ШЛАНГОВЫЙ ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к арматуростроению, а именно - к шланговым запорно-регулирующим клапанам, предназначенным для установки на технологические линии и трубопроводы, транспортирующие вязкие, жидкие, пульпообразные слабоагрессивные и агрессивные рабочие среды.
Известен шланговый клапан, содержащий корпус с расположенным внутри корпуса эластичным шлангом и механизмом двухстороннего пережима шланга [Гуревич Д.Ф., Шпаков О.Н. «Справочник конструктора трубопроводной арматуры». Л., Машиностроение Ленинградское отделение, 1987, стр. 104, рис. 2.54в)].
Известен также шланговый клапан, содержащий эластичный шланг и механизм его пережима, содержащий силовую раму с вогнутым основанием для шланга, ходовой гайкой для приводного винтового шпинделя и направляющими штангами для соединенной с приводным винтовым шпинделем и снабженной выпуклой рабочей поверхностью нажимной траверсы [патент Российской Федерации №2300037, МПК F16K 7/06, опубл. 10.08.2006 г. Бюл. №22].
Недостатками известных шланговых клапанов является сложность конструкции из-за наличия двух ходовых гаек с правой и левой резьбой, а также повышенная материалоемкость и сложность изготовления.
В качестве прототипа выбран шланговый клапан, содержащий корпус, эластичный элемент и механизм его пережима, выполненный в виде силовой рамы, включающей нажимную траверсу, основание для шланга, соединенное посредством штанг с траверсой, в которой установлен винтовой шпиндель, отличающийся тем, что корпус дополнительно содержит направляющие, в которых установлены нажимная траверса и основание для шланга, выполненные Т-образной формы, при этом штанги силовой рамы расположены в отверстиях направляющих [патент Российской Федерации №2371622, МПК F16K 7/06, опубл. 27.10.2009 г. Бюл. №30].
Недостатком известной задвижки шланговой является низкая надежность, обусловлення тем, что элементы траверсы, основания для шланга и резьбового стержня при работе клапана находятся вне корпуса и подвергаются негативному воздействию окружающей среды (химической коррозии, осаждению абразивных частиц и пр.), что может привести к заклиниванию подвижных элементов клапана и привести его в негодность. Дополнительным фактором, снижающим надежность и долговечность работы известного шлангового запорно-регулирующего клапана, является различное усилие пережатия шланга траверсой и основанием для шланга: так как ось штока привода расположена вертикально, то на траверсу действует дополнительная сила тяжести привода - следовательно, верхняя часть шланга деформируется больше.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является повышение надежности шлангового запорно-регулирующего клапана.
Поставленная задача решена тем, что в шланговом запорно-регулирующем клапане, содержащем разъемный корпус с установленными в нем эластичным шлангом с фланцевыми окончаниями и механизмом двустороннего пережима шланга, выполненным в виде силовой рамы, включающей нажимную траверсу, соединенную со шпинделем привода, и основание для шланга с закрепленными к нему двумя параллельными штангами, каждая из которых зафиксирована другим концом к корпусу привода и проходит по скользящей посадке сквозь траверсу и разъемный корпус, согласно полезной модели, разъемный корпус выполнен закрытым, а траверса и основание для шланга установлены внутри корпуса и выполнены в виде пластин с трапециевидной пережимающей поверхностью, при этом по краям траверсы выполнены направляющие полукруглые пазы, а в разъемном корпусе выполнены сквозные отверстия с установленными в них антифрикционными направляющими втулками для перемещения штанг, а клапан снабжен элементом визуализации разрушения эластичного шланга и появления утечек.
Для снижения веса и повышения жесткости и прочности конструкции разъемный корпус клапана выполнен фрезерным способом.
При этом привод может быть выполнен ручным, электрическим или пневматическим.
В варианте выполнения клапана с ручным управлением привод содержит полый шток с закрепленной в его отверстии резьбовой втулкой, в которую ввернут снабженный маховиком резьбовой стержень, имеющий бурт, упирающийся во втулку, закрепленную в корпусе привода.
Для повышения надежности и долговечности работы ручного привода между буртом резьбового стержня и втулкой корпуса привода установлен упорный подшипник качения. С целью обеспечения компактности привода упорный подшипник качения выполнен игольчатым.
Для упрощения конструкции клапана элемент визуализации разрушения эластичного шланга и появления утечек выполнен в виде сквозного отверстия в нижней части разъемного корпуса.
С целью обеспечения одинакового двустороннего пережима шланга траверсой и основанием для шланга за счет исключения дополнительного усилия веса привода на траверсу, ось штока привода клапана расположена горизонтально.
Заявляемая полезная модель иллюстрирована чертежами, на которых показан общий вид шлангового запорно-регулирующего клапана в варианте исполнения с ручным приводом: Фиг. 1 - продольный разрез клапана в положении «открыто»: Фиг. 2 фрагмент ручного привода с упорным игольчатым подшипником качения в разрезе.
