ВЕНТИЛЬ С УГЛОМ 90 ГРАДУСОВ МЕЖДУ ПРИСОЕДИНИТЕЛЬНЫМИ ПАТРУБКАМИ

Полезная модель относится к области машиностроения и может быть использована для подключения магистрали подачи воды к объектам пожаротушения.
Из уровня техники известны различные пожарные клапаны и вентили с углом 90 градусов между присоединительными патрубками, например из латуни.
В них выходной патрубок выполнен сильно выступающей вперед из корпуса цилиндрической втулкой с внешней резьбой выходного штуцера, на который накручивают торцевой фланец с элементами захвата в виде диаметрально расположенных по окружности приливов с Г-образной формой в сечении, с обеспечением байонетного соединения с элементом магистрали подачи воды. Таким образом, выполнение корпуса конструкции из латуни или чугуна. Это придает вентилю большой вес. Изготовление корпуса из более легких материалов (алюминия) не используется в таких устройствах (с углом поворота 90 градусов) по причине того, что в зоне соединения корпуса и выпускного штуцера при высоком давлении может произойти разрыв материала с образованием трещин и течи.
Также известно решение по патенту RU163355U, опубл.: 20.07.2016, в котором описан пожарный вентиль, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, сообщающимися между собой через перепускное отверстие седла, и размещенный в корпусе запорный механизм в виде винтового шпинделя, на одном конце которого установлен маховик, а на другом закреплен золотник для перекрытия перепускного отверстия, крышку, выполненную в виде фланца с расположенным в его верхней части выступом, отличающийся тем, что в нем выходной штуцер выполнен с торцевым фланцем и с элементами захвата в виде диаметрально расположенных по окружности приливов с Г-образной формой в сечении, при этом на внутренней поверхности выходного штуцера выполнена кольцевая канавка, внутри которой расположен кольцевой уплотнительный элемент, выполненный из эластичного материала, с обеспечением байонетного соединения с элементом магистрали подачи воды, причем упомянутый торцевой фланец выполнен со ступенчатыми ограничителями, обеспечивающими фиксацию положения присоединяемого элемента магистрали подачи воды при его повороте. В данном решении использован угол 90 градусов между присоединительными патрубками, но выполнение корпуса конструкции осуществляется из чугуна или латуни с никелевым покрытием. Это придает вентилю большой вес. Изготовление корпуса из более легких материалов (алюминия) не используется по причине того, что в зоне соединения корпуса и выпускного штуцера при высоком давлении может произойти разрыв материала с образованием трещин и течи. Здесь также выходной патрубок выполнен сильно выступающей вперед из корпуса цилиндрической втулкой с внешней резьбой выходного штуцера, на который накручивают или наваривают торцевой фланец с элементами захвата в виде диаметрально расположенных по окружности приливов с Г-образной формой в сечении, с обеспечением байонетного соединения с элементом магистрали подачи воды. Кроме того, технической проблемой всех известных решений является также низкая коррозионная устойчивость изделий.
Так, при использовании латуни для изготовления корпуса не только существенно повышается стоимость вентиля и его вес, но и изготовление вентилей из латуни с никелевым покрытием увеличивает время и усложняет технологию их изготовления. Это дополнительно повышает стоимость вентилей и может служить причиной ограничений при крупносерийном или массовом использовании. А при изготовлении корпуса из чугуна при постоянном рабочем контакте вентиля с кислотной средой водопроводной воды, имеется опасность повышенной коррозии, скорость которой (для серого чугуна) составляет 0,07 мм/год. Это ведет к недостаточной стойкости чугунных вентилей к разрушению. Изготовление из латуни только шпинделя, как это предложено в пожарных вентилях ведет к ускоренному образованию ржавчины (трудно растворимых гидратов - закиси и окиси железа) в местах соединения деталей вентиля из чугуна и латуни. Причиной служит электрохимическая коррозия, провоцируемая более высоким, по сравнению с чугуном, электродным потенциалом латуни. Это свидетельствует о пониженной совместимости деталей вентиля из латуни и чугуна по коррозионной устойчивости, и дополнительно снижает стойкость вентиля к разрушению.
Наиболее близким аналогом является решение по патенту RU 112315 U, опубликовано: 2012.01.10, в котором описан пожарный вентиль, содержащий корпус, выполненный с входным и выходным штуцерами, и со сформированным в корпусе седлом, скрепленную с корпусом на резьбе съемную фланцевую крышку, и, расположенный в корпусе запорный механизм, при этом запорный механизм выполнен в виде винтового шпинделя, скрепленного одной стороной с маховиком, а другой стороной шпиндель пропущен через сальник крышки и связан с крышкой резьбовым соединением, причем конец шпинделя подвижно скреплен с золотником, а золотник выполнен в виде скрепленных металлического и упругого колец и установлен с возможностью взаимодействия с седлом для подачи и перекрытия подачи рабочей среды, отличающийся тем, что шпиндель и металлическое кольцо запорного механизма выполнены из сплава алюминия, а материалом для изготовления корпуса и крышки служит сплав алюминия и/или высокопрочный чугун, используемый для стенок, толщиной менее 50 мм, причем корпус, крышка и запорный механизм выполнены в виде взаимозаменяемых деталей, при этом сплав алюминия содержит, мас.%: Магний 1,5-15 Медь ≤0-5 Кремний ≤1,7 Бериллий ≤0,25.
