Водозаборная колонка

 

Сущность изобретения: в манжете корпуса , расположенной на внутренней поверхности в нижней части, установлен с возможностью вертикального перемещения трубчатый элемент, закрепленный на полом штоке, имеющем запорный орган. На кронштейне установлен гидропривод в виде камеры с поршнем. Дополнительные камеры разнесены по высоте соосно с основной камерой. Верхняя камера жестко закреплена на кронштейне, нижние установлены с возможностью вертикального перемещения полым штоком вышележащей камеры, соединенного с крышкой нижележащей камеры , в к-рой образовано соосное со штоком отверстие. Краны установлены над отверстиями в крышках камер гидропривода с сообщением надпоршневых полостей камер между собой и с помощью водоотводящего патрубка при открытых кранах. Трубчатый элемент выполнен с горизонтальной перегородкой, расположенной на расстоянии от торцов над манжетой при закрытом положении элемента. Элемент над перегородкой выполнен с вырезам л 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)л Е 03 В 9/20

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (! 4

С>

i (21) 4862619/29 (22) 27,08.90 (46) 07.10.92. Бюл. ¹ 37 (71) Московская сельскохозяйственная академия им. К.А.Тимирязева (72) И,В,Кобозев, В.А,Крупнов и М.В.Балмазов (56) Авторское свидетельство СССР

N 1265269, кл. Е 03 В 9/04, 1985.

Авторское свидетельство СССР

¹1680889,,кл,,Е 03 В 9/04. 1989, (54) ВОДОЗАБОРНАЯ КОЛОНКА (57) Сущность изобретения: в манжете корпуса, расположенной на внутренней nosepхности в нижней части, установлен с возможностью вертикального перемещения трубчатый элемент, закрепленный на полом штоке, имеющем запорный орган. На

Изобретение относится к водорегулирующей арматуре, устанавливаемой на сети, Цель изобретения — повышение надежности, На чертеже представлена водозаборная колонка в закрытом положении, разрез.

Водозаборная колонка состоит из подводящего патрубка 1 с крепежным фланцем

2, на котором со свободой вращения закреплен корпус 3 с отводящим патрубком 4 и внутренней манжстой 5 на нижнем торце, Кроме того, водозаборная колонка включает водозапорный клапан и его гидропровод(не обозначено), а также заглушку 6 с can üíèêîì

7, в котором размещен полый шток 8, на нижнем конце которого закреплен водозапорный клапан, который изготовлен в виде

„„. Ж„„1767108 А1 крон штейне установлен гидропривод в виде камеры с поршнем, Дополнительные камеры разнесены по высоте соосно с основной камерой. Верхняя камера жестко закреплена на кронштейне, нижние установлены с возможностью вертикального перемещения полым штоком вышележащей камеры, соединенного с крышкой нижележащей камеры, в к-рой образовано соосное со штоком отверстие. Краны установлены над отверстиями в крышках камер гидрэпривода с сообщением надпоршневых полостей камер между собой и с помощью водоотводящего патрубка при открытых кранах.

Трубчатый элемент выполнен с горизонтальной перегородкой, расположенной на расстоянии от торцов над манжетой при закрытом положении элемента. Элемент над перегородкой выполнен с вырезама 1 ил. трубчатого элемента 9, Последни для надежности разделен перегородкой IO, а на верхней части 11 выполнены торцевые вырезы 12. Заглушка 6 с сальником зафиксирована на торце корпуса 3, Гидропривод выполнен в виде камеры

13 с поршнем 14, перевернутой вверх крышкой 15 и закрепленной неподвижно на кронштейне 16.

Гидропривод снабжен дополнительными камерами 17 и 18, каждая из которых перевернута вверх крышкой 19 и 20. На торце каждой камеры 13, 18 и 19 выполнены упоры 21, 22 и 23. В каждой камере 13, 18 и

19 установлены поршни 14, 24 и 25, которые выполнены в виде дисков, оснащенных по внешней окружности манжетами 26. 27 и 28.

