Водоразборная колонка Советский патент 1992 года по МПК E03B9/20 

Изобретение относится к водозапорной арматуре, в частности к колонкам, устанавливаемым на оросительных системах.

Известна гидрант-колонка, включающая поворотный корпус с манжетой, водовыпускным патрубком, трубчатыми элементами с окнами, клапаном, соединенным с мембранным гидроприводом с помощью штока. При этом клапан установлен внутри патрубка с окнами, а гидропривод соединен с подклапанной полостью через золотниковое устройство и трубку

1.

Недостатки указанного гидранта-колонки:

относительная сложность конструкции, связанная с выполнением мембранного привода, золотникового устройства, трубчатых элементов, клапана:

отсутствие сброса воды из надмембран- ной и надклапанной полостей вызывает при заморозках повреждения:

ненадежность мембранного привода и клапана;

большие потери напора из-за сложной траектории потока в гидранте-колонке;

при закрытии вода из золотникового устройства и мембранного привода сбрасывается наружу на почву;

мембранный привод обеспечивает только резкие закрытие и открытие, что ведет к гидроударам и повреждениям сети и колонки;

колонка не выпускает своевременно из сети воздушные пробки, что ведет к гидроударам и вибрациям;

колонка не обеспечивает автоматического закрытия потока при повреждении

-XI

О

:сл

00 Ю

подсоединенной к ней дождевальной машины, что ведет к потерям воды и эрозии почвы.

Наиболее близкой к предлагаемому техническому решению является водозаборная колонка, содержащая корпус с подводящим и отводящим патрубками, запорный орган, имеющий возможность вертикального перемещения в уплотнител ьной манжете и вы- полненный с осевым каналом, гидропривод с переключателем и поршнем, соединенным с запорным органом вертикальной трубкой, посредством которой полости подводящего патрубка и гидропривода через осевой канал запорного органа сообщены между собой 2.

Недостатками указанной водозаборной колонки является то, что при аварийных ситуациях не отключается подача воды, что ведет к дальнейшему разрушению системы. Кроме того, сброс воды из гидропривода происходит на почву, ненадежна работа указанного органа, особенно при поломках, невозможно обеспечить постоянного расхода.

Цель изобретения - повышение надежности при аварийных ситуациях.

Цель достигается тем, что в колонке, содержащей корпус с подводящим и отводящим патрубками, запорный орган, имеющий возможность вертикального перемещения в уплотнительной манжете и выполненный с осевым клапаном, гидропривод с переключателями и поршнем, сое- диненным с запорным органом вертикальной трубкой, посредством которой полости подводящего патрубка и гидропривода через осевой канал запорного органа сообщены между собой, переключатель снабжен эжектирующей трубкой, выходной конец которой установлен в отводящем патрубке по ходу потока, и гидроприводом с напорной трубкой, выходной конец которой размещен в отводящем патрубке и направлен навстречу потку, и выполнен в виде крана с регулируемой возвратной пружиной, соединенной со штоком его гидропривода, при этом запорный орган снабжен имеющим возможность перекрытия его осевого канала клапаном, соединенным с переключателем.

Кроме того, запорный орган выполнен с поплавковой камерой и установленными над ней вертикальными перфорированными направляющими.

Отличительные признаки предлагаемого технического решения в совокупности с известными обеспечивают достижение положительного эффекта, заключающегося в упрощении и повышении надежности конструкции водоразборной колонки, повышении ее универсальности, улучшении гидравлических параметров и предотвращении потерь воды. Благодаря выполнению всей

совокупности признаков колонка обеспечивает плавное закрытие и открытие, гашение гидроударов, является вантузом-предохра- нителем, автоматически закрывается при поломках машин, подсоединенных к ней.

0 На фиг. 1 представлен продольный разрез водоразборной колонки в открытом положении; на фиг. 2 - кинематическая связь крана с клапаном трубки при закрытии водоразборной колонки.

5 Водоразборная колонка состоит из корпуса 1 с отводящим патрубком 2, крепежного фланца 3, запорного органа с осевым каналом (не обозначены) и его гидропривода с переключателем (не обозначены). Кор0 ПУС 1 снабжен манжетой 4, упорами 5 и 6, при этом последние выполнены съемными. Корпус 1 размещен с возможностью вращения в манжете 7, закрепленной во фланце 3, сверху и снизу которого расположены упо5 ры 5 и 6 корпуса.