Технической проблемой прототипа является то, что выполнение корпуса конструкции из сплава алюминия с добавками усложняет технологию изготовления, а также требует увеличить толщину стенок, что увеличивает вес конструкции в сравнении с обычной толщиной таких же устройств, которые выполняются из латуни или чугуна. Кроме того, нагрузка высокого давления воды в зоне соединения корпуса и выпускного штуцера потребовала и в этом решении использовать угол наклона 135 градусов, что не всегда удобно.
В данном решении изготовление корпуса из алюминия той же толщины, что и устройства из латуни и чугуна (стенки корпуса выполнены с толщиной, не превышающей менее 50 мм). Но при этом в части угла 90 градусов между присоединительными патрубками не применяется также по причине того, что в зоне соединения корпуса и выпускного штуцера при высоком давлении может произойти разрыв материала с образованием трещин и течи. Происходит это из-за того, что в данном решении также используется выходной патрубок, который выполнен с сильно выступающей вперед из корпуса цилиндрической втулкой с внешней резьбой выходного штуцера, на который накручивают торцевой фланец с элементами захвата в виде диаметрально расположенных по окружности приливов с Г-образной формой в сечении, с обеспечением байонетного соединения с элементом магистрали подачи воды.
Задачей полезной модели является устранение указанных технических проблем известных решений.
Техническим результатом является создание такого пожарного вентиля надежной конструкции, которое имеет корпус из алюминия той же толщины (стенки корпуса выполнены с толщиной, не превышающей менее 50 мм), что и устройства из латуни и чугуна и при этом имеет угол 90 градусов между присоединительными патрубками, что позволяет облегчить вес устройства и упростить процесс его изготовления.
Указанный технический результат достигается за счет того, что заявлен вентиль, содержащий корпус, выполненный с входным штуцером и выходным патрубком, и со сформированным в корпусе седлом, скрепленную с корпусом на резьбе съемную фланцевую крышку, и, расположенный в корпусе запорный механизм, причем корпус вентиля выполнен из алюминия, отличающийся тем, что вентиль выполнен с углом 90 градусов между входным штуцером и торцевым фланцем, на выходном патрубке расположен торцевой фланец с элементами захвата в виде диаметрально расположенных по окружности приливов с Г-образной формой в сечении, с обеспечением байонетного соединения с элементом магистрали подачи воды, а упомянутый торцевой фланец выполнен со ступенчатыми ограничителями, обеспечивающими фиксацию положения присоединяемого элемента магистрали подачи воды при его повороте; задние стенки торцевого фланца сверху имеют жесткое соединение в виде сплава с боковой частью корпуса, где установлена крышка, а снизу имеют жесткое соединение в виде наплава с боковой частью корпуса в зоне входного штуцера; торцевой фланец и все остальные элементы корпуса кроме съемной крышки выполнены в виде единой цельнолитой детали; на торцевом фланце выполнена кольцевая канавка, внутри которой расположен кольцевой уплотнительный элемент, выполненный из эластичного материала.
Предпочтительно, жесткое соединение с боковой частью корпуса, где установлена крышка, выполненное сверху, имеет наплав от выходного патрубка до торцевого края корпуса, где установлена крышка.
Предпочтительно, жесткое соединение задней стенки торцевого фланца с боковой частью корпуса в зоне входного штуцера, выполненное снизу, имеет наплав от выходного патрубка до торцевого края входного штуцера.
Полезная модель поясняется чертежом
На чертеже показано устройство полезной модели (вид сбоку в разрезе).
На чертеже: 1 - корпус, 1.1 - торцевой край корпуса, где установлена крышка, 2 - выходной цилиндрический патрубок корпуса, 2.1 - торцевой край выходного патрубка, 3 - входной штуцер, 3.1 - торцевой край входного штуцера, 4 - седло перепускного отверстия, 5 - перепускное отверстие, 6 - крышка, 6.1 - выступ крышки, 7 - торцевой фланец, 7.1 - элементы захвата, 7.2 - кольцевая канавка, 7.3 - кольцевой уплотнительный элемент, 8 - винтовой шпиндель, 9 - маховик, 10.1 - наплав в верхней части торцевого фланца, 10.2 - наплав в нижней части торцевого фланца, 11 - золотник.
