Клапан кутовий з пневмоприводом

Реферат: Клапан кутовий з пневмоприводом містить корпус, вхідний і вихідний патрубки, пневмопривід, запірний орган і сідло, при цьому корпус пов'язаний з пневмоцилінром, в якому розміщений керуючий поршень, пов'язаний штоком з запірним органом, який притиснутий пружиною до сідла, при цьому порожнина пневмоциліндра з'єднана з навколишнім середовищем через дренажний клапан, а порожнина пневмоприводу з'єднана з джерелом керуючого середовища, причому клапан оснащений сигналізатором положення запірного органу і фіксатором для утримання запірного органу в крайньому положенні, а на штоку виконаний профільований виступ з конічною поверхнею по ходу відкриття запірного органу, який розташований від поршня на відстані 1,02-1,07 величини діаметра фіксатора, при цьому на поршні в місці з'єднання зі штоком виконана конічна поверхня. UA 118455 U (54) КЛАПАН КУТОВИЙ З ПНЕВМОПРИВОДОМ UA 118455 U UA 118455 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до машинобудування, а саме до агрегатів автоматики пневмогідравлічних систем ракет космічного призначення, і може бути використана в хімічній, газовій, нафтопереробній промисловостях для дистанційного роз'єднання та з'єднання гідравлічних або газових магістралей або резервуарів, особливо в тих випадках, коли потрібне тривале знаходження їх у відкритому положенні. Відомий клапан кутовий запірний (див. патент на корисну модель RU № 118384, МПК 7 F16K 1/02), що складається з корпусу з вхідним і вихідним патрубками, знімного сідла і з'єднаних між собою штока і запірного органу, які обладнанні ущільнюючими елементами. Клапан забезпечує високу герметичність перекриття робочої порожнини і тривале перебування запірного органу у відкритому положенні. Недоліком такого клапана є ручне управління, що обмежує область його застосування і робить неможливим дистанційне керування. Найбільш близьким до клапану, що заявляється, за технічною суттю є кутовий клапан з пневмоприводом (прототип - патент на корисну модель RU № 136867, МПК 7 F16K 31/382), що містить корпус, вхідний і вихідний патрубки, пневмопривід, запірний орган і сідло, встановлене в вихідному патрубку, при цьому корпус пов'язаний з пневмоциліндром, в якому розміщений керуючий поршень, пов'язаний штоком з запірним органом, який притиснутий пружиною до сідла. Його особливістю є те, що всередині корпусу коаксіально штоку розміщена напрямна корпусу (втулка), верхня ділянка якої виконана за одне ціле з корпусом, а нижня телескопічно з'єднана зі стаканом, розташованим з тильного боку запірного органу, і між направляючою і штоком утворена проточна порожнина, яка через радіальний отвір (щілину), виконаний в стінці втулки, з'єднана з порожниною клапана, а через штуцер, вварений в корпус, з'єднана з дренажем, крім того, на зовнішній поверхні втулки виконаний упор з конічним сідлом, а торець стакану має конічний затвор. Також надпоршнева порожнина пневмоциліндра з'єднана з навколишнім середовищем через зворотний дренажний клапан, а підпоршнева порожнина пневмоприводу з'єднана з газовим керуючим середовищем високого тиску. Розглянутий клапан забезпечує тривале перебування запірного органу у відкритому положенні. Недоліками такого клапана є відсутність сигналізатора положення запірного органу, що звужує сферу застосування клапана, а також те, що запірний орган утримується у відкритому положенні тиском робочого середовища. Таким чином, клапан не захищений від несанкціонованого закриття. Технічна задача пропонованої корисної моделі полягає в оснащенні клапана кутового сигналізатором положення запірного органу і модернізації конструкції пневмоприводу шляхом оснащення фіксатором для утримання запірного органу у відкритому положенні. Технічним результатом є виключення можливості несанкціонованого закриття запірного органу і розширення області застосування клапана кутового для здійснення дистанційного контролю процесів, що відображаються на мнемосхемах. Рішення технічної задачі досягається за рахунок застосування наступних відомих суттєвих ознак, а саме розміщення в кутовому клапані корпусу, вхідного та вихідного патрубків, пневмоприводу, запірного органу і сідла, пневмоциліндра, керуючого поршня, зв'язаного штоком із запірним органом, який притиснутий пружиною до сідла, з'єднання порожнини пневмоциліндра з навколишнім середовищем через дренажний клапан, а порожнини пневмоприводу - з джерелом керуючого середовища, а також наступних відмінних суттєвих ознак, які полягають в застосуванні сигналізатора положення запірного органу, оснащенні фіксатором для утримання запірного органу в закритому положенні, виконанні на штоку профільованого виступу з конічною поверхнею по ходу відкриття запірного органу, який розташований від поршня на відстані і - 1,02-1,07 величини діаметра фіксатора, і виконанні на поршні в місці з'єднання зі штоком конічної поверхні. Використання сукупності перерахованих суттєвих ознак дозволяє виключити можливість несанкціонованого переміщення запірного органу і розширити сферу застосування клапана кутового для здійснення дистанційного контролю