КЛАПАН ПРЕДОХРАНИТЕЛЬНЫЙ ЗАПОРНЫЙ

Полезная модель относится к области арматуростроения, в частности, к отсечным (аварийным) и запорным клапанам, и может быть использована, например, в системах газоснабжения.
Известен клапан предохранительный запорный, содержащий седло, основание с фиксирующими шариками, мембранный узел, непосредственно клапан, крышку и установленные в ней уравновешивающую пружину и регулировочную гайку, в котором между фиксирующими шариками и мембранным узлом установлены передаточные рычаги с роликами (патент РФ на полезную модель №73939, кл. F16K 17/00. Опубл. 10.06.2008 г.).
К недостаткам известного клапана относится отсутствие возможности аварийного закрытия в экстремальных условиях, а также невозможность проверки его работоспособности при неполном ходе клапана.
Известен также клапан предохранительный запорный, содержащий корпус с входными и выходными патрубками, в котором установлен вал с жестко закрепленным на нем подпружиненным поворотным клапаном и выведенный из корпуса клапана через ввод вращения, имеющий корпус в виде круглого фланца, и механизм контроля давления, на штоке которого закреплен ограничитель поворота рычага, соединенный с валом (Промышленное газовое оборудование. Справочник. Т.1. - Саратов: Газовик, 2006 г., с.327-329).
Однако в данном клапане не исключено внешнее воздействие на незащищенную корпусом рычажную систему, что может привести к травматизму обслуживающего персонала. Кроме того, приведение клапана в положение «Открыто» требует неоднократного изменения контролируемого давления для настройки, что усложняет его обслуживание при эксплуатации.
Наиболее близким к предлагаемому по своей технической сущности является клапан предохранительный запорный, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в котором установлен вал с жестко закрепленным на нем подпружиненным поворотным клапаном и выведенный из корпуса через ввод вращения, имеющий корпус в виде круглого фланца, и механизм контроля давления, на штоке которого закреплен ограничитель поворота рычага, соединенного с валом, в который дополнительно введены два шарика, втулка с двумя пазами, местом под ключ и внутренним резьбовым отверстием, втулка с двумя роликами и проточкой для шариков, пружина, кожух с основанием, ключ с пружиной сброса и фасонным винтом, шток и подвижный упор. При этом корпус ввода вращения имеет внешний цилиндрический выступ в виде трубы, в которой выполнены два диаметрально расположенных сквозных отверстия, ось которых перпендикулярна оси вала и в которых размещены шарики, взаимодействующие внутри трубы с пазами втулки, жестко закрепленной на конце вала, а с внешней стороны трубы взаимодействующие с роликами, закрепленными во втулке, установленной на внешней стороне трубы с возможностью вращения. Причем оси пазов и роликов параллельны оси вала, а рычаг выполнен в виде стержня, жестко закрепленного на втулке с роликами и нагруженного пружиной, создающей крутящий момент в направлении ограничителя поворота, устанавливающего рычаг на угол 4-6° от вертикальной оси. Основание кожуха выполнено в виде металлической пластины, концы которой имеют радиусные закругления, при этом один конец пластины закреплен на корпусе клапана, а другой - на механизме контроля давления, кожух же крепится на трех стойках, одна из которых установлена на механизме контроля давления, а две других - на корпусе ввода вращения. На передней поверхности кожуха имеются два отверстия: одно - для выхода втулки с пазами для соединения с ключом, другое - для выхода упора, а в кожухе выполнен паз для выхода штока, жестко закрепленного на втулке с роликами соосно и диаметрально противоположно стержню. При этом перемещение штока ограничено стойками крепления кожуха, шток имеет антиискровое покрытие, а ключ, закрепляемый на втулке с пазами фасонным винтом, взаимодействует с выдвигаемым упором (патент РФ на полезную модель №116943, кл. F16K 17/36. Опубл. 10.06.2012 г.).
Но и в этом клапане для приведения его в положение «Открыто» требуется неоднократное изменение контролируемого давления, что усложняет обслуживание клапана при эксплуатации. Кроме того, не исключены отказы в работе клапана, вызванные остановкой движения рычага при соосном расположении осей рычага и вала, что снижает работоспособность клапана.
Задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является упрощение обслуживания клапана и повышение его работоспособности.
Технический результат заключается в полном исключении остановки движения рычага при эксплуатации клапана.
