 37 перекачивающего насоса. Для осмотра и ремонта ограничителя предельного уровня жидкости достаточно поднять крыщку корпуса 1, несущую-щток 10 с тарелкой 12, вытягивая трос 3 и сжимая при этом пружину 31 поплавка 2, расцепить конец троса 3 с крюком 21 тарелки 12 при выходе его из корпуса 1, зафиксировать конец троса 3 и снять крыщку корпуса 1 со щтоком 10 и тарелкой 12. Для снятия коробки 34 фиксацию конца троса 3 можно производить пластиной (не показана) с прорезью под диаметр троса от конца до середины своей длины, вставляя ее между фланцами коробки 34 и трубопроводов заполнения цистерны (между фланцем 8 корпуса 1 и фланцем трубопровода 20) и охватывая ею трос 3, конец которого не проходит в прорезь пластины и фиксируется. Для удержания коица троса 3 может быть использована цепочка (не показана), связывающая его с фланцем трубопровода 20.

Ограничитель работает следующим образом.

В исходном состоянии тарелка 12 прижата к седлу 7 щтоком 10, вес поплавка 2 воспринимает пружина 31, насос выключен и не создает давления в корпусе 1, трос 3 имеет провисание, необходимое только для перемещения тарелки 12 в верхнее положение без сжатия пружины 31. Для подачи жидкости в цистерну 23 щток 10 вращают за маховик 17, поднимая его в верхнее положение, определяемое упором 19, одновременно сжатая пружина 18 передвигает тарелку 12 вверх вместе с концом троса 3. Выполнять пружину 18 способной сжать пружину 31 и этим самым исключить провисание троса 3 нецелесообразно, так как при этом увеличиваются объем поплавка и диаметр воздушной трубы 32.

После сообщения трубопровода 35 с трубопроводом 20 включается насос и жидкость поступает через трубопровод 35, открытое седло 7, трубопровод 20 с трубой 22 в цистерну 23, а после ее заполнения - в воздушную трубу 32 и затопляет поплавок 2, достигая своего предельного уровня, который выше уровня жидкости, соответствующего полному заполнению цистерны 23, благодаря чему исключается влияние морской качки на степень заполнения цистерн 23 к 33. Действующая на поплавок 2 выталкивающая сила передается через трос 24 полиспасту 4, который, умножая эту силу, натягивает трос 3, перемещает его по трубопроводу 20. При этом тарелка 12, сжимая пружину 18, садится на седло 7, закрывая доступ жидкости в цистерну 23 и предотвращая ее перелив через воздушную трубу 32. Время срабатывания ограничителя предельного уровня жидкости определяется величиной объема поплавка 2 (выталкивающей силой), силой необходимого сжатия пружины 18, силами трения, количеством блоков полиспаста 4, массой участвующих в движении деталей и величиной хода тарелки 12. При достаточном объеме поплавка 2 это время мало по величине и жидкость поднимется по воздушной трубе 32, диаметр которой превышает диаметр трубопровода 20 наполнения цистерны 23, лишь немного выше поплавка 2, что исключает перелив жидкости через воздушные трубы высоких судовых цистерн. Для опорожнения цистерны 23 открывается соответствующий клапан коробки 36, включается насос и жидкость по трубопроводам 22 и 37 поступает к насосу. Поплавок 2 при этом опускается в нижнее положение, сжимая своим весом пружину 31. Пружина 18 после выключения насоса перемещает тарелку 12 вверх. Цистерна готова к последующему приему жидкости. При заполнении цистерны 33 отдельно от цистерны 23 щток 10 вращением маховика 17 опускают вниз, прижимая тарелку 12 к седлу 7. В этом случае ограничитель предельного уровня жидкости работает как запорный клапан.

Корпус ограничителя предельного уровня жидкости размещен не внутри цистерны, а удален от нее и расположен в удобном для обслуживания месте, что улучшает условия его обслуживания и ремонта. Запорный элемент не только автоматически управляется поплавком, но и имеет ручной привод, что позволяет использовать его как запорный клапан и при работе перекачивающего насоса на группу цистерн, требующих обеспечения отдельного заполнения каждой, исключить запорный клапан (на нагнетательной ветви насоса, что сокращает количество арматуры перекачивающего трубопровода, снижает его металлоемкость и стоимость. Поплавок ограничителя размещается в воздушной трубе цистерны, а не в самой цистерне, этим исключается преждевременное срабатывание ограничителя в условиях морской качки и неполное заполнение цистерн судов.

1. ОГРАНИЧИТЕЛЬ ПРЕДЕЛЬНОГО УРОВНЯ ЖИДКОСТИ, содержащий корпус, подсоединенный к трубопроводу, сообщающемуся с цистерной, седло и взаимодействующий с ним запорный элемент со щтоком, связанный с поплавком посредством троса, отличающийся тем, что, с целью расширения функциональных возможностей путем обеспечения автономного управления запорным элементом, корпус расположен вне цистерны, шток запорного элемента снабжен автономным приводом и концевым упором, а запорный элемент выполнен в виде тарелки, подпружиненной относительно упора штока, и установлен на штоке с возможностью осевого перемещения, причем трос от поплавка размещен внутри трубопровода. 2.Ограничитель по п. 1, отличающийся тем, что, с .целью обеспечения полного заполнения цистерны, последняя снабжена воздушной трубой, а поплавок установлен внутри нее. 3.Ограничитель по п. 2, отличающийся тем, что поплавок снабжен гибкими кронштейнами. Ж 01 СП