УДЛИНИТЕЛЬ ШПИНДЕЛЯ ЗАПОРНОГО ВЕНТИЛЯ

Полезная модель относится к техническим решениям, применяемых на трубопроводах, в частности на запорной арматуре для осуществления перекрытия водного (газового, нефтяного и др.) потока в трубопроводе, размещенного в грунте, а также в коверах с поверхности земли (когда запорная арматура устанавливается без использования колодцев).
За счет своей конструкции телескопический удлинитель легко адаптируется в пределах заданного интервала к глубине залегания водопровода, предохраняя трубу и вентиль от просадки почвы и от попадания почвы внутрь корпуса вентиля. Легко настраиваясь под необходимую глубину залегания трубопровода, он может быть адаптирован к новому уровню полотна при его замене или при ремонте дорожного покрытия.
Проблема, которая заставила создать заявляемое техническое решение - возможность попадания через зазоры грунтовых вод во внутреннюю полость защитного кожуха, замерзания этой воды внутри кожуха и возникновению тем самым препятствия нормальному функционированию запорного вентиля.
Известен удлинитель для управления запорной арматурой (см. ПМ РФ №201893), состоящий из приводного наконечника, присоединенного к внешней приводной штанге, которая телескопически соединена с внутренней приводной штангой, при этом внутренняя приводная штанга заканчивается муфтой-адаптером, на внешнюю приводную штангу сверху надет внутренний защитный кожух, на внутреннюю приводную штангу надет внешний защитный кожух, а место соединения внутреннего и внешнего защитных кожухов защищено уплотнительной манжетой, защищающей внутреннюю полость защитного кожуха от проникновения грунта.
Недостатком аналога является возможность проникновения грунтовых вод во внутреннюю полость защитного кожуха, т.к. уплотнительная манжета не защищает от проникновения грунтовых вод во внутреннюю полость кожуха, что может привести к заклиниванию штока при промерзании грунта.
Кроме того, грунтовые воды могут проникнуть также и сверху со стороны наконечника, так и снизу со стороны запорного вентиля, т.к. никаких других уплотнений, кроме уплотнительной манжеты в средней части конструкции аналога не предусмотрено.
Ближайшим из аналогов автор выбрал удлинитель шпинделя запорного вентиля (см. шток телескопический №9500 А фирмы Hawle см. https://www.hawle.ru/upload/iblock/071/komplektuyushchie-i-zapasnye-chasti.pdf), включающий в себя телескопический вал для передачи вращательного движения, установленный внутрь телескопического кожуха, состоящего из внешней и внутренней труб, установленных одна в другую с возможностью ограниченного взаимного линейного перемещения, вал состоит из верхней и нижней частей с возможностью ограниченного взаимного линейного перемещения, на конце верхней части вала предусмотрено крепление для связи с источником вращательного движения, в нижней части вала предусмотрено место для крепления с приемником вращательного движения, в средней части защитного кожуха установлена грязезащитная манжета.
Недостатком ближайшего аналога, так же как и других известных аналогов, является негерметичность внутренней полости защитного кожуха, что может привести к заклиниванию штока при промерзании грунта.
Технической задачей, вытекающей из уровня техники, является повышение герметичности внутренней полости кожуха.
Указанная техническая задача решается за счет того, что заявляемый удлинитель шпинделя запорного вентиля, включающий в себя телескопический вал для передачи вращательного движения, установленный внутрь телескопического кожуха, состоящего из внешней и внутренней труб, установленных одна в другую с возможностью ограниченного взаимного линейного перемещения, вал состоит из верхней и нижней частей с возможностью ограниченного взаимного линейного перемещения, на конце верхней части вала предусмотрено крепление для связи с источником вращательного движения, в нижней части вала предусмотрено место для крепления с приемником вращательного движения, в средней части защитного кожуха установлена грязезащитная манжета. При этом в верхней части кожуха выполнена опорная шайба с уплотнительным воротником, жестко связанные с внутренней трубой кожуха, опорная шайба, на которые опирается уплотнительная шайба, поверх которой установлен зонтик, на верхней части вала закреплено стопорное кольцо, в средней части кожуха дополнительно закреплена уплотнительная муфта с герметизирующим кольцом, в нижней части кожуха выполнен фланец для соединения с фланцем вентиля через уплотнительную прокладку.
Благодаря герметизации системы в верхней части, в средней части и снизу, т.е. герметизации всех зазоров, повышается герметичность внутренней полости защитного телескопического кожуха, в котором размещен телескопический вал удлинителя, что и обеспечивает решение поставленной технической задачи.
На конце верхней части вала может быть закреплен съемный наконечник с трапецией под Т-образный ключ для связи с источником вращательного движения, а на противоположном конце вала, в нижней его части выполнена втулка для связи с приемником вращательного движения, что является одним из возможных вариантов соединения удлинителя с одной стороны с источником вращательного движения, а с другой стороны со шпинделем запорного вентиля.
Во внутренней полости внешней трубы защитного кожуха может быть выполнено стопорное металлическое кольцо, для ограничения движения внутренней трубы кожуха, при ее задвигании внутрь внешней трубы кожуха, что является одним из вариантов ограничения продольного движения внутренней трубы кожуха при ее задвигании внутрь внешней трубы кожуха.
Наконечник может быть прикреплен к верхней части вала при помощи разрезного штифта, что является одним из вариантов крепления наконечника к верхней части вала.
Верхняя часть телескопического вала может быть выполнена из профильного полнотелого прутка квадратного сечения 20×20×2 мм, а нижняя часть вала может быть выполнена из профильной металлической трубы квадратного сечения 30×30×2 мм, что является одним из возможных вариантов выполнения частей телескопического вала.