Поставленная задача решается тем, что в клапане предохранительном запорном, содержащим корпус с входным и выходным патрубками, рычаг, взаимодействующий с рычагом вал с закрепленным на нем поворотным клапаном, ограничитель поворота рычага и упругий элемент, оси рычага и вала параллельно разнесены относительно друг от друга. А упругий элемент установлен с возможностью воздействия на рычаг в направлении от ограничителя поворота рычага.
Разнесение осей рычага и вала, которые параллельны между собой, позволяет исключить остановку движения рычага при работе клапана, что повышает его работоспособность.
А установка упругого элемента с возможностью воздействия на рычаг в направлении от ограничителя поворота рычага обеспечивает автоматическое перемещение рычага в исходное положение (положение «Открыто») после срабатывания клапана без каких-либо изменений контролируемого давления, что упрощает обслуживание клапана.
На фиг.1 показан клапан предохранительный запорный в положении «Открыто», общий вид; на фиг.2 - общий вид клапана в положении «Закрыто», общий вид; на фиг.3 - общий вид клапана сбоку.
Клапан предохранительный запорный содержит (фиг.1, 2) корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, рычаг 4, вал 5, поворотный клапан 6, ограничитель поворота 7 рычага 4 и упругий элемент 8. Геометрические оси 9, 10 соответственно рычага 4 и вала 5 параллельны между собой и разнесены друг от друга.
Вал 5, на котором установлен поворотный клапан 6, нагружен пружиной 11 (фиг.3) и выведен из корпуса 1 через ввод вращения, имеющий корпус в виде круглого фланца 12. На фланце 12 закреплены ось 13, выдвигаемый упор 14 и упругий элемент 8 (фиг.1, 2), соединенный с рычагом 4.
А на оси 13 (фиг.3) установлена эксцентричная втулка 15 с выходящей за кожух 16 ручкой 17 и рычаг 4, имеющий внутренний паз 18.
Механизм контроля давления 19 содержит шток 20, на котором закреплен ограничитель поворота 7 рычага 4.
На конце вала 5 закреплена втулка 21, а на корпусе 1 - ключ 22.
Втулка 21 имеет выступ 23, на конце которого установлен ролик 24, взаимодействующий с верхней внутренней поверхностью паза 18 рычага 4.
Клапан предохранительный запорный работает следующим образом.
При выходе контролируемого давления за заданные верхние/нижние пределы шток 20 механизма контроля давления 19 перемещает ограничитель поворота 7 и освобождает конец рычага 4, который, поворачиваясь, в свою очередь освобождает ролик 24. Клапан 6 поворачивается и перекрывает выходной патрубок 3. Одновременно с ним под действием упругого элемента 8, например, пружины рычаг 4 поворачивается и занимает исходное положение.
После восстановления заданных пределов контролируемого давления шток 20 механизма контроля давления 19 устанавливает ограничитель поворота 7 в исходное положение.
Поворотный клапан 6 приводится в положение «Открыто» вручную следующим образом.
Для этого вначале ручку 17 переводят в верхнее положение. При этом рычаг 4 поднимается, создавая условия для входа ролика 24 в паз 18 рычага 4.
Затем ключом 22 за конец втулки 21 поворотный клапан 6 переводится в положение «Открыто», при этом ролик 24 входит в зацепление с внутренним пазом 18 рычага 4.
Далее, удерживая ключом 22 поворотный клапан 6 в положении «Открыто», переводят ручку 17 в нижнее положение. При этом верхняя внутренняя поверхность паза 18, контактируя с роликом 24, придерживает клапан 6.
Для проверки работоспособности клапана предохранительного запорного при неполном ходе поворотного клапана 6 закрепляют ключ 22 на конце втулки 21 и выдвигают упор 14.
Затем переводят ручку 17 в верхнее положение, при этом ключ 22 под действием пружины 11 устанавливается на упор 14. При этом клапан 6 будет закрыт неполностью (примерно, на 30%) - режим проверки неполного хода (НПХ).
Для взвода поворотного клапана 6 ключом 22 устанавливают клапан 6 в положение «Открыто», ручку 17 переводят в нижнее положение, снимают ключ 22 с втулки 21, и вдвигают упор 14 в кожух 16.
Таким образом, разнесение осей вала и рычага полностью исключает возможность остановки движения рычага при эксплуатации клапана, а упругий элемент обеспечивает автоматическое приведение рычага в исходное положение после закрытия поворотного клапана, что повышает работоспособность заявленного клапана и существенно упрощает его обслуживание.
На основании заявленной полезной модели в ООО "Завод "Газпроммаш" изготовлена опытная партия клапанов предохранительных запорных, успешно прошедших стендовые испытания.