запорно-регулирующее устройство для жидкости

Формула изобретения

1. Запорно-регулирующее устройство для жидкости, содержащее корпус с наружным уплотнительным кольцом, запорно-регулирующий узел, выполненный в виде керамических контактирующих друг с другом неподвижного диска и поворотного элемента, в которых выполнены проходные окна, шпиндель, взаимодействующий некруглым концом с поворотным элементом, размещенную на шпинделе керамическую уплотнительную шайбу, неподвижно закрепленную в корпусе, эластичное уплотнительное кольцо, контактирующее с уплотнительной шайбой и корпусом, упор, соединенный со шпинделем и ограничивающий угол его поворота, отличающееся тем, что на уплотнительной керамической шайбе и на внутренней стенке корпуса выполнены ответные друг другу конические поверхности, эластичное уплотнительное кольцо размещено на конической поверхности уплотнительной шайбы, которая установлена с возможностью сжатия указанного кольца при своем осевом перемещении до контакта конических поверхностей шайбы и корпуса, неподвижный керамический диск размещен с гарантированным зазором относительно торцевой поверхности корпуса, а поворотный керамический элемент выполнен в виде двух соединенных стойками частей - одной, контактирующей с неподвижным диском и имеющей проходное окно, и другой, контактирующей с уплотнительной шайбой, при этом на корпусе выполнена наружная резьба и на ней размещена контргайка, предотвращающая радиальное перемещение упора.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на конической поверхности уплотнительной шайбы выполнен выступ, входящий в ответный паз, выполненный на конической поверхности внутренней стенки корпуса.

3. Устройство по п.2, отличающееся тем, что выступ выполнен выходящим за наружный диаметр уплотнительной шайбы и взаимодействующим с пазом, выполненным на конической и цилиндрической поверхностях внутренней стенки корпуса.

4. Устройство по пп.1 - 3, отличающееся тем, что поворотный элемент снабжен дополнительным керамическим диском, жестко соединен с ним, и между ними упруго зажат некруглый конец шпинделя.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к санитарно-технической арматуре, а именно к водоразборным вентилям (вентильным головкам) с запорно-регулирующим узлом из керамических пластин, и может быть использовано при изготовлении смесителей, водоразборных кранов, запорных вентилей, а также наполнительных клапанов для смывных бачков.

Известно запорно-регулирующее устройство, в корпусе которого установлены три керамические пластины - нижняя неподвижная запорно- регулирующая, верхняя неподвижная, уплотняющая шток, и средняя подвижная, работающая как запорно-регулирующая с нижней пластиной и как уплотняющая с верхней [1].

К недостаткам данного запорного устройства следует отнести наличие тарельчатой пружины с жесткой технической характеристикой, осуществляющей поджатие керамических пластин и одновременно препятствующей надежной герметизации корпуса и верхней неподвижной пластины, неудовлетворительные гидравлические характеристики из-за наличия в средней подвижной пластине перемычки между полостями для отвода воды, а также неудовлетворительные регулировочные характеристики в связи с возможностью поворота подвижной шайбы только на 90^o.

Целью настоящего изобретения является устранение указанных недостатков, что достигается тем, что в запорно-регулирующем устройстве для жидкости, содержащем корпус с наружным уплотнительным кольцом, контргайку, шпиндель с уплотнительной неподвижной керамической шайбой, взаимодействующей с эластичным уплотнительным кольцом, запорно-регулирующий узел с керамическими поворотным элементом и неподвижным диском с выполненными в них проходными окнами, упор, ограничивающий угол поворота шпинделя с поворотным элементом, уплотнительную прокладку, упорную шайбу, отличающийся тем, что, с целью обеспечения более надежной герметизации верхней неподвижной шайбы и корпуса, улучшения гидравлических и регулировочных характеристик, упрощения конструкции и технологии изготовления упора, ограничивающего угол поворота шпинделя, уплотнение верхней неподвижной керамической шайбы с корпусом осуществляется сжатием эластичного уплотнительного кольца конической поверхностью шайбы до ее упора в коническую поверхность корпуса, при этом, между неподвижным диском и торцовой поверхностью корпуса обеспечивается гарантированный зазор, причем поворотный керамический элемент выполнен в виде двух соединенных стойками частей - одной, контактирующей с неподвижным диском и имеющей проходное окно, и другой, контактирующей с уплотнительной шайбой, а упор, ограничивающий угол поворота шпинделя совместно с поворотным элементом, расположен в корпусе таким образом, что его возможное радиальное перемещение ограничивается контргайкой.

С целью ограничения возможного осевого перемещения шпинделя поворотный элемент может выполняться из основного и дополнительного дисков, между которыми упруго зажат шпиндель, осуществляющий одновременное вращение двух частей поворотного элемента за счет некруглых поверхностей.

