ПЕРЕКЛЮЧАЮЩИЙ КЛАПАН ДЛЯ СИСТЕМЫ ОРОШЕНИЯ

Полезная модель относится к электроуправляемому гидравлическому переключающему клапану и может использоваться в подземных горных разработках для подачи воды на оросительные форсунки в зоны интенсивного образования угольной пыли при добыче и транспортировке угля.
Известен переключающий клапан по патенту RU 2403394 (опубл. 10.11.2010) для системы орошения в подземных горных разработках. Данный переключающий клапан размещен в клапанной коробке, снабженной подключением для водопроводной линии, и сопряжен с установленным в клапанной коробке электрически приводимым управляющим клапаном для управления переключающим клапаном. Переключающий клапан имеет возможность удержания в исходном закрытом положении усилием воздействующей на затвор пружины и напором воды, и возвращения в исходное закрытое положение усилием воздействующей на затвор пружины.
Недостатком данного переключающего клапана является то, что усилие пружины не регулируется, вследствие чего затвор в закрытом положении клапана имеет неизменное осевое положение и следовательно, клапан может работать только в узком диапазоне давлений воды, причем напор оросительной воды в водопроводной линии относительно высокий и составляет 150 бар, что значительно нагружает клапаны и уплотнения в клапанной коробке.
Техническая задача, на решение которой направлена полезная модель, заключается в обеспечении универсальности переключающего клапана вследствие его работы в большом диапазоне рабочего давления и продлении срока его службы за счет работы при относительно низком напоре воды.
Поставленная задача решена тем, что переключающий клапан для системы орошения в подземных горных разработках размещен в клапанной коробке, снабженной подключением для водопроводной линии, и сопряжен с установленным в клапанной коробке электрически приводимым управляющим клапаном для управления переключающим клапаном. Переключающий клапан имеет возможность удержания в исходном закрытом положении усилием воздействующей на затвор пружины и напором воды, и возвращения в исходное закрытое положение усилием воздействующей на затвор пружины.
В отличие от прототипа, введен винт, имеющий возможность регулирования осевого положения затвора.
Сущность полезной модели иллюстрируется следующими чертежами:
фиг. 1 - гидравлическая схема клапанной коробки;
фиг. 2 - переключающий клапан.
Схематически показанный на фиг. 1 переключающий клапан 1 для системы орошения в подземных горных разработках размещен в клапанной коробке 2 и сопряжен с установленным в клапанной коробке 2 электрически приводимым управляющим клапаном 3 для управления переключающим клапаном 1. Переключающий клапан 1 представляет собой 2/2-ходовой клапан, который в открытом положении соединяет водопроводную линию с оросительной форсункой, а в закрытом положении отсоединяет оросительную форсунку от водопроводной линии.
Переключающий клапан 1 удерживается в исходном, закрытом положении усилием пружины 4 и напором подпирающей воды, и возвращается в закрытое положение посредством усилия пружины 4. Регулируемое винтом усилие пружины 4 схематично показано стрелкой 5.
В клапанной коробке 2 расположено предпочтительно два управляющих клапана 3, каждому из которых соответствует по одному переключающему клапану 1, а также предусмотрены напорное присоединение P к водопроводной линии, присоединение для потребителя A и присоединение для сливной линии T. Управляющий клапан 3 гидравлически связан с переключающим клапаном 1 соединением для управляющего давления У.
Изображенный на фиг. 2 переключающий клапан 1 выполнен в виде патрона, который вставлен в посадочное отверстие корпуса 6 и фиксирован в нем посредством резьбового соединения.
Переключающий клапан 1 содержит размещенные соосно на одной линии винт 7, пружину 4, затвор 8, запорный шарик 9, седло 10, толкатель 11 и поршень 12. Винт 7 ввинчен в осевое отверстие гильзы 13 до упора в пружину 4, имеющую возможность регулирования усилия поджатия затвором 8 запорного шарика 9 к седлу 10. В зависимости от плотности прижатия запорного шарика 9 к конусу седла 10 зависит герметичность отключения напорной линии Р от линии для потребителя А. Затвор 8 и запорный шарик 9 окружены со стороны присоединения для напорной линии Р центрирующей втулкой 14, имеющей возможность центрирования запорного шарика 9 по отношению к посадочному конусу седла 10 и предотвращения выпадания запорного шарика 9 в полость напорной линии Р.
Поршень 12 окружен пробкой 15, имеющей радиально расположенное присоединение для управляющего давления У, сообщающееся с дном 16 поршня 12. Присоединение для управляющего давления У гидравлически связано с присоединением для сливной линии Т при закрывании переключающего клапана 1.
Работа переключающего клапана осуществляется следующим образом.
В закрытом положении переключающего клапана 1 давление в линии гидравлического управления У отсутствует. Пружина 4, воздействующая своим усилием на затвор 8, плотно прижимает запорный шарик 9 к конусу седла 10, вследствие чего линия напора Р отсечена от линии для потребителя А. Давление воды в линии напора Р также подпирает запорный шарик 9 к седлу 10.
Если усилия пружины 4 и напора подпирающей воды недостаточно для плотного прижатия запорного шарика 9 к конусу седла 10, то показателем этого является протечка воды из сливной линии Т. В этом случае ввинчивают винт 7 глубже в гильзу 13. Такое перемещение винта 7 приводит к осевому перемещению затвора 8 до плотного упора запорного шарика 9 в конус седла 10. Причем величина, на которую перемещают винт 7, зависит от величины давления в напорной линии Р и тем больше, чем меньше указанное давление. Данная мера позволяет использовать переключающий клапан 1 в широком диапазоне относительно низких значений рабочего давления, составляющих от 4 до 100 бар.
Подача питающего напряжения постоянного тока на исполнительный электромагнит управляющего клапана 3 приводит к подаче давления с управляющего клапана 3 по линии гидравлического управления У в присоединение для управляющей линии У переключающего клапана 1. При этом сила, действующая на запорный шарик 9 со стороны присоединения для управляющего давления У через поршень 12 и толкатель 11, намного больше силы, удерживающей клапан 1 в закрытом положении. В результате чего толкатель 11 через запорный шарик 9 и затвор 8 сжимает пружину 4, линия напора Р соединяется с линией для потребителя А и оросительная вода поступает в распылительные форсунки. Возможно перемещение поршня 12 путем нажатия на кнопку (на чертеже не показана) при наладочном режиме.
При снятии напряжения или отключении кнопки происходит соединение линии гидравлического управления У с линией слива Т через исполнительный электромагнит управляющего клапана 3. Переключающий клапан 1 посредством воздействующей на затвор 8 пружины 4 возвращается в закрытое положение, при котором линия напора Р отсечена от линии для потребителя А.
Введение винта 7, имеющего возможность регулирования осевого положения затвора 8, обеспечивает возможность работы переключающего клапана 1 в большом диапазоне относительно низких значений рабочего давления, что увеличивает срок службы и обеспечивает его универсальность.