ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТЕЙНЕРА-ЦИСТЕРНЫ

Полезная модель относится к запорным устройствам и предназначена для слива-налива находящихся под давлением агрессивных жидкостей, газов и других веществ, размещенных в контейнерах цистернах при их хранении и транспортировке.
Известно запорное устройство для контейнера-цистерны, содержащее внутренний и наружный запорные клапаны, а также дополнительный клапан, установленные последовательно и имеющие независимые друг от друга органы управления. Клапаны расположены в корпусе, выполненном из трех частей, при этом части корпуса, в которых расположены наружный запорный клапан и дополнительный клапан, снабжены фланцами, обращенными друг к другу и соединенными между собой резьбовыми элементами. Части корпуса, где расположены внутренний и наружный запорные клапаны выполнены в виде отдельных деталей, соединенных между собой с помощью сварки в районе запорного органа наружного клапана. Все части корпуса расположены на одной оси. Часть корпуса с размещенным в ней внутренним запорным клапаном сообщена фланцем для присоединения к контейнеру-цистерне. Орган управления наружным запорным клапаном выполнен в виде шпинделя и расположен перпендикулярно оси корпуса запорного устройства. (Патент RU 2289052, МПК F16K 27/07, заявл. 25.11.2004, опубл. 10.12.2006 г.)
Недостатком такого запорного устройства является неразъемное соединение частей корпуса с помощью сварки в районе запорного органа наружного клапана, что затрудняет слив среды из цистерны при выходе из строя наружного запорного устройства или в случае аварии. Наличие разъема по фланцам между наружным запорным устройством и дополнительным не обеспечивает удобства ремонта наружного запорного устройства или его замены. Кроме того, расположение органа управления наружным клапаном-шпинделя перпендикулярно оси корпуса повышает нагрузку на шпиндель, что приводит к более быстрому износу уплотнения шпинделя.
Также известно запорное устройство для контейнера-цистерны, содержащее внутренний и наружный запорные клапаны, а также дополнительный клапан, установленные последовательно и имеющие независимые друг от друга органы управления. Клапаны расположены в корпусе, выполненном из трех частей, при этом часть корпуса, в которой расположен наружный запорный клапан, снабжена фланцем для подсоединения к контейнеру-цистерне. Части корпуса, где расположены внутренний и наружный запорные клапаны соединены между собой в районе фланца. Внутренний запорный клапан содержит запорный орган в виде седла и двух тарелей - основной и предварительной, соединенных со штоком, установленным в направляющей втулке, которая жестко связана с внутренней поверхностью части корпуса, где установлен внутренний запорный клапан. Шток нагружен двумя пружинами - рабочей, расположенной между втулкой и седлом, имеющим возможность контакта с основной тарелью, и разгрузочной пружиной, закрепленной между втулкой и головкой штока, которая имеет возможность контакта с кулачком, снабженным шпинделем, установленным во втулке и жестко связанным с рукояткой привода.
Такое запорное устройство имеет недостатки, аналогичные вышеизложенным: неудобство ремонта из-за выполнения части корпуса, где расположены наружный запорный клапан и шток с кулачком внутреннего запорного клапана целиковой, а также расположение шпинделя перпендикулярно оси этой части корпуса, что не позволяет заменить наружное запорное устройство без слива среды, в случае выхода из строя или аварии. Расположение дополнительного запорного клапана на этой же оси вызывает неудобство при присоединении сливных шлангов.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является повышения ремонтопригодности и безопасности запорного устройства в случае выхода из строя наружного запорного клапана
путем обеспечения возможности его замены за счет расположения в отдельном корпусе.
Дополнительными техническими результатами являются обеспечение надежности уплотнений органа управления наружного запорного клапана-шпинделя - во время эксплуатации устройства, а также удобства расположения сливных шлангов, подсоединяемых к дополнительному клапану. Кроме того, пересечение шпинделем кулачка корпуса увеличивает его жесткость и увеличивает надежность уплотнений.