1767108

Верхняя камера 13 гидропривода зафиксирована с помощью кронштейнов 16 на корпусе 3 водозаборной колонки, а нижний поршень 24 соединен с помощью штока 8 с трубчатым элементом 9. При этом дополнительные камеры 18 и 19 разнесены по высоте, соосной верхней, камере 13, и установлены с возможностью вертикально1:ЬФ .." У. го перемещения с помощью полых штоков

29 и 30, сЬединенных с крышками 19 и 20 нижележащих камер; "

В поршнях 14, 24, 25, крышках 15, 19, 20 камер 14, 17 и 18 и перегородке 10 трубчатого элемента 9 выполнены центральные отверстия 31 — 36, которые последовательно сообщены с помощью каналов 37, 38, 39, изготовленных в штоках 30, 29 и 8. При этом каналы 37, 38, 39 штоков 30, 29 и 8 снабжены кранами 40, 41 и 42, которые расположены на крышках 19 и 20, Такой же кран 43 установлен над отверстием 31 в крышке 15 верхней камеры 13, зафиксированной на кронштейнах 16.

Для упрощения изготовления и эксплуатации все краны 40, 41, 42 и 43, поршни 14, 24, 25, а также камеры 13, 17, 19 выполнены также равновеликими. С этой же целью, а также для повышения надежности в работе манжета 5 корпуса 3 водозаборной колонки и манжеты 26, 27 и 28 поршней 14, 24 и 25 выполнены также одинаковыми, По этой же причине камеры 13, 18, 19 гидропривода и корпус 3 водозаборной колонки выполнены равновеликими в поперечном сечении, Для обеспечения надежного закрытия гидранта-колонки манжета 5 корпуса 3 установлена водозапорными уплотнительными элементами вниз.

Во избежание заклинивания верхней части 11 трубчатого элемента 9 и повреждения манжеты 5, а также для обеспечения более плавного открытия и закрытия вырезы 12 выполнены в виде треугольников, расположенных вершинами вниз. При этом последние для полного сброса воды и уменьшения гидравлического сопротивления размещены на уровне верхней поверхности перегородки 10, креплен на фланце 2 подводящего патрубка

1 с помощью накидного фланца 49.

Для надежной работы и обеспечения полного сброса воды из полостей гидропривода каждый поршень 14, 24, 25 снабжен воронкообразным углублением 50, сообщенным сих отверстиями 32,,34, 36.

Водозаборная колонка работает следующим образом.

В закрытом положении колонки кран 42

10 нижнего штока 8, на котором закреплен запорный трубчатый элемент 9, закрыт, При этом вода из всех надпоршневых полостей выпущена. До пуска воды в водопроводящий патрубок 1 под действием силы тяжести поршни 14, 24 и 25 вместе с закрепленными на них камерами 17 и 18 и трубчатым элементом 9 опущены вниз. При этом вырезы

12 размещены ниже манжеты 5 корпуса 3. B результате воздух при первом заполнении

20 сети водой свободно проходит через вырезы 12 в полость корпуса 3 и отводящий патрубок 4., Благодаря этому предотвращается образование в сети воздушных пробок, а следовательно, вибрации и гидроудары.

П ри полном заполнении водой подводящего патрубка 1 давлением на перегородку трубчатый элемент 9 плавно поднимается, т.е, гидроудар гасится благодаря постепенному выходу воздуха из надпоршневых полостей гидропривода. В верхнем положении запорного трубчатого элемента 9 манжета 5 прижимается к его гладкой поверхности под вырезами 12. В результате доступ воды в полость корпуса 3 и его водовыпуск полностью закрывается, Это обеспечивается благодаря тому, что манжета 5 своими уплотнительными элементами направлена вниз к полости подводящего патрубка.