процесів, що відображаються на мнемосхемах. Для пояснення конструкції пристрою і його роботи наведені ілюстрації: Фіг. 1 - загальний вигляд клапана кутового з пневмоприводом, Фіг. 2 - вигляд на клапан "зверху", Фіг. 3 пневмопривід при закритому запірному органі, Фіг. 4 - пневмопривід при відкритому запірному органі. Клапан кутовий складається з корпусу 1 з вхідним і вихідним патрубками, сідла 2, запірного органу 3 з штовхачем, пружини 4, опори 5, ущільнюючого елементу 6, дренажного клапана 7, пневмоприводу, який складається з ущільнюючого елемента 8, штока 9, поршня 10 і керуючого поршня 11 з ущільнюючими елементами 12 і 13 відповідно, пнемо-циліндра 14, штуцера 15 підведення керуючого середовища високого тиску, замка 16 і сигналізатора 17 положення 1 UA 118455 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 запірного органу з керованим штоком 18. Замок 16 в свою чергу складається з корпусу зі штуцером 19, фіксатора 20 з ущільнюючими елементами 21 і 22, циліндра 23 з гвинтовим пазом і пружини 24. Технологічними особливостями конструкції є виконання на штоку 9 профільованого виступу з конічною поверхнею Б по ходу відкриття запірного органу, а на поршні в місці з'єднання зі штоком - конічної поверхні В, при цьому виступ розташований від поршня на відстані ℓ=1,02-1,07 величини діаметра фіксатора, яка являє собою ширину канавки Г. Клапан кутовий працює наступним чином. У початковому положенні під дією зусилля пружини 4 запірний орган 3 ущільнюючим елементом 6 притиснутий до сідла 2 і перекриває магістраль від резервуара. Пружина 4 опирається на опору 5, встановлену на штовхачі запірного органу 3. Запірний орган через шток 9 контактує з керуючим поршнем 11 пневмоприводу. Фіксатор 20 притиснутий зусиллям пружини 24 до корпусу 1. Зусилля від тиску впливає на площу поршня 10 і переміщує його та контактуючий з ним керуючий поршень 11 до упирання поршня 10 в пневмоциліндр 14. При цьому запірний орган 3 відкривається на величину ходу поршня 10. Відбувається плавне перетікання робочого середовища з резервуара в клапан і магістраль. Подальший вплив зусилля від тиску керуючого середовища припадає на площу поршня 11. Поршень 11 продовжує переміщатися до упирання штока 9 торцем профільованого виступу в поверхню пневмоциліндра 14. При цьому поверхня Б впливає на фіксатор 20 і, долаючи зусилля пружини 24, віджимає фіксатор 20 з подальшим його замиканням в канавці Г. Одночасно поверхня В впливає на керований шток 18 і перемикає сигналізатор 17 в положення "відкрито". Запірний орган 3 відкритий на повну величину ходу керуючого поршня 11. При скиданні керуючого середовища з порожнини пневмоприводу поршень 10 зі штоком 9 переміщуються до упирання профільованого виступу штока в фіксатор 20, таким чином, фіксатор 20 утримує запірний орган 3 у відкритому положенні. Закриття клапана здійснюється наступним чином. До штуцера 19 подається керуючий тиск, який проходить через гвинтову канавку циліндра 23 і розвиває зусилля, яке впливає на площу фіксатора 20, обмежену ущільнюючими елементами 21 і 22, долає зусилля пружини 24 і переміщує фіксатор 20 до упирання в циліндр 23. При цьому фіксатор 20 виходить із зачеплення з канавкою Г, під дією зусилля пружини 4 запірний орган 3, опора 5, шток 9, поршні 10 і 11 повертаються в початковий стан, а ущільнюючий елемент 6 забезпечує герметичне перекриття проточної порожнини. Після скидання керуючого тиску, що підведений до замка 16, фіксатор 20 під дією пружини 24 переміщується до упирання в корпус 1. Шток 18 перестає контактувати з поверхнею В і сигналізатор 17 перемикається в положення "закрито". Дренаж в навколишнє середовище при зміні обсягу внутрішньої порожнини пневмоциліндра 14, яка обмежена внутрішньою поверхнею пневмоциліндра і ущільнюючими елементами 8, 12 і 13, здійснюється за допомогою дренажного пристрою 7. Таким чином, реалізація запропонованого технічного рішення дозволяє виключити можливість несанкціонованого закриття запірного органу і розширити сферу застосування клапана кутового для здійснення дистанційного контролю процесів, що відображаються на мнемосхемах. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Клапан кутовий з пневмоприводом, що містить корпус, вхідний і вихідний патрубки, пневмопривід, запірний орган і сідло, при цьому корпус пов'язаний з пневмоцилінром, в якому розміщений керуючий поршень, пов'язаний штоком з запірним органом, який притиснутий пружиною до сідла, при цьому порожнина пневмоциліндра з'єднана з навколишнім середовищем через дренажний клапан, а порожнина пневмоприводу з'єднана з джерелом керуючого середовища, який відрізняється тим, що клапан оснащений сигналізатором положення запірного органу і фіксатором для утримання запірного органу в крайньому положенні, а на штоку виконаний профільований виступ з конічною поверхнею по ходу відкриття запірного органу, який розташований від поршня на відстані 1,02-1,07 величини діаметра фіксатора, при цьому на поршні в місці з'єднання зі штоком виконана конічна поверхня. 2 UA 118455 U 3 UA 118455 U 4 UA 118455 U Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5