Клапан угловой

Предлагаемая полезная модель относится к запорно-регулирующим устройствам и предназначена для ручного регулирования расхода (давления) рабочей среды путем изменения проходного сечения, в трубопроводе.
Известен патент Китая CN 205226409 от 11.05.2016, в котором раскрыт клапан угловой, включающий корпус, входной и выходной каналы корпуса, расположенные под углом 90°, втулку, установленную в месте пересечения каналов, плунжер, установленный во втулке клеточной и выполненный с возможностью перекрывать каналы, крышку, с размещенными в ней штоком со шкалой и герметично уплотненным в ней, и штурвал, поворотом которого смещается шток и соединенный с ним плунжер.
Недостатком данного клапана являются низкая надежность и ремонтопригодность клапана.
Наиболее близким источником является патент РФ №192418 клапан регулирующий угловой. Данный клапан включает корпус, входной и выходной каналы корпуса, расположенные под углом 90°, втулку клеточную, установленную в месте пересечения каналов, плунжер, установленный во втулке клеточной и выполненный с возможностью перекрывать каналы, крышку, с размещенным в ней штоком со шкалой и герметично уплотненным в ней, и штурвал, поворотом которого смещается шток и соединенный с ним плунжер. При этом входной канал корпуса выполнен в виде отдельной входной крышки, присоединяемой к корпусу, в крышке корпуса установлен клапан спускной для сброса избыточного давления из корпуса клапана, и клапан спускной для сброса избыточного давления из узла уплотнения штока, и, по меньшей мере, один клапан обратный для подачи пасты уплотнительной в узел уплотнения штока.
Недостатком ближайшего аналога являются недостаточная надежность и ремонтопригодность клапана, в частности плунжера.
Технический результат - повышение надежности и срок эксплуатации при максимально возможном перепаде давления на запорном элементе.
Технический результат достигается тем, что клапан угловой включает корпус, входной и выходной каналы корпуса, расположенные под углом 90°, втулку, установленную в месте пересечения каналов, плунжер, установленный во втулке и выполненный с возможностью перекрывать каналы, крышку, с размещенными в ней штоком со шкалой и герметично уплотненным в ней, и штурвал, поворотом которого смещается шток и соединенный с ним плунжер. Входной канал корпуса выполнен в виде отдельной входной втулки, присоединяемой к корпусу. В крышке корпуса установлен клапан спускной для сброса избыточного давления из корпуса клапана и клапан спускной для сброса избыточного давления из узла уплотнения штока и, по меньшей мере, один клапан обратный для подачи пасты уплотнительной в узел уплотнения штока. При этом втулка, установленная в месте пересечения каналов, включает седло, ориентированное в выходном канале, выполненное из материала с высокой твердостью и которое имеет возможность перекрывать плунжер, а также тем, что к корпусу плунжера присоединена чашеобразная насадка из материала с высокой твердостью, выполненная с возможностью перекрывать седло.
Чашеобразная насадка может быть присоединена к корпусу плунжера посредством винта.
Кроме того в выходном канале корпуса предпочтительно располагать втулку защитную выполненную из материала с высокой твердостью.
Сущность заявленного технического решения поясняется чертежами фиг. 1-4, где
на фигуре 1 показан сборочный чертеж предлагаемого клапана в разрезе,
на фигуре 2 показан вид сбоку,
на фигуре 3 показан сборочный чертеж плунжера,
на фигуре 4 показан сборочный чертеж привода.
На фигурах позициями обозначены следующие детали:
1 - корпус,
2 - втулка с проходными отверстиями,
3 - седло,
4 - плунжер в сборе,
5 - кольцо,
6 - крышка,
7, 8 - клапаны спускные,
9, 10 - клапаны обратные,
11 - входная втулка,
12, 13 - втулки,
14 - уплотнения штока,
15 - втулка проставочная,
16 - втулка защитная,
17, 18, 19, 20, 21 - кольца резиновые уплотнительные,
22, 23, 24, 25, 26 - кольца защитные,
27 - указатель,
28 - шток,
29 - насадка,
30 - втулка проставочная,
31 - уплотнение плунжера,
32 - винт,
33 - кольцо опорное,
34 - штурвал,
35 - винт привода,
36 - гайка,
37 - втулка передаточная,
38 - подшипники,
39 - шпонка,
40 - стакан.