На фиг. 1-3 изображено запорно-регулирующее устройство, содержащее корпус 1 с цилиндрическими расточками 2 и 3, некруглой расточкой За под установку уплотнительной шайбы с конической поверхностью 4, торцовой поверхностью 5 и отверстием под упор 6, шпиндель 7 с некруглым поводком 8 и пазом 9, верхнюю керамическую уплотнительную шайбу 10 с конической поверхностью 11 и плоской полированной поверхностью 12, эластичное уплотнительное кольцо 13, поворотный керамический элемент 14, выполненный из соединенных стойками 15 частей 16 и 17 с полированными поверхностями 18 и 19, причем нижняя часть 16 имеет проходное окно 20, верхняя часть имеет поводковую полость 21, а между стойками образовано отверстие 21а, неподвижный керамический диск 22 с осевым окном 23 и полированной поверхностью 24, уплотнительную прокладку 25, наружное уплотнительное кольцо 26, контргайку 27, упорную шайбу 28, зазор 29 между корпусом и керамическим неподвижным диском, упор 30.

На фиг. 4 изображено запорно-регулирующее устройство, в котором поворотный керамический элемент состоит из основного 31 и дополнительного 32 керамических дисков с некруглыми отверстиями 33 и 34 и полированными поверхностями 35 и 36, шпиндель 37 имеет некруглый поводок 38, а в отверстии нижней части поворотного элемента установлена упругая прокладка 39.

На фиг. 5 изображен вариант, обеспечивающий неподвижность уплотнительной керамической шайбы относительно корпуса.

Уплотнительная керамическая шайба 40 на своей конической поверхности 41 имеет выступ 42, входящий в соответствующий паз 43 на конической поверхности 44 корпуса 1.

На фиг. 6 изображен вариант, при котором выступ 45 на конической поверхности уплотнительной керамической шайбы выходит за наружный диаметр шайбы и от поворота шайба фиксируется выборкой 46 на боковой 47 и конической 44 поверхностях корпуса 1.

Сборка устройства, показанного на фиг. 1, производится следующим образом.

В корпус 1 вставляется шпиндель 7 до касания расточки 2 и фиксируется упорной шайбой 28, в расточку 3 корпуса укладывается эластичное уплотнительное кольцо 13, а в некруглую расточку 3а укладывается керамическая уплотнительная шайба 10, которая своей конической поверхностью касается эластичного уплотнительного кольца 13. Затем в корпус вставляется поворотный элемент 14 до касания его полированной поверхности 18 с полированной поверхностью 12 керамической уплотнительной шайбы 10, при этом некруглый поводок 8 шпинделя входит в поводковую полость 21. На полированную поверхность 19 поворотного элемента 14 укладывают полированной поверхностью 24 неподвижный керамический диск 22, при этом между торцовой поверхностью 5 корпуса и диском должен оставаться зазор 29. Устанавливается наружное уплотнительное кольцо 26, уплотнительная прокладка 25, в отверстие корпуса 6 вставляется упор 30 таким образом, чтобы он вошел в паз 9 шпинделя 7, и накручивается контргайка 27.

Сборка устройства, показанного на фиг. 4, происходит следующим образом.

В расточку 3 корпуса 1 укладывается эластичное уплотнительное кольцо 13, верхняя керамическая уплотнительная шайба 10, дополнительный диск поворотного керамического элемента 32 некруглым отверстием вниз, далее вставляется шпиндель 37 таким образом, чтобы некруглый поводок 38 шпинделя входил в некруглое отверстие 33 дополнительного диска керамического поворотного элемента, и фиксируется упором 30, устанавливаются наружное уплотнительное кольцо 26 и контргайка 27. В некруглое отверстие 34 основного диска керамического поворотного элемента 31 укладывается упругая прокладка 39, затем собранный узел устанавливается в корпус 1 до соприкосновения с диском 32 таким образом, чтобы полированные поверхности 35 и 36 оказались в контакте друг с другом.

Далее сборка происходит таким же образом, как на фиг. 1.

Собранное запорно-регулирующее устройство ввертывается в соответствующее отверстие водоразборной арматуры до осуществления контакта уплотнительной прокладки 25 с седлом арматуры при закрытом вентиле водопроводной сети, после чего запорный вентиль открывается и запорно-регулирующее устройство продолжают ввертывать до полной его герметизации с арматурой и отсутствием течи по штоку, после чего контргайкой герметизируется наружная поверхность корпуса уплотнительным кольцом 26 с помощью контргайки 27 и одновременно запорно-регулирующее устройство контрится от возможного вывертывания при его открытии.

Принцип работы запорно-регулирующего устройства следующий. Шпиндель при его повороте против часовой стрелки поворачивает поворотный керамический элемент и вода из водопроводной сети через проходное окно 23 неподвижного керамического диска, проходное окно 20, отверстие 21а поворотного керамического элемента поступает в водопроводную арматуру, при этом находящиеся в контакте поверхности 12 и 18 уплотняющей керамической шайбы и поворотного керамического элемента герметизируют шток, а эластичное уплотнительное кольцо 13 герметизирует верхнюю керамическую уплотнительную шайбу и корпус. При закрытом запорно-регулирующем устройстве находящиеся в контакте полированные поверхности 19 и 24 поворотного керамического элемента неподвижного керамического диска надежно перекрывают поступление воды в водоразборную арматуру. Все резиновые элементы запорно-регулирующего устройства находятся в статически сжатом состоянии, что обеспечивает одинаковую надежность и долговечность всех узлов устройства, равную надежность и долговечность работы керамических шайб.