Для упрощения конструкции и повышения надежности запорный орган выполнен в виде поплавковой камеры 8, заполненной пенопластом 9 и оснащенной сверху по

о кромке перфорированными направляющими 10, между которыми образованы водопропускные окна 11. При такой конструкции поплавковая камера 8 может быть изготовлена из обычной трубы, в которой вырезаны

5 водопропускные окна 11. В поплавковой камере 8 выполнен осевой канал (не обозначен),

Для упрощения конструкции, повышения надежности, улучшения гидравлических

Q параметров, уменьшения гидроударов корпус 1 сверху заглушен заглушкой 12 и разделен перегородкой 13 на полости 14 и 15. При этом в верхней полости 14 помещен поршень 16, которым представлен гидро5 привод. Полость 14 снабжена отверстием 17 для выпуска и впуска воздуха.

Для удобства монтажа и ремонта перегородка 13 выполнена съемнрй и на ней закреплен сальник 18, в котором размещен

Q шток поршня 16, изготовленный в виде трубки 19, с помощью которого надпоршне- вая полость 14 сообщена через осевой канал в запорном органе с пространством подводящего патрубка 20.

Для повышения надежности и упрощения конструкции системы управления поршнем 16, а также для предотвращения выброса воды из надпоршневой полости 14 его переключатель выполнен в виде крана 21 с проходным каналом 22, корпусом 23 с

отверстием 24. Кран 21 закреплен на заглушке 12 и сообщен с одной стороны с надпоршневой полостью 14, а с другой стороны с помощью эжектирующей трубки 25 с отводящим патрубком 2. Эжектирующая трубка 25 направлена торцом в сторону выходного отверстия патрубка 2, т.е. по ходу потока.

Для предотвращения утечки воды в момент закрытия колонки и отсоединения до- ждевальной машины, а также для обеспечения плавного закрытия и открытия потока на нижнем конце осевого канала запорного органа, т.е. поплавковой камеры 8, выполнен клапан 26, который кинематически связан с краном 21.

Для предотвращения потерь воды и обеспечения своевременного закрытия колонки при разрыве трубопровода или поломке дождевальной машины, подсоединенных к отводящему патрубку 2, кран 21 кинематически связан с гидроприводом, выполненным в виде штока 27 поршня 28 гидроцилиндра 29, подпоршневая полость которого сообщена с помощью напорной трубки 30 с отводящим патрубком 2. При этом торец напорной трубки 20 направлен в сторону водовыпускного окна 31 корпуса 1, т.е. навстречу потоку.

Для регулирования своевременного закрытия и открытия крана 21 и, следовательно, гидранта-колонки шток 27 поршня 28 снабжен регулятором, выполненным в виде возвратной пружины 32 и отградуированного винта 33.

Кран 21 установлен с возможностью вращения вокруг вертикальной оси, закреплен на заглушке 12 корпуса 1 с помощью трубки 34 и кинематически связан с клапаном 26 через посредство поворотной пластины 35 и телескопического соединения, выполненного в виде трубки 36 и пластин- упоров 37, которые зафиксированы в трубке 36 жестко и между которыми со свободой вертикального перемещения размещен верхний конец пластины 35.

С целью повышения надежности клапан 26 трубки 19 и осевого канала поплавковой камеры 8 выполнен в виде перфорированного обрезиненного диска 38, т.е. снабженного эластичной оболочкой 39. При этом жесткий диск 38 закреплен на оси 40, которая зафиксирована на пластине 35 и установлена со свободой вращения по центру дна 41 осевого канала камеры 8 и трубки 19, которое снабжено отверстиями 42 для пропуска воды. В диске 38 и его оболочке 39 также выполнены отверстия 43, которые расположены от центра на таком же расстоянии, что и отверстия 42 в дне 40.

Работает колонка следующим образом. В исходном положении кран 21 отсоединен от штока 27 и открыт, отверстия 42 в дне 41 закрыты, т.е. трубка 19 перекрыта. К

водовыпускному отводящему патрубку 2 подсоединяется трубопровод или дождевальная машина (не показано). Поплавковая камера 8 находится в нижнем положении. При пуске воды в сеть воздух свободно выходит из системы через окна 11. При заполнении системы водой камера 8 поднимается вверх (фиг. 2). В результате манжета 4 корпуса 1 прижимается к поплавковой камере 8, а манжета 7 фланца 3 - к корпусу 1, таким

образом предотвращается утечка воды.

Для открытия кран 21 подсоединяется к штоку 27 поршня 28 гидроцилиндра 29 и закрывается. При этом вместе с краном 21 поворачивается пластина 35 и диск 38 с оболочкой 39, в результате их отверстия 43 совпадают с отверстиями 42 в дне 41, вход в тоубку 19 открывается. Вода через отверстия 42 и 43 поступает в трубку 19, а из нее - в надпоршневую полость 14. Поскольку

площадь поршня 16 больше площади сечения поплавковой камеры 8, то они плавно опускаются вниз под силой давления, создаваемой в надпоршневой полости 14. В результате вода поступает через окна 11 и

отверстия в направляющих 10 в полость 15 корпуса 1, а из последней через водовыпускное окно 31 в отводящий патрубок 2 и далее к дождевальной машине. В первоначальный период кран 21 удерживается в закрытом положении вручную или с помощью сжатия пружины 32 винтом 33. При полном пуске дождевальной машины и создании рабочего напора в ней (в системе в целом) винт 33 отпускается на заданную величину.

