ТЕРМОЗАПОРНЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к бытовым и промышленным системам подачи газа и может быть использована для прекращения подачи газа в аварийных ситуациях, например, при пожаре.
Известен термозапорный клапан, содержащий корпус, в котором посредством стопорного кольца закреплена звездочка, внешний обод звездочки соединен со ступицей спицами, в одной из спиц выполнен продольный сквозной канал, в канале расположены подвижной штифт (толкатель) и нажимный винт. Между штифтом и винтом размещена плавкая вставка.
В ступице имеется направляющая, в которой размещен шток запорного элемента, подпружиненного в осевом направлении относительно ступицы упругим элементом. В штоке запорного элемента выполнена канавка, в которой размещен шариковый стопор, удерживающий запорный элемент в открытом положении, причем стопор контактирует в данном положении со штифтом.
В исходном положении термозапорный клапан находится в открытом положении. Упругий элемент сжат и его усилие компенсируется шариковым фиксатором. В аварийной ситуации, например, при возникновении пожара, вследствие повышения температуры плавкая вставка расплавляется. В результате усилие нажимного винта не передается на штифт и последний больше не удерживает шариковый стопор в канавке штока, шток освобождается от шарикового стопора и под действием пружины запорный элемент перемещается и перекрывает проходное сечение корпуса, переводя клапан в закрытое положение, то есть перекрывая подачу газа.
(см. патент РФ №2189515, Кл. F 16 K 17/40, 2001 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа выполнения известного термозапорного клапана необходимо отметить, что данный клапан характеризуется значительными радиальными габаритами, что обусловлено радиальным расположением части элементов механизма фиксации клапана в открытом положении по отношению к оси клапана, а кроме того, учитывая, что в одном из лучей ступицы выполнено отверстие, в котором расположен толкатель, плавкая вставка и нажимной винт,
лучи имеют разную жесткость, и, как следствие, разную степень деформации, при возникновении нагрузок, что может привести к перекосу оси отверстия ступицы, а следовательно, к неполному перекрыванию подачи газа при срабатывании клапана.
Задачей настоящей полезной модели является разработка конструкции термозапорного клапана, имеющей незначительные радиальные габариты, что позволяет размещать его в затесненных местах, а также технологичного в изготовлении и надежного в эксплуатации.
Поставленная задача обеспечивается тем, что в термозапорном клапане, содержащем корпус, в полости которого имеется опора с осевым отверстием, в котором с возможностью перемещения установлен шток, подпружиненный относительно опоры, с закрепленной на одном из его торцов тарелью, имеющей возможность взаимодействия с поверхностью корпуса для перекрывания подачи газа, а также плавкая вставка, новым является то, что шток выполнен сборным, из двух частей, имеющих возможность соединения друг с другом по торцам, плавкая вставка размещена между обращенными друг к другу торцами соединяемых частей штока и поджата к опоре, а тарель и упругий элемент установлены на штоке с разных сторон относительно опоры.
При проведении патентных исследований, не обнаружены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности «новизна».
Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлен термозапорный клапан, осевой разрез.
Термозапорный клапан содержит полый корпус 1 с двумя фланцами 2 по его торцам с отверстиями (позициями не обозначены) под крепежные элементы. В полости корпуса 1 размещен запорный механизм для перекрывания подачи газа. Запорный механизм установлен на опоре 3, выполненной зацело с корпусом 1 и имеющей осевое отверстие. В полости корпуса расположена тарель 4 с поверхностью «А», имеющей возможность взаимодействия с поверхностью «Б» корпуса при запирании проходного отверстия корпуса. Тарель 4 закреплена на
сборном штоке, состоящим из соединенных друг с другом элементов 5 и 6. Шток установлен с возможностью перемещения в отверстии опоры 3. В отверстии опоры 3 имеется расточка, в которой расположена плавкая вставка 7. Часть 5 штока на одном из торцов имеет резьбовое отверстие, а часть 6 - на одном из торцов наружную резьбу и поясок, на который и устанавливается плавкая вставка 7. Шток подпружинен относительно опоры 3 упругим элементом 8. Один конец упругого элемента 8 упирается во фланец 9, закрепленный на торце штока, противоположном тому, на котором закреплена тарель 4, а другой - в опору 3. Относительно штока упругий элемент зафиксирован стопорным кольцом 10.
Естественно, в опоре 3 имеются каналы (позициями не обозначены) для прохода среды (газа).
Термозапорный клапан работает следующим образом.
Сборка клапана не представляет сложностей для специалистов.
Для сборки клапана на часть 6 штока «надевают» упругий элемент 8 - спиральную пружину, фиксируют ее кольцом 10 и фланцем 9. Пропускают часть 6 штока в отверстие опоры 3, сжимая при этом упругий элемент 8. На проточку части 6 штока устанавливают плавкую вставку 7 и свинчивают с частью 6 штока его часть 5, при этом плавкая вставка фиксируется между торцами частей 5 и 6 штока. Крепят на штоке тарель 4. Отпускают пружину 8 и шток совершает перемещение вправо (относительно плоскости чертежа) до упора торца плавкой вставки в торец проточки опоры 3. Клапан собран.
Термозапорный клапан устанавливают в магистраль подачи газа. При установке клапана совмещают фланцы 2 корпуса с фланцами магистрали подачи газа и фиксируют клапан крепежными элементами, вводимыми в отверстия фланцев 2.
В исходном положении клапан находится в открытом положении и не препятствует подаче газа потребителям (поверхности «А» и «Б» не контактируют друг с другом). В исходном положении клапана шток находится во взведенном (в левом в плоскости чертежа) положении. Упругий элемент 8 при этом сжат.
В аварийной ситуации, например, при возникновении пожара, при превышении в зоне расположения клапана температуры, на которую рассчитана
плавкая вставка, ее сплав расплавляется, в результате чего упругий элемент 8 перемещает шток в правое (в плоскости чертежа) положение (расплавленный материал вставки при этом выдавливается в полость корпуса 1) до контакта поверхностей «А» и «Б», что приводит к перекрыванию подачи газа.
Для переустановки клапана, он снимается с магистрали, развинчивается шток, вставляется плавкая вставка, шток свинчивается и клапан снова готов к установке в магистраль.
Несомненным достоинством данной конструкции термозапорного клапана является простота его конструкции, легкость переустановки, а также надежность в работе, так как в конструкции отсутствуют специальные фиксирующие элементы (например, шарики, которые западают в канавки), которые могут заклинить перемещение тарели в процессе закрывания проходного сечения клапана. В данной конструкции усилие сжатия пружины действует только на плавкий элемент, но последний в данном случае работает не на срез, как в большинстве аналогичных конструкций, а на сжатие, что полностью исключает несанкционированное срабатывание клапана.