Водозаборная колонка Советский патент 1992 года по МПК E03B9/20 

Изобретение относится к водорегулирующей арматуре, устанавливаемой на сети,

Цель изобретения - повышение надежности.

На чертеже представлена водозаборная колонка в закрытом положении, разрез.

Водозаборная колонка состоит из подводящего патрубка 1 с крепежным фланцем 2, на котором со свободой вращения закреплен корпус 3 с отводящим патрубком 4 и внутренней мзкжстой 5 на нижнем торце. Кроме того, водозаборная колонка включает водозапорный клапан и его гидропровод (не обозначено), а также заглушку 6 с сальником 7, в котором размещен полый шток 8, на нижнем конце которого закреплен водозапорный клапан, который изготовлен в виде

трубчатого элемента 9. Последний для надежности разделен перегородкой 10, а на верхней части 11 выполнены торцевые вырезы 12 Заглушка 6 с сальником зафиксирована на торце корпуса 3.

Гидропривод выполнен в виде камеры 13 с поршнем 14, перевернутой вверх крышкой 15 и закрепленной неподвижно на кронштейне 16.

Гидропривод снабжен дополнительными камерами 17 и 18, каждая из которых перевернута вверх крышкой 19 и 20 На торце каждой камеры 13, 18 и 19 выполнены упоры 21, 22 и 23. В каждой камере 13, 18 и 19 установлены поршни 14, 24 и 25, которые выполнены в виде дисков, оснащенных по внешней окружности манжетами 26 27 и 28.

VJ

|0s

О 00

Верхняя камера 13 гидропривода зафиксирована с помощью кронштейнов 16 на корпусе 3 водозаборной колонки, а нижний поршень 24 соединен с помощью штока 8 с трубчатым элементом 9. При этом дополнительные камеры 18 и 19 разнесены по высоте, соосной верхней камере 13, и установлены с возможностью вертикального пёреме щения с помощью полых штоков 29 и 30, сбединенных с крышками 19 и 20 нижележащих камер .

В; поршнях 14,24,25, крышках 15,19,20 камер 14, 17 и 18 и перегородке 10 трубчатого элемента 9 выполнены центральные отверстия 31-36, которые последовательно сообщены с помощью каналов 37, 38, 39, изготовленных в штоках 30, 29 и 8. При этом каналы 37,38,39 штоков 30,29 и 8 снабжены кранами 40, 41 и 42, которые расположены на крышках 19 и 20. Такой же кран 43 установлен над отверстием 31 в крышке 15 верхней камеры 13, зафиксированной на кронштейнах 16.

Для упрощения изготовления и эксплуатации все краны 40. 41, 42 и 43, поршни 14, 24, 25, а также камеры 13, 17, 19 выполнены также равновеликими. С этой же целью, а также для повышения надежности в работе манжета 5 корпуса 3 водозаборной колонки и манжеты 26, 27 и 28 поршней 14, 24 и 25 выполнены также одинаковыми. По этой же причине камеры 13, 18, 19 гидропривода и корпус 3 водозаборной колонки выполнены равновеликими в поперечном сечении.

Для обеспечения надежного закрытия гидранта-колонки манжета 5 корпуса 3 установлена водозапорными уплотнительными элементами вниз.

Во избежание заклинивания верхней части 11 трубчатого элемента 9 и повреждения манжеты 5, а также для обеспечения более плавного открытия и закрытия вырезы 12 выполнены в виде треугольников, расположенных вершинами вниз. При этом последние для полного сброса воды и уменьшения гидравлического сопротивления размещены на уровне верхней поверхности перегородки 10.

Поскольку заглушка 6 с сальником 7, а также кронштейн 16, на котором закреплен гидропривод,зафиксированы на корпусе 3, то последний установлен без возможности вертикального перемещения. Так как корпус 3 испытывает силу давления снизу вверх, то он снабжен фланцем 44, зафиксированным на нижнем его торце. При этом фланец 44 снабжен кольцевыми проточками, в которых размещены уплотнительные элементы 45 и 46 прокладок 47 и 48 и закреплен на фланце 2 подводящего патрубка 1 с помощью накидного фланца 49.

Для надежной работы и обеспечения полного сброса воды из полостей гидропривода каждый поршень 14, 24, 25 снабжен воронкообразным углублением 50, сообщенным с их отверстиями 32, 34, 36.

Водозаборная колонка работает следующим образом.

0 В закрытом положении колонки кран 42 нижнего штока 8, на котором закреплен запорный трубчатый элемент 9, закрыт. При этом вода из всех надпоршневых полостей выпущена. До пуска воды в водопроводя5 щий патрубок 1 под действием силы тяжести поршни 14, 24 и 25 вместе с закрепленными на них камерами 17 и 18 и трубчатым элементом 9 опущены вниз. При этом вырезы 12 размещены ниже манжеты 5 корпуса 3. В

0 результате воздух при первом заполнении сети водой свободно проходит через вырезы 12 в полость корпуса 3 и отводящий патрубок 4. Благодаря этому предотвращается образование в сети воздушных пробок, а

5 следовательно, вибрации и гидроудары.