Осуществление полезной модели
Пожарный вентиль содержит корпус 1, выполненный с входным штуцером 3 и выходным патрубком 2, и со сформированным в корпусе седлом 4, скрепленную с корпусом на резьбе съемную фланцевую крышку 6, и, расположенный в корпусе запорный механизм в виде винтового шпинделя 8, скрепленного одной стороной с маховиком 9, а другой стороной шпиндель пропущен через сальник крышки и связан с крышкой резьбовым соединением, причем конец шпинделя подвижно скреплен с золотником 11. Золотник 11 выполнен установлен с возможностью взаимодействия с седлом 4 для подачи и перекрытия подачи рабочей среды через перепускное отверстие 5. Входной штуцер 3 выполнен с внутренней резьбой, предназначенной для соединения вентиля с водопроводом (на чертеже не показан). Корпус вентиля выполнен из алюминия, а стенки корпуса выполнены с толщиной, не превышающей 50 мм. Новым является то, что вентиль выполнен с углом 90 градусов между присоединительными патрубками. На выходном патрубке 2 расположен торцевой фланец 7 с элементами захвата 7.1 в виде диаметрально расположенных по окружности приливов с Г-образной формой в сечении. За торцевым концом 2.1 выходного патрубка 2 на торцевом фланце 7 выполнена кольцевая канавка 7.2, внутри которой расположен кольцевой уплотнительный элемент 7.3, выполненный из эластичного материала, например, из резины, с обеспечением байонетного соединения с элементом магистрали подачи воды (шлангом) (на чертежах не показан). Торцевой фланец 7 выполнен со ступенчатыми ограничителями (на чертежах не показаны), обеспечивающими фиксацию положения присоединяемого элемента магистрали подачи воды при его повороте. Задние стенки торцевого фланца сверху имеют жесткое соединение в виде наплава 10.1 с боковой частью корпуса 1, где установлена крышка 6, а снизу имеют жесткое соединение в виде наплава 10.2 с боковой частью корпуса в зоне входного штуцера 3.
Торцевой фланец 7 и все остальные элементы корпуса 1, 2, 3, 4, 5, кроме съемной крышки 6 выполнены в виде единой цельнолитой детали. Жесткое соединение в виде наплава 10.1 с боковой частью корпуса 1, где установлена крышка 6, выполненное сверху, может быть реализовано, например, путем выполнения наплава 10.1 от выходного патрубка 2 до торцевого края корпуса 1.1, где установлена крышка 6. Жесткое соединение задней стенки торцевого фланца 7 с боковой частью корпуса в зоне входного штуцера 3, выполненное снизу, может быть реализовано, например, путем выполнения наплава 10.2 от выходного патрубка 2 до торцевого края 3.1 входного штуцера. Принцип достижения заявленного технического результата в процессе работы пожарного вентиля заключается в следующем.
Благодаря тому, что конструкция корпуса вентиля выполнена в виде единой цельнолитой детали, объединяющей торцевой фланец 7 и все остальные элементы корпуса 1, 2, 3, 4, 5, кроме съемной крышки 6, при отсутствии выходного штуцера, вместо которого сразу на выходном патрубке наплавлен при изготовлении торцевой фланец 7, а также за счет того, что присутствуют наплавы 10.1 и 10.2, прочно соединяющие задние стенки торцевого фланца 7 и боковую часть корпуса 1 в зоне крышки 6 и в зоне входного штуцера 3, конструкция вентиля получается очень прочной и компактной, не имеющей вытянутого выходного патрубка как в известных решениях, и не имеющая накрученного выходного штуцера. И, не смотря на то, что вентиль имеет угол 90 градусов между присоединительными патрубками, данная полезная модель обладает надежностью. Таким образом, образуемая согласно полезной модели конструкция обладает надежностью даже при выполнении ее корпуса целиком из алюминия толщиной, не превышающей 50 мм, что позволяет облегчить вес устройства и упростить процесс его изготовления. Выполнение корпуса из алюминия практически исключает образование коррозии, что также обеспечивает надежность конструкции отдельных ее элементов и всей в целом. За счет того, что на выходном патрубке 2 расположен торцевой фланец 7 с элементами захвата 7.1 в виде диаметрально расположенных по окружности приливов с Г-образной формой в сечении, а на торцевом фланце 7 выполнена кольцевая канавка 7.2, внутри которой расположен кольцевой уплотнительный элемент 7.3, выполненный из эластичного материала, а также за счет того, что торцевой фланец 7 выполнен со ступенчатыми ограничителями, обеспечивающими фиксацию положения присоединяемого элемента магистрали подачи воды при его повороте, обеспечивается возможность байонетного соединения с элементом магистрали подачи воды (шлангом) без потребности соединения подобного торцевого фланца дополнительно путем накручивания его на выходной штуцер, как в известных решениях.
Это также повышает надежность и прочность конструкции при подаче воды с высоким давлением, а уменьшение количества присоединяемых дета лей (исключение штуцера с внешней резьбой) повышает коррозионную стойкость. Клапаны пожарных кранов с регуляторами расхода могут быть использованы в системах внутренних противопожарных водопроводов, зданий и сооружений, согласно СНиП 2.04.01-85. Клапаны устанавливаются на внутреннем противопожарном водопроводе нижних этажей многоэтажных зданий и применяются для пуска воды в пожарном кране.