Клапан состоит из механизма регулирующего и привода.
Механизм регулирующий включает в себя корпус 1, в котором установлены: втулка с проходными отверстиями 2, седло 3, плунжер 4 и кольцо 5. Сверху на корпус 1 крепится крышка 6, с установленными в ней клапанами спускными 7 и 8, клапанами обратными 9 и 10 и узлом уплотнения Б штока 28 плунжера 4.
Сбоку на корпус 1 крепится входная втулка 11.
Узел уплотнения штока плунжера 4 состоит из втулки 12, втулки 13, уплотнений штока 14 и втулки проставочной 15.
Клапан спускной 7 служит для сброса избыточного давления из корпуса клапана.
Клапан спускной 8 служит для сброса избыточного давления из узла уплотнения штока.
Клапаны обратные 9 и 10 служат для подачи пасты уплотнительной, например, 131-435 КГУ тип 1 ТУ 2257-001-60565518-2009 в узел уплотнения штока.
Для защиты корпуса 1, монтажного фланца и трубопровода на выходе клапана от эрозионного и абразивного износа, в корпусе 1 расположена втулка защитная 16 из сплава с высокой твердостью.
Герметичность уплотнительных соединений в механизме регулирующем обеспечивается кольцами резиновыми уплотнительными 17, 18, 19, 20, 21 и кольцами защитными 22, 23, 24, 25, 26.
Конструкция плунжера 4 представлена на фиг. 3.
Плунжер состоит из штока 28, насадки 29, втулки проставочной 30, винта 32. На штоке 28 установлены кольцо опорное 33, уплотнение плунжера 31.
Принцип работы.
Регулирование параметров рабочей среды осуществляется путем изменения площади проходного сечения затвора при перемещении плунжера 4 относительно седла 3, при этом регулирование параметров рабочей среды происходит между профильной поверхностью плунжера и кромкой седла.
Приведение клапана в действие осуществляется приводом фиг. 4
Шток 28 через расположенное в верхней части отверстие В2 (фиг. 3) и винт привода 35 через расположенное в нижней части отверстие В1 (фиг. 4) жестко соединены между собой посредством указателя 27 (фиг. 2).
Штурвал привода 34 неподвижно закреплен на передаточной втулке 37, которая посредством шпонки 39 соединена с гайкой 36. Осевое перемещение гайки 36 ограничено подшипниками 38, которые в свою очередь обеспечивают вращение штурвала без приложения особых усилий.
Винт привода 35 наружной резьбовой частью находится в постоянном сопряжении с внутренней резьбой гайки 36, а наружной цилиндрической частью имеет возможность осевого перемещения во внутренней полости стакана 40.
Таким образом, вращательное движение штурвала 34 преобразуется в поступательное движение винта привода 35, который жестко соединен со штоком 28 плунжера 4.
При вращении штурвала 34 привода по часовой стрелке шток 28 с плунжером 4 перемещается вниз, и клапан закрывается;
При вращении штурвала 34 привода против часовой стрелки шток 28 с плунжером 4 перемещается вверх и клапан открывается.
Оригинальность и новизна конструкции клапана регулирующего углового состоит в том, что в конструкции затвора применено нестандартное конструктивное решение - насадка 29 плунжера 4 имеет чашеобразную форму и выполнена из твердого сплава ВК8. Конструкция плунжера 4, в отличие от ранее применяемых клеточного типа,  приобрела жесткость, надежность и ремонтопригодность.
Применение твердосплавных деталей клапана (седла 3 и насадки 29), выполненных из твердого сплава ВК8, позволяет обеспечить достаточно высокий класс герметичности запорного элемента (до VI класса по ГОСТ 9544-2015), исключить его эрозионный и абразивный износ, значительно улучшить прохождение транспортируемой среды с ориентацией потока в выходном канале, т.е. исключить кавитацию, а также увеличить надежность и срок эксплуатации при максимально возможном перепаде давления на запорном элементе в 21 МПа