ЗАПОРНЫЙ НАЖИМНОЙ КЛАПАН

Изобретение относится к области трубопроводной арматуры и может быть использовано в качестве запорной арматуры, в том числе в устройствах для разбора воды, преимущественно в водоразборных колонках.

Известен запорный клапан водоразборной колонки с сопловой частью, в нижней части которого установлен буртик с расположенным на нем уплотнительным элементом, а в средней части выполнены боковые отверстия, при этом клапан-сопло своей сопловой частью свободно сочленен с нижним концом эжектора (патент РФ № 2078178 на изобретение «ВОДОРАЗБОРНАЯ КОЛОНКА», МПК E03B9/20, опубликован 27.04.1997).

Известен запорный нажимной клапан водоразборной колонки, содержащий корпус, пружину и уплотнительное кольцо, перекрывающее доступ воды (патент РФ № 2010924 на изобретение «ВОДОРАЗБОРНАЯ КОЛОНКА», МПК E03B9/20, опубликован 15.04.1994).

Наиболее близким к заявляемому техническому решению по совокупности существенных признаков является клапан запорный нажимной, содержащий корпус со сквозным каналом; входной и выходной патрубки; запорный орган со штоком; седло запорного органа; нажимное средство для линейного перемещения штока запорного органа; возвратную пружину; уплотнительную манжету; гидравлический демпфер одностороннего действия (патент РФ № 114072 на полезную модель «КОЛОНКА ВОДОРАЗБОРНАЯ ДОЗИРОВАННОГО ОТПУСКА ВОДЫ», МПК E03D3/00, опубл. 10.03.2012).

Известные запорные нажимные клапаны, работающие в многоцикличном режиме открытия-закрытия, имеют ряд существенных недостатков: недостаточно высокая надежность, низкий ресурс работы в режиме многоцикличности, высокая стоимость ремонтно-эксплуатационных расходов.

Технической проблемой, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является создание запорной арматуры, характеризующейся улучшенными техническими характеристиками.

Технический результат, достигаемый в результате решения поставленной задачи, заключается в повышении надежности запорного нажимного клапана.

Указанный технический результат достигается тем, что запорный нажимной клапан содержит корпус со сквозным каналом; входной и выходной патрубки; запорный орган со штоком; седло запорного органа; нажимное средство для линейного перемещения штока запорного органа; возвратную пружину и металлическую сильфонную камеру, размещенную вокруг выступающей части штока запорного органа, при этом возвратная пружина размещена внутри сильфонной камеры, а выходной патрубок размещен в боковой стенке корпуса с возможностью прохождения выходящего из корпуса потока рабочей среды через сильфонную камеру, а нажимное средство выполнено в виде нажимной пятки с шарнирным винтом.

Предпочтительно, чтобы шток запорного органа содержал продольные выемки.

Предпочтительно, чтобы седло запорного органа было изготовлено из упругого материала.

Предпочтительно, чтобы материал седла запорного органа обладал меньшей твердостью по сравнению с материалом запорного органа.

Предпочтительно, чтобы запорный орган имел форму усеченной сферы.

Сопоставительный анализ заявляемого изобретения с прототипом показал, что во всех случаях выполнения оно отличается от известного, наиболее близкого технического решения:

- наличием металлической сильфонной камеры, размещенной вокруг выступающей части штока запорного органа;

- размещением возвратной пружины внутри сильфонной камеры;

- размещением выходного патрубка в боковой стенке корпуса с возможностью прохождения выходящего из корпуса потока рабочей среды через сильфонную камеру;

- выполнением нажимного средства в виде нажимной пятки с шарнирным винтом.

В предпочтительном случае выполнения заявляемое изобретение отличается от известного, наиболее близкого технического решения:

- наличием продольных выемок на штоке запорного органа;

- выполнением седла запорного органа изготовленным из упругого материала;

- выполнением седла запорного органа из материала, обладающего меньшей твердостью, по сравнению с материалом запорного органа;

- выполнением запорного органа, имеющим форму усеченной сферы.

Наличие металлической сильфонной камеры, размещенной вокруг выступающей части штока запорного органа, обеспечивает захват и удерживание рабочей среды внутри сильфонной камеры, предотвращая ее попадание в окружающее пространство, и исключает утечки рабочей среды. Выполнение выходного патрубка размещенным в стенке корпуса с возможностью прохождения выходящего из корпуса потока рабочей среды через сильфонную камеру обеспечивает интенсивное промывание внутренней полости сильфонной камеры при открытом положении клапана струями рабочей среды, исключая образование застойных зон. Использование сильфонной камеры в качестве уплотнителя штока запорного органа снижает количество трущихся деталей и не требует прецизионной точности сопряжения движущихся друг относительно друга соприкасающихся деталей. Применение шарнирного винта обеспечивает снятие знакопеременных напряжений, возникающих при угловой несоосности осей штока запорного органа и нажимной пятки. Все это в целом повышает надежность конструкции, увеличивая ресурс работы клапана в режиме многоцикличности и снижая ремонтно-эксплуатационные расходы. Выполнение седла запорного органа в форме усечённой сферы, из упругого материала, обладающего меньшей твердостью, чем материал запорного органа, также повышает надежность запорного нажимного клапана.

Изобретение иллюстрируется схемными чертежами, представленными на фиг. 1, 2.

На фиг. 1 представлен схемный чертеж запорного нажимного клапана в закрытом состоянии, продольный разрез.

На фиг. 2 представлен схемный чертеж запорного нажимного клапана в открытом состоянии, продольный разрез.

Запорный нажимной клапан содержит корпус 1 со сквозным каналом 2; входной 3 и выходной 4 патрубки; запорный орган 5 со штоком 6; седло 7 запорного органа 5, нажимное средство 8 для линейного перемещения штока 6 запорного органа 5; возвратную пружину 9. Вокруг выступающей части штока 6 запорного органа 5 размещена металлическая сильфонная камера 10. Возвратная пружина 9 размещена внутри сильфонной камеры 10, а выходной патрубок 4 размещен в боковой стенке корпуса 1 с возможностью прохождения выходящего из корпуса 1 потока рабочей среды через сильфонную камеру 10. В предпочтительном варианте исполнения нажимное средство 8 выполнено в виде нажимной пятки 11 с шарнирным винтом 12. Шток 6 запорного органа 5 содержит продольные выемки (на чертеже не показаны). Седло 7 запорного органа 5 выполнено из упругого материала, обладающего меньшей твердостью по сравнению с материалом запорного органа 5. Запорный орган 5 имеет форму усеченной сферы.

Изобретение работает следующим образом.

При поступательном вертикально-осевом усилии, прилагаемом к шарнирному винту 12, он и нажимная пятка 11 движутся линейно вниз. Прикрепленный к нажимной пятке 11 шток 6 запорного органа 5 опускает вниз запорный орган 5, который отходит от седла 7, открывая клапан. Поток жидкости, пройдя вдоль продольных выемок (на чертеже не показаны) штока 6 запорного органа 5, попадает в полость сильфонной камеры 10, далее, из полости сильфонной камеры 10, через выходной патрубок 4 поток жидкости выходит на излив.

Открывание-закрывание запорного нажимного клапана производится простым поступательным усилием без лишних кинематических передач этого усилия. Конструкция клапана обеспечивает возможность его агрегатирования как с механическими линейными приводами, так и с электромагнитными устройствами, а также возможность работы клапана с различными жидкими средами в том числе с высокотоксичными.