саморегулируемое запорное устройство "регулятор, отсекатель"

Формула изобретения

Саморегулируемое запорное устройство "регулятор, отсекатель", содержащее корпус с соосными входным и выходным патрубками, съемный запорный орган, установленное соосно патрубкам съемное седло, шпиндель, установленный перпендикулярно оси патрубков, шток, размещенный в направляющей втулке и взаимодействующий со шпинделем, маховик, причем запорный орган и седло выполнены с рабочими поверхностями, симметрично расположенными на их торцах, отличающееся тем, что оно снабжено аналогичными по конструктивному выполнению дополнительным запорным органом и седлом, расположенными соосно патрубкам, оба запорных органа связаны между собой осью и размещены между седлами, ось расположена в дополнительной направляющей втулке, на торцах оси и штока, обращенных друг к другу, закреплены диски, между которыми установлена регулировочная пружина.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к запорно-регулируемой арматуре и может быть использовано в любой отрасли народного хозяйства, известно запорное устройство вентиль, в котором запорный орган открытия и закрытия вентиля осуществляется при помощи поступательного движения шпинделя.

Известно запорное устройство обратный клапан, в котором запорный орган перекрывает проходное отверстие противотоком рабочей среды без какой-либо регулировки [1]

Недостатком конструкции "вентиль" является невозможность без принудительного поступательного движения шпинделя регулировать или перекрывать поток рабочей среды в прямом и обратном направлении, невозможность выемки седла для ремонта, замены, переворачивания седла и клапана.

Недостатком конструкции "обратный клапан" является невозможность регулирования потока рабочей среды и перекрытия прямотока рабочей среды, невозможность выемки, переворачивания седла, клапана.

Наиболее близким к данному техническому решению является запорное устройство "вентиль- обратный клапан" [2] принятый за прототип. Запорное устройство "вентиль-обратный клапан" может работать как запорный вентиль и как обратный клапан без какой-либо перенастройки, уплотнительные поверхности, седло, запорный орган-клапан выемные и переворачиваемые.

Недостатком известной конструкции является:

-невозможность работы запорного устройства "вентиль-обратный клапан" в режиме саморегулирования как регулятора давления расхода рабочей среды.

невозможность отсечки потока рабочей среды после "сбоя".

Задачей изобретения является: выполнение корпуса и внутреннего устройства "регулятор, отсекатель" с возможностью саморегулирования давления, расхода рабочей среды, с возможностью выемки седла и регулирующего органа для замены, ремонта, опрессовки, переворачивания, обеспечения отсечки потока рабочей среды, как "до", так и после "себя" без какой-либо перенастройки "регулятора, отсекателя". Обеспечение работы "регулятор, отсекатель" в горизонтальном и вертикальном положении, как в плюсовой, так и в минусовой температуре окружающей среды.

Дает возможность особо широко применять "регулятор, отсекатель" на магистралях: отопительных систем, водопроводных, газовоздушных, паровых, газонефтемазутных и агрессивных сред.

Дает возможность использовать "регулятор, отсекатель" как вентиль, обратный клапан, отсекатель, клапан регулятор, предохранительный клапан. У "регулятора, отсекателя" в процессе работы заменять, приобретать нужно только выемное седло, регулирующий запорный орган клапан, пружину, а корпус и все остальные детали остаются прежние. "Регулятор, отсекатель" можно использовать как регулятор по поддержанию уровня рабочей среды в сосудах с давлением и без давления.

Технический результат достигается тем, что саморегулируемое запорное устройство "регулятор, отсекатель", содержащее корпус с соосными входным и выходным патрубками, съемный запорный орган, установленное соосно патрубкам съемное седло, шпиндель, установленным перпендикулярно оси патрубков, шток, размещенный в направляющей втулке и взаимодействующий со шпинделем, маховик, причем запорный орган и седло выполнены с рабочими поверхностями, симметрично расположенными на их торцах, согласно изобретению снабжено аналогичными по конструктивному выполнению дополнительным запорным органом и седлом, расположенными соосно патрубкам, оба запорных органа связаны между собой осью и размещены между седлами, ось расположена в дополнительной направляющей втулке, на торцах оси и штока, обращенных друг к другу, закреплены диски, между которыми установлена регулировочная пружина.

Пружина приводится в движение и регулирует расположение запорных органов относительно седел передвижением соосных штоков шпинделем через маховик, или саморегулируется давлением потока рабочей среды.

Шпиндель и шток взаимодействуют между собой в виде косозубных реек. Седла и запорные органы выполнены съемными и переворачиваемыми.

Сравнение заявленного решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие заявляемое решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии критерию "существенные отличия".

На чертеже изображено предлагаемое устройство.

Оно состоит из маховика 1, вертикального шпинделя 2, горизонтального штока 3, пружины 4, корпуса "регулятор, отсекатель" 5, фланца 6, съемного уплотнительного седла 7, фланца 8, направляющей втулки 9, крепления втулки 10, горизонтальной оси 11 с двумя запорными органами 12 и 13, фланца 14, съемного седла 15, фланца 16, ограничителя 17, упора 18.

Сборка саморегулируемого запорного устройства "регулятор, отсекатель".

В направляющую втулку 9 вставляют горизонтальную ось 11. На ось устанавливают запорные органы 12 и 13 и жестко крепят на оси 11, направляющую втулку 9 с горизонтальной осью устанавливают вовнутрь корпуса 5 "регулятор, отсекатель" и крепят креплением 10.