При полном заполнении водой подводящего патрубка 1 давлением на перегородку трубчатый элемент 9 плавно поднимается, т.е. гидроудар гасится благодаря посте0 пенному выходу воздуха из надпоршневых полостей гидропривода. В верхнем положении запорного трубчатого элемента 9 манжета 5 прижимается к его гладкой поверхности под вырезами 12. В результате

5 доступ воды в полость корпуса 3 и его водо- выпуск полностью закрывается. Это обеспечивается благодаря тому, что манжета 5 своими уплотнительными элементами направлена вниз к полости подводящего пат0 рубка.

Для плавного открытия водозаборной колонки первоначально все краны 43, 40, 41 и 42 закрываются, а затем открываются поочередно кран 42, затем кран 41, потом кран

5 40. Кран 43 при этом остается закрытым. При открытии крана 42 вода из подводящего патрубка 1 по каналу 39 штока 8 через отверстия 36 в поршне 24 поступает в надпор- шневое пространство камеры 18. Поскольку

0 манжета 5 закреплена на корпусе 3 водозаборной колонки, а манжета 27 снаружи поршня 24 и в связи с тем, что манжеты 27 и 5, а также корпус 3 и камера 18 выполнены в поперечном разрезе одинаковыми, то рабо5 чая площадь поршня 24 и манжеты 27 больше площади перегородки 10 и сечения водозаборного трубчатого элемента 9. В результате поршень 24 вместе со штоком 8 и трубчатым элементом 9 частично опускает- ся. При этом движение поршня 24 и водозаборного трубчатого элемента 9 вниз постепенно увеличивается располагаемая под во- дозапорной манжетой 5 проходная площадь вырезов 12, так как последние выполнены в виде треугольников, размещен- ных вершинами вниз.

Поршень 24 опускается до упоров 23 камеры 18.

После этого открывается кран 41, в результате вода по каналам 39 штока 8, кран 42, через отверстие 36 в поршне 24, надпор- шневую полость камеры 18, ее отверстие 35, кран 41, канал 38 штока 29, отверстие 34 поршня 25 будет поступать в надпоршне- вую полость камеры 17 гидропривода. При этом поршень 25 вместе со штоком 29 и закрепленной на нижнем торце последнего камерой 18 опускается до его упора 22. Вместе с камерой 18 опускаются поршень 24 и водозапорный элемент 9, в котором выпол- нены водопропускные вырезы 12, Все это ведет к увеличению площади вырезов 12, располагаемой ниже манжеты 5.

При открытии крана 40 вода будет поступать в надпоршневую полость верхней ка- меры 13, фиксированной неподвижно на кронштейне 16. В результате вместе с поршнем 14 опустятся камера 17, поршень 25, камера 18, поршень 24 и водозапорный элемент 9 с водопропускными вырезами 12.

Таким ооразом происходит плавное открытие и закрытие водозаборной колонки и достигается возможность регулирования расхода, даже при неквалифицированной эксплуатации, т.е. можно открыть один или два, три и т.д. из нескольких кранов 40. 41. 42, привести соответственно в действие одну, двеит.д. камеры 14,17,18 гидропривода водозапорного элемента 9.

Если экстренно потребуется уменьшить расход, то закрывается кран 42 и открывается кран 43, выпуская через последний воду из гидропривода, и водозапорный элемент 9 поднимется.

В обычных случаях закрытие колонки осуществляется в порядке, обратном открытию. Первоначально закрываются краны 40, 41, 42, что прекращает поступление в над- поршневые полости камер 13, 17, 18. После этого плавно открывается кран 43, в резуль- тате под действием силы давления на перегородку запорный элемент 9, в котором выполнены водопропускные вырезы 12, плавно поднимается, расход воды посте- , пенно уменьшается. Поршень 14 в верхней камере 13 привода поднимается верх, так как вода вытесняется через отверстие 31 в крышке 15 камеры 13. После открывается кран 40, в результате вода из надпоршнево- го пространства камеры 17 под действием

силы давления на водозапорный элемент 9 и его перегородку 10, т.е. вода выдавливается через отверстие 33, кран 40, канал 37 штока 30, отверстие 32 в поршне 14 и отверстие 31 в крышке 15 верхней камеры 13.

После этого открывается кран 41. Происходит процесс, аналогичный вышеописанному. В результате вырезы 12 в верхней части 11 водозапорного элемента 9 располагаются полностью выше уровня манжеты 5, которая прижимается напором воды к гладкой поверхности трубчатого элемента 9, так как ее уплотнительные элементы направлены в полость подводящего патрубка 1.

