ДРОССЕЛЬНАЯ ЗАСЛОНКА

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре и может быть использована в различных отраслях промышленности для регулирования потока среды.
Известен ручной вентиль, содержащий корпус, в котором размещен запорный орган, закрепленный на штоке, соединенном с маховиком, и указатель положения. В нижней части корпуса выполнены входное и выходное отверстия (SU, а.с. №1171630, МКИ 4 F 16 К 37/00, опубл. 07.08.85. Бюл. №29).
Данное устройство не обеспечивает высокой точности измерения расхода жидкости (среды).
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является дроссельная заслонка для регулирования потока среды, содержащая корпус с каналами (отверстиями) входа и выхода и полостью, в которой расположен запорный орган в виде цилиндрического стакана с уплотненным относительно корпуса поворотным валом управления (регулятором). Отверстия входа и выхода расположены под прямым углом относительно друг друга. Запорный орган в процессе эксплуатации выполняет вращательные движения относительно оси поворотного вала (RU, заявка №2001123176/06, МПК 7 F 16 К 1/22, опубл. 27.12.2004) - прототип.
Данная заслонка обеспечивает регулирование проходящего через нее потока среды, однако, не обеспечивает высокого ресурса работы из-за наличия гидроударов, особенно при установлении отверстий большого диаметра напротив входного отверстия жидкости. Запорным органом является стакан, он работает следующим образом: первоначально полностью перекрыто входное отверстие для жидкости, затем при его повороте вокруг
оси открывается первое отверстие, перекрывая вновь входное отверстие для жидкости и открывая второе отверстие, и так далее с увеличением каждый раз диаметра отверстий в стакане.
Гидроудары деформируют стакан, который сначала трудно повернуть, а со временем стакан заклинивает в корпусе.
Кроме того, чтобы точнее установить расход жидкости, необходимо иметь больше отверстий в стакане разного диаметра, а это ведет к увеличению площади S - боковой поверхности стакана, одновременно растет сила F, прижимающая стакан к корпусу. Из выражения F=SP, где Р - давление жидкости (данный тип регуляторов работает на давлениях 20,0 МПА), следует:
1) при определенных значениях S и Р поворот стакана вокруг оси будет невозможен из-за высокого коэффициента трения.
2) невозможно до бесконечности увеличивать массогабаритные размеры стакана.
Помимо этого в прототипе существуют специальные канавки, которые по размерам идентичны канавкам в трубопроводной арматуре. Специальные металлические кольца служат для уплотнения канавок. Погрешность изготовления канавок и колец приводит к нестабильной герметичности уплотнения и, как следствие, переточки канавок и замене уплотнительных колец с новыми геометрическими размерами.
Задачей полезной модели является усовершенствование конструкции дроссельной заслонки.
Технический результат, который будет достигнут от использования данной полезной модели заключается в повышении ресурса работы заслонки.
Технический результат достигается тем, что в дроссельной заслонке, содержащей корпус с отверстиями входа и выхода и полость, в которой напротив входного отверстия расположен запорный орган; регулятор,
уплотнение и втулку, регулятор выполнен в виде штока, нижняя часть которого переходит в запорный орган (т.е. запорный орган и шток выполнены в виде единой детали). Средняя часть штока снабжена выступом с резьбой с возможностью его перемещения по внутренней резьбовой проточке, которая нарезана на внутренней поверхности нижней части втулки. Отверстия входа и выхода выполнены одинакового размера и расположены соосно друг относительно друга в торцевых поверхностях нижней части корпуса. По периферии торцевых поверхностей корпуса выполнены симметричные кольцевые выступы.
Выступ на штоке выполнен на расстоянии от нижнего конца штока, равном или превышающем удвоенную высоту отверстия (Н≥2h).
Уплотнение расположено в средней части штока.
На верхнюю часть штока нанесена шкала для определения площади проходного сечения входного и выходного отверстия.
Сущность изобретения заключается в конструктивном исполнении дроссельной заслонки.
Выполнение регулятора в виде штока, нижняя частью которого является запорным органом обеспечивает полное перекрытие потока жидкости. Поднимаясь вверх, шток открывает нижнюю часть входного отверстия и жидкость протекает между нижней частью отверстия и нижней частью штока.
Двигаясь вверх шток равномерно пропускает жидкость через дроссельную заслонку без гидроударов и, достигая верхнего положения, полностью открывает входное отверстие для жидкости. В данном случае, входное отверстие корпуса совпадает с отверстием, которое регулирует запорный орган штока.