К торцевому фланцу 16 устанавливают съемное уплотнительное седло 15 и крепят жестко к фланцу 14, после этого на горизонтальный шток 3 и горизонтальную ось 11 жестко крепят направляющие тарелки-диски пружины 4, к фланцу 6 устанавливают съемное седло 7, между направляющими тарелками-дисками устанавливают пружину 4 и жестко крепят фланец 8 и съемное седло 7 к фланцу 6.

Вращают маховик 1 на открытие, вертикальный шпиндель 2 поднимается вверх, косозубы шпинделя 2 проходят через косозубные пазы штока 3, шток 3 перемещается горизонтально и ослабевает сжатие пружины 4, поток рабочей среды своим давлением давит на запорный орган 12 горизонтальной оси 11 и проходит через уплотнительное седло 15 и далее через седло 7, регулировку с помощью маховика 1 производят до заданного давления рабочей среды после "регулятора, отсекателя".

Саморегулирование в запорном устройстве "регулятор, отсекатель" происходит следующим образом.

При повышении давления рабочей среды после "регулятора, отсекателя" от установленной нормы разность давления рабочей среды до регулятора и после регулятора уменьшается, начинает действовать усилие натяжной пружины 4 на гориэонтальную ось 11 и проходное седло 15 начинает перекрываться запорным органом 12, тем самым начинает сбавлять проход рабочей среды и уменьшать давление в регуляторе, а это влечет в свою очередь снижение давления после регулятора.

При понижении давления рабочей среды после "регулятора, отсекателя от установленной нормы разность давления рабочей среды до регулятора и после регулятора увеличивается, начинает действовать усилие давления рабочего потока среды на запорный орган 12, передвигая его и увеличивая проход рабочей среды через седло 15, и увеличивать давление в регуляторе, а это влечет в свою очередь повышение давления после регулятора.

Если давление рабочей среды понижается или падает до "0" атм до "регулятора, отсекателя", то "регулятор, отсекатель" срабатывает как обратный клапан, противоток рабочей среды своим давлением на запорный органы 12 и 13 перекроет проходное седло 15 запорным органом 12.

Если давление рабочей среды понижается и падает до "0" атм после "регулятора, отсекателя", то регулятор отсечет поток рабочей среды и остановит поступление рабочей среды через регулятор. Это произойдет следующим образом. Давление прямотока рабочей среды на запорные органы 12 и 13 горизонтальной оси 11 будет сильней пружины 4 и перекроет проходное сечение седла 7 запорным органом 13, т.е. отсечет прямоток рабочей среды через регулятор.

По сравнению с прототипом предлагаемая конструкция саморегулируемого запорного устройства "регулятор, отсекатель" более эффективна, позволяет работать как: заборный вентиль, регулятор, отсекатель, обратный клапан, позволяет также производить замену, притирку, проточку седел 7, 15 и запорных органов 12 и 13 горизонтальной oси 11. Съемные уплотнительные седла 7, 15 можно переворачивать уплотнительными поверхностями, а также и запорные органы 12 и 13.

Устройство работает как вентиль.

Маховик 1 вращают на открытие, шпиндель 2 поднимается вверх от упора 18, шток 3 передвинулся горизонтально от седла 7 вправо, пружина 4 в свободном состоянии, давление прямотока рабочей среды, действуя на запорный орган 12, открывает седло 15, при полностью открытом седле 7 и 15 запорные органы 12 и 13 находятся на одинаковом расстоянии от их седел 7 и 15.

Вращая маховик 1 на закрытие, шпиндель 2 опускается вниз, шток 3 передвигается влево, сжимая пружину 4 и пружина, действуя на ось 11. с запорным органом 12, перекроет седло 15, устройство как вентиль закрыто.

Устройство может работать как предохранительный пружинный клапан.

Вращая маховик 1 на открытие или закрытие добиваются такого положения сжатия пружины 4, когда усилие давления рабочей среды будет преодолевать усилие сжатия пружины 4 заданного давления и рабочая среда начнет сбрасываться через седло 15 запорного органа 12. В таком положении фиксируется ограничитель 17 шпинделя 2 с упором 18 корпуса 5, предохранительный пружинный клапан настроен на заданное давление срабатывания.

Подрыв, проверка работоспособности предохранительного клапана производится следующим образом.

Вращают маховик 1 на открытие, и ослабевает сжатие пружины 4, рабочая среда начнет сбрасываться через седло 15, после этого маховик 1 вращают на закрытие ограничитель 17 шпинделя 2 до упора 18 корпуса 5.

Устройство может работать как клапан-регулятор, как обратный клапан, как отсекатель, описание их работы изложено выше.

Общеполезный эффект от использования изобретения достигается за счет изменения формы корпуса и внутреннего запорно-регулирующего устройства, которое дало возможность в одном корпусе "регулятор, отсекатель" совместить запорное устройство такое, как вентиль, запорное устройство как обратный клапан, как регулирующий орган, клапан регулятор как отсекающий орган, отсекатель как предохранительный пружинный клапан.

Дало возможность в процессе работы устройства "регулятор, отсекатель" приобретать только седло, запорный орган, пружину.

Эффект состоит в снижении затрат на изготовление запорной арматуры и увеличении срока службы в 2 раза, т.е. предлагается вместо пяти единиц запорнорегулирующей и отсекающей арматуры: вентиль, обратный клапан, регулятор, отсекатель, предохранительный клапан изготовлять запорно-регулируемое устройство "регулятор, отсекатель", при этом снижаются ремонтные и эксплуатационные расходы на единицу обслуживания и ремонт арматуры.