Внутренняя труба защитного кожуха может быть выполнена из полиэтилена, а внешняя труба защитного кожуха может быть выполнена из металла, что является одним из возможных вариантов выполнения внутренней и внешней труб защитного телескопического кожуха.
Уплотнительный воротник может быть выполнен из полиэтилена, что является одним из возможных вариантов выполнения уплотнительного воротника.
Опорная шайба может быть выполнена из полипропилена, что является одним из возможных вариантов выполнения опорной шайбы.
Грязезащитная манжета, уплотнительная шайба верхней части кожуха и уплотнительное кольцо средней части могут быть выполнены из резины, что является одним из возможных вариантов выполнения указанных уплотнительных элементов системы.
Уплотнительная муфта средней части, стопорное кольцо и фланец могут быть выполнены из нержавеющей стали, что является одним из возможных вариантов выполнения указанных деталей конструкции удлинителя.
Заявляемая конструкция удлинителя шпинделя запорного вентиля соответствует критерию «новизна», так как из уровня техники неизвестна совокупность существенных признаков, изложенная в формуле.
На чертеже схематично представлена конструкция заявляемого удлинителя шпинделя запорного вентиля в разрезе, вид с боку.
Рассмотрим пример конкретной реализации конструкции заявленного удлинителя шпинделя запорного вентиля, который включает в себя телескопический вал для передачи вращательного движения, установленный внутрь телескопического кожуха, состоящего из внешней 1 (труба ф57×2,5, Сталь 20) и внутренней 2 (труба ф 50 из полиэтилена) труб, установленных одна в другую с возможностью ограниченного взаимного линейного перемещения. Вал состоит из верхней 3 (профильный полнотелый пруток квадратного сечения 20×20×2 мм из стали 12×18н10) и нижней 4 (профильная труба квадратного сечения 30×30×2 мм из стали 12×18н10) частей, с возможностью ограниченного взаимного линейного перемещения. Ограничителем является стопорное кольцо 5 (Сталь 20). На конце верхней части 3 вала с помощью разрезного штифта 6 (сталь 12×18н10) закреплен наконечник 7 (сталь 12×18н10) с трапецией под Т-образный ключ. В нижней части 4 вала с помощью разрезного штифта 8 (сталь 12×18н10) прикреплена втулка 9 (сталь 12×18н10) для связи телескопического вала со шпинделем запорного вентиля (на чертеже не показаны). В средней части защитного кожуха установлена грязезащитная манжета 10 (из резины). В верхней части 2 кожуха выполнена опорная овальная шайба 11 (из пропилена) с уплотнительным воротником 12 (из полиэтилена), жестко связанные с внутренней трубой 2 кожуха, на которые опирается уплотнительная шайба 13 (резина), поверх которой установлен зонтик 14 (сталь 12×18н10). На верхней части 3 вала закреплено стопорное кольцо 15 (сталь 12×18н10). В средней части кожуха дополнительно закреплена уплотнительная муфта 16 (Сталь 20) с герметизирующим кольцом 17 (ф3.5 из резины), установленным в соответствующую ему канавку (на чертеже не показана). В нижней части 1 кожуха выполнен фланец 18 (Сталь 20) для соединения с фланцем запорного вентиля через уплотнительную резиновую прокладку (на чертеже не показаны). Телескопический вал снабжен ограничителем выдвижения 19. Во втулке 9 выполнено отверстие 20 для стопорного винта, фиксирующего вал удлинителя на шпинделе запорного вентиля (на чертеже не показано). На внешней поверхности части 1 кожуха выполнено защитное полимерное порошковое покрытие, обладающее антикоррозионными и электроизоляционными свойствами с рабочим температурным диапазоном от -60 до 150 град по Цельсию.
Используют удлинитель следующим образом. На запорный вентиль, установленный на глубине залегания трубопровода, устанавливают заявляемый удлинитель и прикрепляют болтами фланец 18 удлинителя к фланцу запорного вентиля через резиновую уплотнительную прокладку (на чертеже не показана), обеспечивая их герметичное соединение между собой. При этом втулка 9 надевается на шпиндель (на чертеже не показано) запорного вентиля и фиксируется на нем с помощью стопорного винта, установленного в отверстие 20. Затем удлинитель выдвигается на нужную длину и фиксируется в этом положении. Далее удлинитель закапывается в грунт. Над поверхностью грунта выступает наконечник 7 под Т-образный ключ. Зонтик 14, уплотнительная шайба 13, опорная шайба 11, уплотнительный воротник 12, обеспечивают герметизацию внутренней полости кожуха сверху, со стороны наконечника 7. Уплотнительная манжета 10, уплотнительная муфта 16 и уплотнительное герметизирующее кольцо 17 обеспечивают герметизацию внутренней полости кожуха в средней части. Фланец 18 с резиновой прокладкой (на чертеже не показана) и ответным фланцем на запорном вентиле обеспечивают герметизацию внутренней полости кожуха снизу, со стороны запорного вентиля.
Заявляемый удлинитель может быть также выполнен с другими типоразмерами и с другими применяемыми материалами, обеспечивающими его полноценное функционирование. Проведены натурные испытания заявленного удлинителя с погружением в воду, на глубину. Испытания показали, что заявленная конструкция обеспечивает полную герметичность внутренней полости защитного кожуха. Удлинитель - ближайший аналог компании Hewle в подобных условиях пропускает во внутреннюю полость защитного кожуха воду.
Таким образом, благодаря выполнению герметизации внутренней полости кожуха сверху, снизу и в средней части, обеспечивается полная герметизация внутренней полости защитного кожуха, чем достигается решение поставленной технической задачи. Детали заявленного устройства выполнены из современных материалов с применением современных технологий, обеспечивающих его долговечную и бесперебойную работу. Таким образом, заявляемая полезная модель соответствует критерию «промышленная применимость».