Для плавного открытия водозаборной колонки первоначально все краны 43, 40, 41 и 42 закрываются, а затем открываются поочередно кран 42, затем кран 41, потом кран

40, Кран 43 при этом остается закрытым, 45

При открытии крана 42 вода из подводящего патрубка 1 по каналу 39 штока 8 через отверстия 36 в поршне 24 поступает в надпоршневое пространство камеры 18, Поскольку манжета 5 закреплена на корпусе 3 водозаПоскольку заглушка 6 с сальником 7, а также кронштейн 16, на котором закреплен гидропривод, зафиксированы на корпусе 3, то последний установлен без возможности вертикального перемещения. Так как корпус 3 испытывает силу давления снизу

50 борной колонки, а манжета 27 снаружи поршня 24 и в связи с тем, что манжеты 27 и 5, а также корпус 3 и камера 18 выполнены в поперечном разрезе одинаковыми, то рабочая площадь поршня 24 и манжеты 27 больвверх, то он снабжен фланцем 44, зафиксированным на нижнем его торце. При этом ше площади перегородки 10 и сечения водозаборного трубчатого элемента 9. В результате поршень 24 вместе со штоком 8 и фланец 44 снабжен кольцевыми проточками, в которых размещены уплотнительные трубчатым элементом 9 частично опускаетэлементы 45 и 46 прокладок 47 и 48 и за- ся. При этом движение поршня 24 и водоза1767108

10 борного трубчатого элемента 9 вниз постепенно увеличивается располагаемая под водозапорной манжетой 5 проходная площадь вырезов 12, так как последние выполнены в виде треугольников, размещенных вершинами вниз.

Поршень 24 опускается до упоров 23 камеры 18.

После этого открывается кран 41, в результате вода по каналам 39 штока 8, кран

42, через отверстие 36 в поршне 24, надпоршневую полость камеры 18, ее отверстие 35, кран 41, канал 38 штока 29, отверстие 34 поршня 25 будет поступать в надпоршневую полость камеры 17 гидропривода, При этом поршень 25 вместе со штоком 29 и закрепленной на нижнем торце последнего камерой 18 опускается до его упора 22, Вместе с камерой 18 опускаются поршень 24 и водозапорный элемент 9, B котором выполнены водопропускные вырезы 12, Все это ведет к увеличению площади вырезов 12, располагаемой ниже манжеты 5.

При открытии крана 40 вода будет поступать в надпоршневую полость верхней камеры 13, фиксированной неподвижно на кронштейне 16. В результате вместе с поршнем 14 опустятся камера 17, поршень 25, камера 18, поршень 24 и водозапорный элемент 9 с водопропускными вырезами 12.

Таким образом происходит плавное открытие и закрытие водозаборной колонки и достигается возможность регулирования расхода, даже при неквалифицированной эксплуатации, т,е, можно открыть один или два, три и т,д. из нескольких кранов 40, 41, 42, привести соответственно в действие одну, две и т.д. камеры 14, 17, 18 гидропривода водозапорного элемента 9, Если экстренно потребуется уменьшить расход, то закрывается кран 42 и открывается кран 43, выпуская через последний воду из гидропривода, и водозапорный элемент 9 поднимется, В обычных случаях закрытие колонки осуществляется в порядке, обратном открытию. Первоначально закрываются краны 40, 41, 42, что прекращает поступление в надпоршневые полости камер 13, 17, 18, После этого плавно открывается кран 43, в результате под действием силы давления на перегородку запорный элемент 9, в котором выполнены водопропускные вырезы 12, плавно поднимается, расход воды постепенно уменьшается, Поршень 14 в верхней камере 13 привода поднимается верх, так как вода вытесняется через отверстие 31 в крышке 15 камеры 13, После открывается кран 40, в результате вода из надпоршневого пространства камеры 17 под действием

55 силы давления на водозапорный элемент 9 и его перегородку 10, т,е. вода выдавливается через отверстие 33, кран 40, канал 37 штока 30, отверстие 32 в поршне 14 и отверстие 31 в крышке 15 верхней камеры 13.

После этого открывается кран 41. Происходит процесс, аналогичный вышеописанному. В результате вырезы 12 в верхней части 11 водозапорного элемента 9 располагаются полностью выше уровня манжеты

5, которая прижимается напором воды к гладкой поверхности трубчатого элемента 9, так как ее уплотнительные элементы направлены в полость подводящего патрубка

1.