Закрытие водоразборной колонки происходит в обратном порядке. Кран 21 открывается, в результате отверстия 42 в дне 41 закрываются, поступление воды в трубку 19 прекращается. Поскольку эжектирующая

трубка 25 направлена торцевым отверстием в сторону выхода потока, то в первоначальный момент закрытия создается эжектирую- щий эффект и вода высасывается из надпоршневой полости 14. При этом вместе

с прекращением подачи воды в последнюю, поскольку клапан 16 перекрывает вход в трубку 19, под действием напора снизу и выталкивающей силы поплавковая камера 8 вместе с поршнем 16 поднимается вверх. Пластина 35 также свободно входит в трубку 36.

При открытом положении водозаборной колонки отверстия канала 22 крана 21 не совпадают с отверстиями 24 его корпуса, а при закрытии происходит их совпадение.

Вода из надпоршневой полости 14 вытекает на наружу, а в полость отводящего патрубка 2.

В рабочем положении водоразборная колонка открыта, при этом устанавливается напор, требуемый для работы дождевальной машины. Если трубопровод последней повреждается или происходит дополнительная утечка воды, то в отводящем патрубке 2 увеличивается скоростной напор. Поскольку напорная трубка 30 направлена навстречу потоку, то в гидроцилиндре 29 в подпоршневом пространстве возникает избыточное давление. Поршень 28 вместе со штоком 27 сжимает пружину 32 и поворачи- ваеткран21, в результате последний открывается, что ведет к выбросу воды из надпоршневой полости 14 корпуса 1 и закрытию клапана 26, к прекращению подачи воды в полость 14 и поднятию поршня 16 и поплавковой камеры 8, т.е. к уменьшению и прекращению подачи воды в дождевальную машину. Благодаря этому снижаются потери воды и эрозия почвы, а также предотвращается дальнейшая поломка машины,

При сбросе воды из сети воздух свободно проходит в систему через зазоры между манжетами 4 и 7 и уплотняющими поверхностями, а также через трубку 19. При этом поплавковая камера 8 опускается вниз и все полости колонки автоматически освобождаются от воды, что предотвращает повреждение узлов заморозками.

Таким образом по сравнению с прототипом предлагаемая водоразборная колон- ка надежнее, обеспечивает более плавное закрытие и открытие, предотвращает потери воды, универсальнее, является вантузом и предохранительным затвором, отключает воду при поломке подсоединенных к ней машин или трубопроводов.

Формула изобретения

1.Водоразборная колонка, содержащая корпус с подводящим и отводящим патрубками, запорный орган, имеющий возможность вертикального перемещения в уплотнительной манжете и выполненный с осевым каналом, гидроприводе переключателем и поршнем, соединенным с запорным органом вертикальной трубкой, посредством которой полости подводящего патрубка и гидропривода через осевой канал запорного органа сообщены между собой, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности при аварийных ситуациях, переключатель снабжен эжектирующей трубкой, выходной конец которой установлен в отводящем патрубке по ходу потока, и гидроприводом с напорной трубкой, выходной конец которой размещен в отводящем патрубке и направлен навстречу потоку, и выполнен в виде крана с регулируемой возвратной пружиной, соединенной со штоком его гидропривода, при этом запорный орган снабжен имеющим возможность перекрытия его осевого канала клапаном, соединенным с переключателем.

2,Колонка по п. 1,отличающая ся тем, что заборный орган выполнен с поплавковой камерой и установленными над ней вертикальными перфорированными направляющими.

Оа

N

i

33

23 г8

Использование: в оросительных системах. Сущность изобретения: запорный орган имеет возможность вертикального перемещения в уплотнительной манжете и выполнен с осевым каналом, гидропривод - с переключателем и поршнем. Поршень соединен с запорным органом вертикальной трубкой, к-рая сообщает между собой полости подводящего патрубка корпуса и гидропривода через осевой канал органа. Переключатель снабжен эжектирующей трубкой, выходной конец к-рой установлен в отводящем патрубке корпуса по ходу потока, и гидроприводом с напорной трубкой, выходной конец к-рой размещен в отводящем патрубке и направлен навстречу потоку, и выполнен в виде крана с регулируемой возвратной пружиной, соединенной со штоком гидропривода. Запорный орган снабжен клапаном, перекрывающим осевой канал и соединенным с переключателем. Запорный орган выполнен с поплавковой камерой и установленными над ней вертикальными перфорированными направляющими 1 з.п.ф-лы, 2 ил. со

4/

55

3