Благодаря выполнению вырезов 12 на торце верхней части 11 и размещение их вершин на уровне перегородки 10 обеспечивается снижение гидравлического трения за счет упрощения траектории потока.

Благодаря тому, что вырезы 12 направлены вершинами вниз, т.е. плавно сужаются, происходит перемещение водо- запорнсго элемента 9 без его заклинивания и повреждения манжеты 5. Элемент 9 своей верхней частью 11 даже при самом нижнем положении размещается в манжете 5, что предотвращает его заклинивание.

При наличии давления в сети корпус 3 испытывает воздействие силы давления, направленной вверх, однако демонтаж водозаборной колонки надежно предотвращен благодаря тому, что фланец 44 жестко зафиксирован на корпусе 3 и закреплен на фланце 2 подводящего патрубка 1 с помощью накидного фланца 49. При этом утечка воды предотвращается уплотнительными элементами 45 и 46 прокладок 47 и 48.

Следует отметить, что износ манжет 5, 26, 27 и 23, сальника 7 резко уменьшен, так как все узлы связаны с корпусом 3 водозаборной колонки и поворачиваются вместе с ним, т.е. при установке в ту или иную сторону отводящего патрубка 4 путем поворота корпуса 3 трение происходит только в уп- лотнительных прокладках 47 и 48, износ которых имеет минимальную величину и легко компенсируется поджатием метизов (не показано), с помощью которых скреплены фланцы 49 и 2.

При сборе воды из сети водозапорный элемент 9 и все поршни 14, 25, 24 даже при закрытых кранах 43, 42, 41 и 40 частично опускаются, так как воздух засасывается между манжетами 26, 27 и 28, при этом воздух свободно проходит через ту часть вырезов 12, которая располагается ниже манжеты 5. При повторном пуске воды воздух медленно вытесняется из надпоршне- вых пространств и водозаборная колонка

закрывается без гидроударов. Если даже в отдельных случаях при сбросе воды из сети не происходит опускания водозапорного элемента 9, то воздух засасывается между его поверхностью и манжетой 5, поскольку последняя направлена своими уплотнитель- ными элементами вниз.

При сбросе воды из сети на зимний период открываются все краны 43, 42, 41 и 40. При этом остатки воды стекают из надпор- шневых пространств гидропривода по каналам 37, 38, 39 в штоках 30, 29 и 8, благодаря выполнению в поршнях 28, 25, 24 отверстий 32, 34, 36 и сообщенных с ними воронкообразных углублений 50. При этом из верхней части 11 запорного элемента 9 и полости корпуса 3 вода полностью стекает благодаря тому, что вершины треугольных вырезов 12 размещены на уровне дна 10 водозапорного элемента 9, которые располагаются в этот момент ниже манжеты 5. Все это предотвращает образование в гидранте-колонке льда, а в сети вакуума

Формула изобретения Водозаборная колонка, содержащая корпусе манжетой на внутренней поверхности в его нижней части и подводящим и

0 5

0

5

отводящим патрубками, установленный в манжете корпуса с возможностью вертикального перемещения трубчатый элемент, закрепленный на полом штоке, имеющем запорный кран, и установленный на кронштейне гидропривод в виде камеры с поршнем, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, гидропривод снабжен дополнительными камерами, разнесенными по высоте соосно с основной камерой, при этом верхняя из них жестко закреплена на кронштейне, а нижние установлены с возможностью вертикального перемещения посредством полого штока вышележащей камеры, соединенного с крышкой нижележащей камеры, в которой образовано соосное со штоком отверстие, и кранами, установленными над отверстиями в крышках камер гидропривода с сообщением над- поршневых полостей камер между собой и с помощью водоотводящего патрубка при открытых кранах, причем трубчатой элемент выполнен с горизонтальной перегородкой, расположенной на расстоянии от торцов над манжетой при закрытом положении трубчатого элемента, при этом трубчатый элемент над перегородкой выполнен с вырезами.

Сущность изобретения: в манжете корпуса, расположенной на внутренней поверхности в нижней части, установлен с возможностью вертикального перемещения трубчатый элемент, закрепленный на полом штоке, имеющем запорный орган. На кронштейне установлен гидропривод в виде камеры с поршнем. Дополнительные камеры разнесены по высоте соосно с основной камерой. Верхняя камера жестко закреплена на кронштейне, нижние установлены с возможностью вертикального перемещения полым штоком вышележащей камеры, соединенного с крышкой нижележащей камеры, в к-рой образовано соосное со штоком отверстие. Краны установлены над отверстиями в крышках камер гидропривода с сообщением надпоршневых полостей камер между собой и с помощью водоотво- дящего патрубка при открытых кранах. Трубчатый элемент выполнен с горизонтальной перегородкой, расположенной на расстоянии от торцов над манжетой при закрытом положении элемента. Элемент над перегородкой выполнен с вырезам л 1 ил.

/4 sa

28

зг

У