Снабжение штока в средней его части выступом с резьбой и выполнение на внутренней поверхности нижней части втулки резьбовой (несквозной) проточки обеспечивает плавное перемещение выступа штока по резьбовой
проточке втулки, что приводит к плавному изменению площади сечения отверстия (входного и/или выходного) и к установлению любой наперед заданной или расчетной площади сечения отверстия.
Выполнение входного и выходного отверстий одинакового размера и их соосное расположение относительно друг друга в торцевых поверхностях нижней части корпуса приводит к универсальности дроссельной заслонки, то есть дроссельную заслонку можно установить любой торцевой поверхностью к входящему потоку жидкости, и дроссельная заслонка будет работать одинаково, без гидроударов. (В прототипе дроссельная заслонка работает только в одном направлении).
Выполнение по периферии торцевых поверхностей корпуса симметричных кольцевых выступов служит для установки дроссельной заслонки, например, между фланцами трубопроводной арматуры без промежуточных уплотнительных колец. Вся выше перечисленная совокупность признаков обеспечивает повышение ресурса работы заслонки. Выполнение на штоке выступа, находящегося на расстоянии от его нижнего конца на величину равной или превышающей удвоенную высоту (Н≥2h) отверстия обеспечивает полное перекрытие нижней частью штока (запорного органа) входного отверстия, упираясь в дно корпуса, или полное открытие отверстия при положении нижней части штока (запорного органа) в верхнем положении. В этом случае нижняя часть штока поднимается вровень с верхней частью входного отверстия или выше его, что приводит к плавному изменению площади сечения отверстия (входного и/или выходного) и, как следствие, повышает ресурс работы заслонки.
Расположение уплотнения в средней части штока служит для предотвращения движения жидкости по полости корпуса, где расположен шток, снижения коэффициента трения между боковой поверхностью штока и корпусом заслонки и, как следствие, повышается ресурс работы дроссельной заслонки.
Снабжение верхней части штока шкалой позволяет определять площадь проходного сечения входного или выходного отверстия точно, без погрешностей. (В прототипе установить и визуально определить величину значения площади входного отверстия жидкости между отверстиями в стакане невозможно).
Из анализа научно-технической и патентной литературы заявляемой совокупности признаков, обеспечивающих достижение заявленного технического результата, нами не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию «новизна».
Изобретение поясняется чертежами, где:
на фиг.1 изображен общий вид дроссельной заслонки в разрезе, вид спереди,
на фиг.2 - то же, вид сбоку,
Дроссельная заслонка (фиг.1) содержит корпус 1, полость 2, внутри которой установлен шток 3. В средней части штока 3 выполнен выступ с резьбой 4. Сверху корпуса 1 имеется втулка 5, на внутренней поверхности которой в нижней ее части выполнена несквозная резьбовая проточка 6. Своей верхней частью шток 3 соединен с маховичком 7. В нижней части корпуса, на его торцевых поверхностях выполнены соосные и равные отверстия входа 8 и выхода 9. Кроме того, по периферии торцевых поверхностей корпуса 1 выполнены симметричные кольцевые выступы 10. В средней части штока, на расстоянии от его нижней части установлены уплотнения 11, а на его верхнюю часть нанесена шкала 12. К корпусу присоединен указатель 13 (фиг.2).
Изобретение осуществляется следующим образом.
Маховичком 7 шток 3 устанавливают в полости 2 корпуса 1 в его нижнее положение. При этом отверстия входа 8 и выхода 9 перекрыты и поток жидкости в заслонку не поступает. При вращении маховичка 7 (фиг.1) против часовой стрелки, шток 3 своим выступом с резьбой 4 плавно перемещается вверх по резьбовой проточке 6 втулки 5 и упирается в тело
втулки 5 (далее резьба отсутствует и поэтому движение невозможно). Отверстия входа 8 и выхода 9 полностью открываются нижней частью штока (запорным органом) 3. При движении штока 3 уплотнение 11 герметично уплотняет шток 3 в полости 2. Одновременно поднимается шкала 12 и неподвижный указатель 13 (фиг.2) своей стрелкой показывает на шкале все значения площади сечения, пропускаемой жидкости через отверстия входа 8 и выхода 9. Таким образом, можно установить любое значение площади сечения входного отверстия 8 и выходного 9, вращая маховичок по часовой или против часовой стрелки, а значение площади сечения легко визуально увидеть на шкале штока, на которую показывает указатель.
За счет выполненных на торцевых поверхностях корпуса 1 периферийных симметричных кольцевых выступов 10 дроссельная заслонка плотно присоединяется к трубопроводной арматуре.
Заявленная конструкция дроссельной заслонки помимо увеличения ресурса ее работы позволяет плавно осуществлять регулировку потока жидкости за счет ее универсальности, а также обеспечивает высокую точность измерений проходящего потока жидкости.