КЛАПАН ДОННЫЙ

Клапан донный относится к области машиностроения и, в частности, к арматуростроению. Клапан донный предназначен для установки на емкости и служит для налива и слива жидкой рабочей средой.
Известны донные клапаны, содержащие корпус, поршень, запорный элемент, пружину сжатия.
В патенте № RU 31627 МПК F16K 31/122 описан клапан донный, содержащий корпус, толкатель, кулису, стакан, поршень, пружину, шток, цилиндр (запорный элемент), уплотнения, штуцер подвода воздуха.
В патенте № RU 81280 МПК F16K 1/122 описан клапан донный, содержащий корпус с отверстиями для прохождения продукта и имеющий предохранительное кольцо слома, поршень, запорный элемент, выполненный в виде цилиндра со штоком и имеющий возможность движения по направляющим втулкам, с образованием между поршнем и запорным элементом герметичной полости посредством уплотняющих прокладок (уплотнительных элементов), соединенной через канал в корпусе с источником управляющей среды, ручной дублирующий привод, пружины сжатия.
Из всех устройств аналогичного назначения самым близким по технической сущности к предлагаемой полезной модели является клапан донный, описанный в патенте № RU 39174 МПК F16K 27/02. Он содержит основание (корпус) в виде плиты со сквозным отверстием, поршень с уплотнением (герметизирующим элементом) на наружной цилиндрической поверхности, соединенный жестко с основанием, запорный элемент, выполненный в виде цилиндрического стакана, надетого на поршень с возможностью движения к седлу в проходе и обратно с образованием герметической полости между дном запорного элемента и торцом поршня, сообщающейся через каналы в основании с источником управляющей среды, винтовую пружину сжатия, поджимающую запорный элемент к седлу в проходе основания, ручной дублирующий привод.
Данный клапан донный надежен, однако он достаточно трудоемок при его техническом обслуживании и ремонте. Это обусловлено тем, что для замены, например, пружины, являющейся самой частой причиной неработоспособности клапана донного, приходится производить полную разборку клапана. Таким образом, в устройстве не достигается технический результат, выраженный в сокращении продолжительности его технического обслуживания и ремонта.
Технический результат, достигаемый при осуществлении предлагаемой полезной модели - сокращение продолжительности технического обслуживания и ремонта клапана донного за счет изменения конструкции, в которой составляющие клапан детали располагаются в порядке снижения вероятности их выхода из строя.
Указанный технический результат достигается тем, что в известном клапане донном, содержащим корпус с полостью для рабочей среды, с патрубком для управляющей среды и с уплотнительным элементом, поршень, запорный элемент, охватывающий поршень, герметизирующий элемент, установленный на поршень, при этом поршень с герметизирующим элементом и запорный элемент образуют рабочую полость, шток в форме тела вращения, фиксатор, связанный со штоком, пружину, установленную между поршнем и фиксатором, и кожух, корпус, поршень, запорный элемент, шток, фиксатор и пружина располагаются на общей оси, при этом шток обеспечивает механическую связь поршня с корпусом и является направляющей для запорного элемента, а посредством отверстий, выполненных в нем, обеспечивает связь патрубка для управляющей среды и рабочей полостью.
Необходимо отметить, что возможны варианты конструктивного исполнения, где клапан донный оснащается ручным дублирующим приводом и фильтрующим элементом.
В результате проведенного поиска по источникам научно-технической и патентной информации не были обнаружены конструкторские решения, совокупность существенных признаков которых аналогична предлагаемой полезной модели и обеспечивает достижение такого же технического результата. Реализация заявленного клапана донного осуществима в условиях машиностроительного предприятия. Таким образом, можно отметить, что предлагаемая полезная модель представляет собой решение технической задачи, является новым, обеспечивает промышленную применимость и обладает изобретательским уровнем.
Суть предлагаемой полезной модели поясняется на нижеследующих фигурах.
На фиг.1 и фиг.2 изображен клапан донный.
Клапан донный содержит корпус 1 с полостью 2 для рабочей среды, патрубком 3 для управляющей среды, уплотнительным элементом 4, поршень 5, запорный элемент 6, шток 7, пружину 8, фиксатор 9, герметизирующий элемент 10, вал 11, кулачок 12, толкатель 13, кожух 14, фильтрующий элемент 15. Вал 11, кулачок 12 и толкатель 13 образуют ручной дублирующий привод. Поршень 5 с герметизирующим элементом 10 и запорный элемент 6 образуют рабочую полость 16. Запорный элемент 6 и уплотнительный элемент 4 корпуса 1 образуют затвор клапана. Кожух 14 обеспечивает защиту механизма клапана от посторонних крупных предметов, а фильтрующий элемент 15 - от мелких.
В исходном положении рабочая среда подается в полость 2. Пружина 8 опирается на фиксатор 9 и прижимает запорный элемент 6 к уплотнительному элементу 4 корпуса 1, что предотвращает движение рабочей среды.
При подаче под давлением в патрубок 3 управляющая среда по каналам в корпусе 1 и штоке 7 попадает в рабочую полость 16. Благодаря давлению рабочей среды запорный элемент 6 перемещается, сжимает пружину 8, и открывают затвор, благодаря чему рабочая среда перетекает из полости 2 в емкость, на которую установлен клапан донный.
При сбросе управляющей среды из рабочей полости 16 пружина 8 возвращает запорный элемент 6 в исходное положение, тем самым закрывая затвор и прекращая перетекание рабочей среды.
При отсутствии давления управляющей среды для открытия затвора поворачивается вал 11, связанный с кулачком 12. Кулачок 12 через толкатель 13 перемещает запорный элемент 6, сживает пружину 8, и открывает затвор, благодаря чему рабочая среда перетекает из полости 2 в емкость, на которую установлен клапан донный.
При обратном или дальнейшем повороте вала 11 пружина 8 возвращает запорный элемент 6 в исходное положение, тем самым закрывая затвор и прекращая перетекание рабочей среды.
Именно такая конструкция клапана донного содержащая корпус с полостью для рабочей среды, с патрубком для управляющей среды и с уплотнительным элементом, поршень, запорный элемент, охватывающий поршень, герметизирующий элемент, установленный на поршень, при этом поршень с герметизирующим элементом и запорный элемент образуют рабочую полость, шток в форме тела вращения, фиксатор, связанный со штоком, пружину, установленную между поршнем и фиксатором, и кожух, а корпус, поршень, запорный элемент, шток, фиксатор и пружина располагаются на общей оси, при этом шток обеспечивает механическую связь поршня с корпусом и является направляющей для запорного элемента, а посредством отверстий, выполненных в нем, обеспечивает связь патрубка для управляющей среды и рабочей полостью, обеспечивает технический результат, направленный на сокращение продолжительности технического обслуживания и ремонта клапана донного.
Для проверки удобства технического обслуживания и ремонта клапан донный был установлен полуприцеп-цистерну модели 96742-0000010-03 предназначенный для перевозки бензина. Экспериментально было установлено, что благодаря предлагаемой конструкции продолжительность технического обслуживания и ремонта клапана донного, была сокращена с 43 до 17 минут.
В качестве примеров конкретного выполнения можно сообщить следующее: корпус и запорный элемент клапана донного изготовлены из стали 40Х13, элемент уплотнительный - из резиновой смеси В14. Реализация клапана донного возможна в условиях машиностроительного предприятия на универсальном оборудовании.
Как видно из вышеописанного, именно конструктивные особенности предлагаемой полезной модели сокращают продолжительность технического обслуживания и ремонта клапана донного.