/ благодаря выполнению вырезов 12 на торце верхней части 11 и размещение их вершин на уровне перегородки 10 обеспечивается снижение гидравлического трения за счет упрощения траектории потока.

Благодаря тому, что вырезы 12 направлены вершинами вниз, т,е. плавно сужаются, происходит перемещение водозапорного элемента 9 без его заклинивания и повреждения манжеты 5, Элемент 9 своей верхней частью 11 даже при самом нижнем положении размещается в манжете 5, что предотвращает его заклинивание, При наличии давления в сети корпус 3 испытывает воздействие силы давления, направленной вверх, однако демонтаж водозаборной колонки надежно предотвращен благодаря тому, что фланец 44 жестко зафиксирован на корпусе 3 и закреплен на фланце 2 подводящего патрубка 1 с гомощью накидного фланца 49. При этом утечка воды предотвращается уплотнительными элементами 45 и 46 прокладок 47 и 48.

Следует отметить, что износ манжет 5, 26, 27 и 28, сальника 7 резко уменьшен, так как все узлы связаны с корпусом 3 водозаборной колонки и поворачиваются вместе с ним, т.е. при установке в ту или иную сторону отводящего патрубка 4 путем поворота корпуса 3 трение происходит только в уплотнительных прокладках 47 и 48, износ которых имеет минимальную величину и легко компенсируется поджатием метизов (не показано), с помощью которых скреплены фланцы 49 и 2.

При сборе воды из сети водозапорный элемент 9 и все поршни 14, 25, 24 даже при закрытых кранах 43, 42, 41 и 40 частично опускаются, так как воздух засасывается между манже.ами 26, 27 и 28, при этом воздух свободно проходит через ту часть вырезов 12, которая располагается ниже манжеты 5. При повторном пуске воды воздух медленно вытесняется из надпоршневых пространств и водозаборная колонка

1767108 закрывается без гидроударов. Если даже в отдельных случаях при сбросе воды из сети не происходит опускания водозапорного элемента 9, то воздух засасывается между его поверхностью и манжетой 5, поскольку последняя направлена своими уплотнительными элементами вниз.

При сбросе воды из сети на зимний период открываются все краны 43, 42, 41 и 40.

При этом остатки воды стекают из надпоршневых пространств гидропривода по каналам 37, 38, 39 в штоках 30;29 и 8, благодаря выполнению в поршнях 28, 25, 24 отверстий

32, 34, Зб и сообщенных с ними воронкообразных углублений 50. При этом из верхней части 11 запорного элемента 9 и полости корпуса 3 вода полностью стекает благодаря тому, что вершины треугольных вырезов

12 размещены на уровне дна 10 водозапорного элемента 9, которые располагаются в этот момент ниже манжеты 5. Все это предотвращает образование в гидранте-колонке льда, а в сети вакуума.

Формула изобретения

Водозаборная колонка, содержащая корпус с манжетой на внутренней поверхности в его нижней части и подводящим и отводящим патрубками, установленный в манжете корпуса с возможностью вертикального перемещения трубчатый элемент, закрепленный на полом штоке, имеющем

5 запорный кран, и установленный на кронштейне гидропривод в виде камеры с поршнем, отличающаяся тем, что, с целью повышения надежности, гидропривод снабжен дополнительными камерами, разнесен10 ными по высоте соосно с основной камерой, при этом верхняя из них жестко закреплена на кронштейне, а нижние установлены с возможностью вертикального перемещения посредством полого штока вышележа15 щей камеры, соединенного с крышкой нижележащей камеры, в которой образовано соосное со штоком отверстие, и кранами, установленными над отверстиями в крышках камер гидропривода с сообщением над20 поршневых полостей камер между собой и с помощью водоотводящего патрубка при открытых кранах, причем трубчатый элемент выполнен с горизонтальной перегородкой, расположенной на расстоянии от

25 торцов над манжетой при закрытом положении трубчатого элемента, при этом трубчатый элемент над перегородкой выполнен с вырезами,