Заявляемый технический результат достигается тем, что запорное устройство для контейнера-цистерны содержит внутренний и наружный запорные клапаны, а также дополнительный клапан, установленные последовательно и имеющие независимые друг от друга органы управления. Клапаны расположены в корпусе, выполненном из трех частей, при этом часть корпуса, в которой расположен наружный запорный клапан, снабжена фланцем для подсоединения к контейнеру-цистерне, части корпуса, где расположены внутренний и наружный запорные клапаны соединены между собой в районе фланца. Внутренний запорный клапан содержит запорный орган в виде седла и двух тарелей - основной и предварительной, соединенных со штоком, установленным в направляющей втулке, которая жестко связана с внутренней поверхностью части корпуса, где установлен внутренний запорный клапан, при этом шток нагружен двумя пружинами - рабочей, расположенной между втулкой и седлом, имеющим возможность контакта с основной тарелью, и разгрузочной пружиной, закрепленной между втулкой и головкой штока, которая имеет возможность контакта с кулачком, снабженным шпинделем, установленным во втулке и жестко связанным с рукояткой привода.
Новым в полезной модели является то, что часть корпуса, в которой установлен запорный орган внутреннего запорного клапана также снабжена фланцем и этот фланец соединен с фланцем части корпуса, в которой расположен наружный запорный клапан, с помощью крепежных элементов,
при этом каждый фланец выполнен в виде отдельной детали и соединен со своей частью корпуса с помощью неразъемного соединения, например сварки.
Орган управления наружным клапаном, расположен на одной оси с частями корпуса, где расположены наружный и внутренний запорные клапаны.
Часть корпуса с дополнительным клапаном расположена под углом к оси корпуса с наружным и внутренними клапанами.
На внутренней поверхности фланца части корпуса, в которой расположен наружный запорный клапан, выполнены выемки и, по крайней мере, часть головок крепежных элементов расположена в этих выемках.
На прилагаемых чертежах изображено заявляемое запорное устройство для вагона-цистерны:
фиг.1 - общий вид устройства,
фиг.2 - разрез по А-А фиг.1,
фиг.3 - разрез по Б-Б фиг.1.
Запорное устройство для контейнера-цистерны содержит внутренний и наружный запорные клапаны, а также дополнительный клапан, установленные последовательно и имеющие независимые друг от друга органы управления. Клапаны расположены в корпусе, выполненном из трех частей 1, 2 и 3. Части 1 и 2 корпуса, в которых расположены наружный и внутренний запорные клапаны, снабжены фланцами 4 и 5 для подсоединения последовательно к контейнеру-цистерне и соединения этих частей между собой. Каждый фланец 4 и 5 выполнен в виде отдельной детали и соединен со своей частью 1, 2 корпуса с помощью неразъемного соединения, например сварки 7 и 8.
Внутренний запорный клапан содержит запорный орган в виде седла 9 и двух тарелей - предварительной 10 и основной 11, соединенных со штоком 12, установленным в направляющей втулке 13, которая жестко связана с частью 2 корпуса. Шток 12 нагружен двумя пружинами - рабочей 14,
расположенной между втулкой 13 и тарелью 11, и разгрузочной пружиной 15, закрепленной между втулкой 13 и головкой штока 12, которая имеет возможность контакта с кулачком 16, снабженным шпинделем 17, пересекающим корпус 1 и жестко связанным с рукояткой привода 18.
Орган управления наружным клапаном-шпиндель 19, расположен на одной оси с частями 1, 2 корпуса, где расположены наружный и внутренний запорные клапаны.
На внутренней поверхности фланца 5 части 1 корпуса, в которой расположен наружный запорный клапан, выполнены выемки 20 и, по крайней мере, часть головок крепежных элементов 6 расположена в этих выемках.
Часть 3 корпуса с дополнительным клапаном расположена под углом к оси частей 1 и 2 корпуса с наружным и внутренними клапанами. Дополнительный клапан выполнен в виде заглушки 21, имеющей резьбовое соединение 22 с частью 3 корпуса, которая присоединена к части 1 корпуса с помощью болтов 23.
