КЛАПАН ДОННЫЙ

Клапан донный относится к приборам оснащения и безопасности автоцистерн, предназначен для нижнего налива (слива) светлых нефтепродуктов и устанавливается в нижней части отсека автоцистерны.
Известен клапан донный с пневмоприводом (патент РФ №31627, F16К 31/122), содержащий корпус, толкатель, кулису, стакан, поршень, пружину, шток, цилиндр, уплотнения, штуцер подвода воздуха, фильтр грубой очистки. Выходное колено клапана имеет специальную технологическую канавку, выполненную таким образом, что при воздействии внешних нагрузок на колено, основная его часть откалывается по профилю той канавки, сохраняя герметичность цистерны. Клапан оснащен рукояткой управления ручным механизмом.
Недостатками данной конструкции являются нетехнологичность конструкции (требуется дорогостоящее покрытие деталей), большое количество деталей и уплотнительных элементов, что ведет к быстрому износу прибора.
Известен донный клапан с пневмоприводом (патент РФ №2249746, F16К 31/122), содержащий основание, имеющее сквозные отверстия для прохождения среды. Поршень соединен с основанием через шток, а подвижный запорный элемент поджат пружиной и охватывает поршень. Полость между поршнем и запорным элементом сообщена с источником управляющей среды - сжатым воздухом. Ручной дублирующий привод содержит приводной вал, соединенный посредством троса с запорным элементом и установленный в радиальном отверстии основания с
возможностью поворота относительно своей оси и наматывания троса, который проходит через отверстия в плите, выполняющей функцию опоры.
Недостатками данной конструкции являются выполнение корпуса сварным (основание и колено), где отсутствует предохранительной кольцо слома, цилиндр базируется только на поршень, что может приводить к перекосам и заклиниванию, а также выполнение ручного привода в виде тросика, который наматывается на ось, может приводить к обрыву и истиранию троса.
Наиболее близким к заявляемому объекту по технической сущности является донный клапан (патент РФ №39174, F16К 27/02), содержащий основание, имеющее сквозные отверстия для прохождения среды. Поршень соединен с основанием через шток. Пружина поджатия установлена между нижней частью поршня и упором толкателя, ручной дублирующий привод выполнен в виде приводного вала с жестко закрепленным кулачком в средней части, поршень дополнительно содержит опорные стойки, соосно поджимно установлено опорное кольцо.
Недостатками данной конструкции является выполнение механизма ручного дублирования в виде вала с жестко закрепленным кулачком, при работе этого механизма возникает трение кулачка и штока, что требует дополнительных усилий и приводит к ускоренному износу уплотнительных колей на рукоятке. А также выполнение корпуса сварным (основание и колено) и отсутствие предохранительного кольца слома.
Предложен донный клапан содержащий корпус с отверстиями для прохождения продукта, поршень, запорный элемент, выполненный в виде цилиндра со штоком и имеющий возможность движения по направляющим втулкам, с образованием между поршнем и запорным элементом герметичной полости посредством уплотняющих прокладок, соединенной через канал в корпусе с источником управляющей среды (сжатым воздухом), ручной дублирующий привод, пружины сжатия. Новым в полезной модели является то, что корпус клапана выполнен в виде объединенной отливки
поршень-корпус. Конструкция отливки позволяет при механической обработке выдерживать требуемую перпендикулярность и соосность поверхностей, где установлены уплотнения и перемещается запорный цилиндр со штоком.
На внешней цилиндрической поверхности поршня установлено двойное уплотнение (воротниковые манжеты), а на внутренней поверхности поршня - армированные манжеты. Конструкция воротниковых и армированных манжет такова, что нагрузка на уплотнительные поверхности минимальна, что увеличивает срок службы прибора.
Ручное дублирование выполнено поршнем, цилиндром, штоком и болтом на одной оси, и представляет собой резьбовой механизм, передающий усилие вкручивания болта на шток цилиндра.
На фиг.1 представлен клапан донный с пневматическим управлением и ручным дублированием.
На фиг.2 представлен клапан донный с пневматическим управлением.
На фиг.3 представлены воротниковые манжеты и армированные манжеты, предназначенные для уплотнения цилиндра и штока.
Клапан донный состоит из корпуса с поршнем 1, корпуса 2, запирающего цилиндра 3, штока 4, каркаса 5, крышки 6, пружин 7, манжет 8, прокладки 9, армированных манжет 10, направляющих втулок 11, болта ручного дублирования 12, резьбовой втулки 13. В сечении А-А (фиг.1) корпус 1 клапана донного имеет утонение, по которому происходит разрушение в случае аварии, при этом утечки продукта не происходит, потому что запирающий цилиндр 3 и прокладка 9 остаются внутри отсека автоцистерны, герметично запирают продукт, с помощью усилия пружин 7.
Клапан работает следующим образом: от управляющей системы сжатый воздух поступает по каналу в корпусе 1 (фиг.2) под запирающий цилиндр 3, который жестко соединен со штоком 4. Для соосного перемещения цилиндра 3 со штоком относительно корпуса 1 и корпуса 2 применены специальные направляющие втулки 11. Под действием давления
воздуха запирающий цилиндр 3 сжимает пружины 7, поднимаясь вверх, тем самым, освобождая проход нефтепродукту через окна в корпусе 1. Для герметичного движения цилиндра относительно корпуса 1 применены воротниковые манжеты 8, направленные в разные стороны и армированные манжеты 10 (фиг.3).
При прекращении подачи воздуха в управляющую систему под действием пружин 7 происходит возврат запирающего цилиндра 3 в первоначальное положение и перекрытие потока нефтепродукта за счет прокладки 9. Клапан донный в положении «закрыто» выдерживает давление со стороны нефтепродукта до 0,4 МПа.
В случае залипания или примерзания клапана применяется ручной механизм, который состоит из резьбовой втулки 13 и болта 12. Для открытия клапана болт 12 ввинчивается во втулку 13 и перемещает шток с запирающим цилиндром 3 вверх, тем самым, освобождая проход нефтепродукту.