Перечень позиций на чертежах:
1 - эластичный шланг с фланцевыми окончаниями;
2 - разъемный корпус;
3 - ручной привод;
4 - траверса;
5 - основание для шланга;
6 - направляющая штанга;
7 - отверстие в нижней части разъемного корпуса для визуализации разрушения эластичного шланга и появления утечек;
8 - шток;
9 - резьбовая втулка;
10 - маховик;
11 - резьбовой стержень;
12 - бурт резьбового стержня;
13 - втулка;
14 - упорный игольчатый подшипник качения.
Шланговый запорно-регулирующий клапан (см. Фиг. 1) содержит эластичный шланг 1 с фланцевыми окончаниями, установленный в разъемном корпусе 2. Клапан снабжен ручным приводом 3 механизма двустороннего пережима шланга 1. выполненным в виде силовой рамы, включающей нажимную траверсу 4, соединенную со шпинделем привода 3, и основание 5 для шланга с закрепленными к нему двумя параллельными штангами 6. каждая из которых зафиксирована другим концом к корпусу привода 3 и проходит по скользящей посадке сквозь траверсу 4 и разъемный корпус 2.
При этом разъемный корпус 2 выполнен закрытым, а траверса 4 и основание 5 для шланга 1 установлены внутри корпуса 2 и выполнены в виде реек с трапециевидной пережимающей поверхностью. По краям траверсы выполнены контактирующие со штангами 6 полукруглые пазы (не показ.), а в разъемном корпусе 2 выполнены сквозные отверстия с установленными в них антифрикционными втулками (не показ.) для направленного перемещения штанг 6. Клапан снабжен элементом визуализации разрушения эластичного шланга 1 и появления утечек, выполненным в виде сквозного отверстия 7 в нижней части разъемного корпуса 2.
Для повышения жесткости и прочности конструкции шлангового запорно-регулирующего клапана разъемный корпус 2 выполнен методом фрезерования на станке с числовым программным управлением (ЧПУ).
Фрезерный вариант изготовления разъемного корпуса 2 позволяет улучшить ремонтопригодность и повысить эксплуатационные показатели клапана за счет:
- снижения массы изделия за счет уменьшения толщины стенок разъемного корпуса, что технологически сложно, а иногда невозможно обеспечить при изготовлении полукорпусов методом литья (особенно это проявляется на корпусах клапанов с малым диаметром проточной части, где необходимо изготовление стенок с толщиной в несколько миллиметров);
- исключения наличия пор, рыхлот и других дефектов, возможных при изготовлении корпусов методом литья, и соответственно исключения затрат на доработку этих дефектов;
- повышения надежности разъемного корпуса за счет увеличения прочности и жесткости конструкции в целом.
Ручной привод состоит из полого штока 8 с закрепленной в его отверстии резьбовой втулкой 9, в которую ввернут снабженный маховиком 10 резьбовой стержень 11, имеющий бурт 12, упирающийся во втулку 13, закрепленную в корпусе привода 3. Для повышения надежности работы клапана за счет исключения сухого трения и износа деталей между буртом 12 резьбового стержня 11 и втулкой 13 корпуса привода 3 установлен упорный игольчатый подшипник 14 качения.
С целью обеспечения одинакового двустороннего пережима шланга 1 траверсой 4 и основанием 5 для шланга за счет исключения дополнительного усилия веса привода 3 на траверсу 4, ось штока 8 привода 3 клапана может быть расположена горизонтально (не показ).
При этом шланговый запорно-регулирующий клапан может комплектоваться электрическим и пневматическим приводом для дистанционного и/или автоматического управления.
Шланговый запорно-регулирующий клапан работает следующим образом.
При помощи маховика 10 приводят во вращение резьбовой стержень 11, входящий в зацепление с резьбовой втулкой 9 штока 8, который, упираясь в нажимную траверсу 4. толкает ее вниз по направляющим штангам 6 и перемещает вверх привод 3 со штангами 6 и закрепленным к ним основанием 5 для шланга 1.
Происходит регулируемый приводом 3 двусторонний пережим шланга 1. который может быть осуществлен от положения «Открыто» (Фиг. 1) до положения «Закрыто» (не показ.). При встречном движении нажимной траверсы 4 и основания 5 происходит пережатие шланга 1, обеспечивающее надежное перекрытие потока рабочей среды. Благодаря наличию упорного подшипника 14 требуется незначительное усилие для проворачивания маховика 10 ручного привода 3, исключается износ сопрягаемых поверхностей бурта 12 резьбового стержня 11 и втулки 13.
Многовариантная конструкция клапана позволяет выбрать любой тип привода и материал шланга в зависимости от параметров рабочей среды.
При этом конструкция клапана позволяет производить замену эластичного шланга 1, выполнив демонтаж лишь нижней части разъемного корпуса 2 и основания 5 для шланга 1, что существенно снижает трудоемкость проведения ремонта и монтажных работ.
Применение полезной модели позволяет существенно повысить надежность шлангового запорно-регулирующего клапана.