Устройство работает следующим образом.
При сливе заполненного контейнера цистерны: при заполненном контейнере-цистерне и закрытых тарелях 10, 11 давление во внутренней полости цистерны превышает давление в полости запорного устройства. Разность давлений в полостях приводит к возникновению силы, прижимающей тарель 10 к тарели 11, а тарель 11 к седлу 9. При вращении шпинделя 17 с эксцентричным кулачком 16 на конце с помощью рукоятки 18 приводится в движение шток 12. Шток 12, сжимая пружины 15 и 14 и преодолевая разность давлений во внутренней полости контейнера-цистерны и в полости запорного устройства, открывает предварительную тарель 10. В образовавшийся зазор между тарелями 10 и 11 поступает рабочая среда, которая попадает во внутреннюю полость корпуса запорного устройства и при снятой заглушке 21 дополнительного клапана и при открытом с помощью рукоятки 24 шаровом затворе 25 наружного запорного клапана
устремляется в магистраль. При этом разность давлений во внутренней полости контейнера-цистерны и в полости корпуса запорного устройства уменьшается, сжатая пружина 14 разжимается и открывает тарель 11, одновременно закрывая тарель 10, начинается слив рабочей среды из контейнера-цистерны.
При сливе рабочей среды из контейнера - цистерны рукоятку 18 фиксируют в положении «открыто», иначе сила, возникающая при сжатии пружины 15, отпустит шток 12 и тарель 11 закроется.
При заполнении контейнера-цистерны дополнительный запорный клапан-заглушку 21 снимают, подсоединяют наливные шланги и открывают шаровой затвор 25 наружного запорного клапана поворотом рукоятки 24.
Если давление во внутренней полости контейнера-цистерны существенно меньше, чем в магистралях, подающих рабочую среду, то сила, действующая на тарель 11, вызванная разностью давлений, даже в положении рукоятки 18 «закрыто» преодолевает сопротивление пружины 15 и открывает тарель 11, впуская рабочую среду в полость контейнера-цистерны. По мере, выравнивая давления во внутренней полости контейнера-цистерны и в корпусе запорного устройства пружина 15 будет разжиматься и закроет тарель 11.
Дальнейшее заполнение контейнера-цистерны возможно лишь в положении рукоятки 18 « открыто». При ее повороте в положение «открыто» вращение шпинделя 17 с эксцентричным кулачком 16 на конце приводит в движение шток 12, который сжимает пружины 15 и отодвигает тарель 11. Рукоятку 18 необходимо удерживать в положении «открыто».
Предлагаемое запорное устройство для контейнера-цистерны, при сохранении преимуществ прототипа, более ремонтопригодно за счет расположения наружного запорного клапана в отдельном корпусе и соединения корпусов наружного и внутреннего запорных клапанов с помощью фланцев с резьбовыми крепежными элементами. При установке на
контейнер цистерну сначала к контейнеру-цистерне крепится корпус 2 внутреннего клапана с фланцем 5 с помощью крепежных элементов 6, затем на него устанавливается корпус 1 с фланцем 4 и закрепляется крепежным элементом 26.
При выходе из строя одного из трех запорных клапанов достаточно отвернуть крепежные элементы между частями корпуса и заменить вышедший из строя клапан.
Такая конструкция запорного устройства обеспечивает возможность замены верхней части запорного устройства без слива среды, удобство ремонта уплотнений органов управления - во время эксплуатации устройства за счет расположения шпинделя на одной оси с внутренним и наружным клапанами в верхней части устройства.
Кроме того, расположение дополнительного запорного клапана под углом к оси наружного и внутреннего клапанов позволяет удобно расположить сливные шланги, подсоединяемые к дополнительному клапану. Пересечение шпинделем кулачка корпуса увеличивает его жесткость шпинделя и улучшает свойства уплотнений.