ЗАТВОР ПОВОРОТНЫЙ ДЕМПФИРОВАННЫЙ

Полезная модель относится к запорной трубопроводной арматуре и предназначено для использования в качестве шарового клапана на трубопроводах.
Известен затвор дисковый поворотный (Патент РФ на изобретение №2180065 F16K 1/226), обеспечивающий быстрое и эффективное отсечение потока за счет поворота специального диска, диаметр которого равен внутреннему сечению запираемой трубы, состоящий из металлического корпуса, установленного в корпусе на поворотном валу запорного органа в виде металлического диска, гуммированного по всей поверхности, включая периметр, резиной. В корпусе размещено седло, установленное в корпусе с образованием кольцевой полости между корпусом и седлом.
Известен шаровой клапан (Европейский патент EP 0575643 B1) из пластмассы и способ его изготовления. Шаровой клапан состоит из корпуса, в котором в качестве запорного элемента установлен шар. От корпуса отходят два патрубка, которые сообщены друг с другом через сквозное отверстие шара при открытом положении клапана, а в закрытом положении клапана отделены друг от друга шаровым телом клапана. Корпус изготовлен литьем под давлением из полиэтилена как единое целое. Для возможности перевода клапана из открытого положения в закрытое шар клапана установлен с возможностью поворота, главным образом, вокруг вертикальной оси - это видно при горизонтальном положении патрубка - и связан с управляющим валом, изменяющим положение шара клапана.
Известен также шаровой клапан без редукторов и приводов с прямым ручным управлением от рукоятки (Патент на изобретение РФ №2447347), состоящий из корпуса клапана, содержащего несущую конструкцию, включающую шар клапана со сквозным отверстием, расположенные друг против друга два опорных кольца и один соединяющий указанные опорные кольца соединительный элемент.
Недостатком эксплуатация трубопроводов, оснащенных запорной арматурой в виде поворотных затворов и шаровых кранов, является возможность возникновения при быстром их открытии или перекрытии потока рабочей жидкости гидравлического удара с разрушением трубопровода.
Исходя из данного уровня техники основной задачей полезной модели является создание поворотного затвора, конструкция которого не допускает возникновения гидравлических ударов вследствие излишне быстрого открытия-закрытия поворотных затворов и шаровых кранов.
Поставленная задача решается, а технический уровень состоит в том, что в состав конструкции поворотного затвора включен поворотный демпфер.
Конструкция предлагаемого шарового крана с установленным демпфером приведена на фиг.1, где обозначены:
1 - корпус крана;
2 - запорное тело (диск или шар);
3 - уплотнение;
4 - запорный демпфер;
5 - вал;
6 - рукоятка.
Конструкция и принцип работы демпфера приведены на фиг.2, где обозначены:
7 - корпус демпфера
8 - поршень;
9 - перепускные отверстия
10 - перепускной канал
11 - левая половина рабочей камеры
12 конечное отверстие
13 - правая половина рабочей камеры;
A) открыто одно перепускное отверстие (начало открытия затвора)
Б) открыто два перепускных отверстия
B) открыто три перепускных отверстия
Г) полный рабочий ход поршня (затвор открыт)
Поворотный демпфер имеет изменяемое демпфирование (замедление), сила которого меняется по мере изменения угла поворота рукоятки (6) связанной валом (5) с поршнем (7). При начале открытия поршень (7) начинает вытеснять рабочую жидкость из левой половины рабочей камеры (10). Рабочая жидкость через конечное отверстие (11) перетекает по перепускному каналу (9) в правую половину рабочей камеры (12) сначала через одно перепускное отверстие (8), затем, по мере перемещения поршня вправо через два и далее через три перепускных отверстия (8), постепенно изменяя демпфирование (замедление). При этом, сначала вращение демпфера сильно затруднено, далее, по мере перепуска рабочей жидкости демпфера через дополнительные отверстия (по мере увеличения угла открытия затвора) демпфер все меньше оказывает сопротивление вращению. При закрытии затвора поршень демпфера движется в обратном направлении (справа налево) с минимальным сопротивлением пока угол поворота запорного диска поворотного затвора не существенно влияет на поток жидкости в трубопроводе. При достижении расчетного угла положения запорного диска поворотного затвора, количество перепускных отверстий, через которые проходит поток рабочей жидкости демпфера уменьшается и демпфер оказывает все большее сопротивление закрытию затвора, уменьшая тем самым угловую скорость вала.
Переменное сопротивление поворотного демпфера вращению вала поворотного затвора или шарового крана, и, следовательно, переменное изменение скорости открытия и закрытия поворотных затворов и шаровых кранов способствует исключению условий, вызывающих гидравлические удары на трубопроводах, где установлена запорная арматура подобного типа.