КЛАПАН ЗАПОРНЫЙ

Полезная модель относится к области запорной арматуры, используемой при транспортировании низконапорных газовых сред, и может быть использована для установки перед манометрами в качестве контрольной арматуры.
Известна конструкция клапана (патент РФ №141406, 10.06.2014 г.), содержащего корпус со штоком, три пружины, электромагнит толкающего типа, якорь, датчик положения затвора клапана, седло и затвор.
Указанная конструкция использует большое количество дополнительных элементов, которые усложняют устройство, вследствие чего возможно снижение надежности его работы.
Известна конструкция клапана (патент Китая №203641534, 11.06.2014 г.), принятого за наиболее близкий аналог к заявляемому решению, который содержит муфту с расположенным в ней корпусом, шток с уплотнительными кольцами и пружиной в его нижней части, втулку, посредством которой шток установлен в корпус, кнопку для регулирования подачи рабочей среды, расположенную в верхней части штока.
Недостатком указанного клапана является отсутствие элементов в верхней части штока, фиксирующих движение кнопки для регулирования подачи рабочей среды при ее нажатии, что вызывает необходимость постоянно удерживать кнопку и является неудобным, а также, в случае приложения избыточной внешней силы, может привести к выходу устройства из строя. К тому же, расположение пружины в нижней части штока внутри корпуса в непосредственной близости к муфте, через которую протекает рабочая среда, приводит к контакту с ней, что может способствовать ухудшению функционирования пружины и снижению надежности работы устройства в процессе эксплуатации.
Задачей полезной модели является повышение удобства пользования запорным клапаном за счет фиксации кнопки в нажатом состоянии.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности работы устройства за счет обеспечения постоянной внешней силы, фиксирующей кнопку, и исключения влияния рабочей среды на пружину устройства.
Технический результат достигается при использовании клапана запорного, содержащего муфту с расположенным в ней корпусом, шток, подпружиненный в верхней части и установленный в корпус посредством втулки, уплотнительные кольца в нижней части штока, кнопку, охватывающую верхнюю часть штока, при этом шток имеет стопорные шайбы, одна из которых расположена на конце пружины со стороны кнопки, а другая расположена во втулке внутри корпуса, на месте соединения кнопки и втулки установлен фиксирующий шарик.
Концы корпуса имеют присоединительную резьбу.
Наличие муфты с корпусом, штока, подпружиненного в верхней части, втулки, посредством которой шток установлен в корпус, уплотнительных колец в нижней части штока, стопорных шайб со стороны кнопки и втулки, фиксирующего шарика на соединении кнопки и втулки позволяет регулировать открытое и закрытое положение заявляемого клапана с обеспечением постоянного значения внешней силы, фиксирующей кнопку в процессе эксплуатации, а также исключить влияние рабочей среды на пружину устройства, что в целом повышает надежность его работы.
На фиг. 1 изображен клапан запорный, на фиг. 2 - пазы втулки, в которых размещается фиксирующий шарик при открытом и закрытом положении запорного клапана.
Клапан запорный, содержащий муфту 1 с расположенным в ней корпусом 2, шток 3, подпружиненный в верхней части и установленный в корпус 2 посредством втулки 4, уплотнительные кольца 5 в нижней части штока 3, кнопку 6, охватывающую верхнюю часть штока 3, при этом шток 3 имеет стопорные шайбы 7, одна из которых расположена на конце пружины 8 со стороны кнопки 6, а другая расположена во втулке 4 внутри корпуса 2, на месте соединения кнопки 6 и втулки 4 установлен фиксирующий шарик 9 (Фиг. 1).
Конец муфты 1 имеет резьбу для установки на клапан средств измерений (манометров, датчиков давления). Внутри муфты установлен корпус 2, имеющий соосное отверстие для прохождения рабочей среды.
Также в корпусе выполнено сквозное отверстие, перпендикулярное его оси, в которое устанавливается шток 3. Нижняя часть штока 3 внутри корпуса 2 имеет уплотнительные кольца 5, которые служат для герметизации устройства. Шток 3 установлен в корпус 2 посредством втулки 4, при этом часть втулки 4 расположены внутри корпуса 2, а часть - снаружи. Между концом втулки 4 внутри корпуса 2 и корпусом 2 имеется зазор. Верхнюю часть штока 3 охватывает кнопка 6. Также верхняя часть штока 3 имеет пружину 8, один конец которой упирается в стопорную шайбу 7 со стороны кнопки 6, а другой конец - во втулку 4 на месте ее пересечения с корпусом 2. Стопорные шайбы 7 исключают возможность вылета кнопки 6 из конструкции под воздействием сил упругости пружины 8. С внутренней стороны кнопки 6 между стопорной шайбой 7 до торца втулки 4 имеется зазор. Другая стопорная шайба 7 расположена во втулке 4 внутри корпуса 2. На месте соединения корпуса 2 и втулки 4 установлен фиксирующий шарик 9.
Устройство работает следующим образом. Клапан запорный устанавливается до измерительного прибора, например манометра, в качестве контрольной арматуры.
В исходном состоянии корпус 2 устанавливается посредством резьбы на трубопровод с рабочей средой. При ненажатой кнопке 6 давление рабочей среды проходит через отверстие в корпусе 2, попадает в пространство между уплотнительными кольцами 5, которые обеспечивают герметичность запорного клапана и защиту от ненормированного выброса рабочей среды. Далее через соосное отверстие в корпусе со стороны установки муфты 1 давление рабочей среды попадает в измерительную полость средства измерения.
Фиксирующий шарик 9 выбирается в соответствии с ГОСТ 3722. Основное его назначение - фиксация кнопки 6 в нажатом состоянии. Шарик 9 устанавливается в углубление, которое выполнено на внутренней поверхности кнопки 6 так, что его часть выступает над внутренней поверхностью кнопки 6. Во втулке 4 выполнены два пересекающихся паза 10 и 11 (фиг. 2): один - вдоль ее поверхности, второй - по окружности втулки 4. Выступающая часть шарика 9 находится изначально в продольном пазу 10. При нажатии кнопки 6 шарик 9 вместе с ней перемещается по данному пазу. При достижении паза 11, выполненного по окружности втулки 4, кнопку 6 поворачивают на произвольный угол в пределах от 10 до 350 градусов и таким образом фиксируют кнопку 6 в нажатом состоянии. В этот момент происходит отключение давления от измерительного прибора и стравливание давления рабочей среды из измерительной полости. При этом одно из уплотнительных колец 5 открывает соосное отверстие в корпусе 2. Давление рабочей среды при прохождении через данное отверстие и зазоры, образованные между корпусом 2, втулкой 4 и штоком 3, сбрасывается из измерительной полости средства измерения во внешнюю среду.
Для возврата кнопки 6 и штока 3 с уплотнительными кольцами 5 в исходное положение, кнопку 6 вращают до тех пор, пока шарик 9 не совместится с продольным пазом 10. В этот момент происходит срабатывание пружины 8, возвращающей в исходное положение указанные конструктивные части устройства.
Заявляемая конструкция запорного клапана является удобной в использовании, так как за счет наличия шарика, выполненного с возможностью автоматической фиксации в пазах втулки, исключается необходимость постоянного удерживания кнопки в нажатом состоянии. При этом воздействие, оказываемое на составные части конструкции, является постоянным, что исключает возможность выхода устройства из строя вследствие приложения избыточной внешней силы. Также пружина не подвергается воздействию рабочей среды, что снижает вероятность ее заклинивания в процессе эксплуатации, что в целом обеспечивает надежность работы запорного клапана.