Многоходовой клапан

 

Использование: для управления текучими средами. Сущность изобретения: в корпусе с впускно-выпускными каналами установлено с возможностью поворота клапанное тело с цапфами, с выполненным эксцентрично относительно центральной оси клапана запорным участком с выпуклой поверхностью, размещенным с одной стороны от центральной оси. Корпус составлен из идентичных частей, число которых равно числу впускно-выпускных клапанов, выполненных в их центральной зоне. Части корпуса уплотнены друг относительно друга уплотнительным средством, которое выполнено в виде изогнутых перемычек. Перемычки расположены друг относительно друга под одинаковым углом, равным частному от деления 360° на число частей корпуса и исходящих из двух мест перекрещивания, в которых выполнено отверстие для цапф клапанного тела. 3 з.п. ф-лы, 15 ил.

Изобретение относится к управлению текучими средами.

Известен многоходовой клапан, содержащий корпус, снабженный четырьмя впускно-выпускными клапанами, выполненное в качестве заслонки клапанное тело, установленное в корпусе с возможностью поворота для избирательного соединения двух соседних впускно-выпускных каналов, и уплотнения, выполненные на внутренней поверхности корпуса между впускно-выпускными каналами попарно противоположными друг другу и служащие упорами и опорами для клапанного тела (1).

Недостатком известного клапана является то, что он не обладает универсальностью из-за отсутствия определенного положения закрытия.

Известен клапан, содержащий корпус с впускно-выпускными каналами, уплотнительное средство и установленное в корпусе с возможностью поворота клапанное тело с цапфами, с выполненным эксцентрично относительно центральной оси клапана запорным участком с выпуклой поверхностью, размещенным с одной стороны от центральной оси клапана (2).

Недостаток известного устройства заключается в сложности его монтажа и демонтажа.

Целью изобретения является обеспечение универсальности многоходового клапана.

На фиг. 1 представлен клапан, общий вид; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 4 - уплотнительное средство, вид сверху; на фиг. 5 - уплотнительное средство, разрез; на фиг. 6 - разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 7 - клапанное тело, вид сверху; на фиг. 8 - клапанное тело, общий вид; на фиг. 9 - клапанное тело, вид сбоку; на фиг. 10 - разрез В-В на фиг. 7; на фиг. 11 - многоходовой клапан в демонтированном состоянии; на фиг. 12-14 - клапан с разными положениями подсоединительных патрубков, вид сверху; на фиг. 15 - пример монтажа двух клапанов.

Многоходовой клапан 1 состоит из корпуса 2, выполненного из трех идентичных частей 3, клапанного тела 4 и уплотнительного средства 5. Корпус 2 представляет собой многогранный блок, имеющий почти шаровую конфигурацию, и на трех скошенных поверхностях 6, расположенных под углом 120^о друг относительно друга, снабженный в центральной зоне тремя впускно-выпускными каналами 7, которые могут быть снабжены приваренными насадками 8. Впускно-выпускные каналы 7 имеют круглое сечение и проходят в направлении центральной оси 9 клапан 1, совпадающей с осью клапанного тела 4. Корпус 2 и клапанное тело 4 образуют совместную полость 10. Идентичные части 3 примыкают друг к другу поверхностями контакта 11, причем в участках соседних поверхностям контакта 11 выполнены выемки 12. Уплотнительное средство 5 выполнено в виде изогнутых перемычек 13, расположенных друг относительно друга под одинаковым углом равным частному от деления 360^о на число частей корпуса 2.

В данном случае уплотнительное средство 5 выполнено в виде шарового или эллипсоидного сепаратора, состоящего из трех смещенных друг относительно друга на 120^о перемычек 13, изогнутых в виде полукруга или полуэллипса. Перемычки 13 сходятся в двух местах перекрещивания 14, в которых выполнены проходные отверстия 15. Внутренние поверхности 16 перемычек 13 выполнены выпуклыми и образуют взаимодействующую с клапанным телом 4 уплотняющую поверхность.

Уплотнительное средство 5 (см. фиг. 4-6) выполнено из единого цельного формового изделия, изготовлено из резины и упругой пластмассы. Поверхности контакта размещены между частями и закреплены в выемках 12. Служащие уплотняющими поверхностями внутренние поверхности 16 образуют соединительные участки между впускно-выпускными каналами 7, т.е. участки стенки полости 10. Уплотнительное средство 5 в положении закрытия уплотняет идентичные части 3 и клапанное тело 4.

Клапанное тело 4 (см. фиг. 7-10) снабжено двумя цапфами 17, 18, причем на конце одной из них установлен профильный элемент 19, выполненный, напр., четырехгранным. Между цапфами 17, эксцентрично относительно оси 9 размещен запорный участок 20, который выполнен с краевой зоной 21, расположенной на поверхности воображаемого тела вращения, ось которого совмещена с центральной осью клапана 9. Выпуклая поверхность 22 запорного участка 20 выполнена с меньшей кривизной, чем краевая зона 21.

Краевая зона 21 взаимодействует с двумя соседними перемычками 13 уплотнительного средства 5, при этом все остальные части запорного участка 20 находятся вне контакта с ними. Это означает, что лишь те поверхности, которые на фиг. 10 представлены заштрихованными, взаимодействуют с уплотнительным средством 5, а именно цапфы 17, 18, расположенные в отверстиях 15, и краевые зоны 21.

Перемычки 13 и краевые зоны 21 в самом деле имеют форму эллипса. Данная конфигурация изменяется, когда изменяется число впускно-выпускных каналов 7 и тем самым и углы, под которыми установлены идентичные части 3.

Цапфы 17, 18 проходят через центральное отверстие 23 корпуса 2 клапана 1. Соединение частей 3 осуществляется с помощью винтов 24, установленных в отверстиях 25 и ввинченных в выполненные в соседних частях 3 резьбовые отверстия 26. По два винта 24 проходят через одну поверхность контакта 11.

В верхней поверхности корпуса 2 по окружности выполнены отверстия 27 для фиксации рукоятки 28. Рукоятка 28 установлена с возможностью поворота против усилия пружины 29 вокруг оси 30, соединяющей установленный на профильном элементе 19 подсоединительный элемент 31 с рукояткой 28, причем на рукоятке 28 предусмотрен фиксатор 32, входящий в отверстия 27.

На фиг. 3 клапан показан в положении, в котором он перекрывает верхний впускно-выпускной канал 7, в то время как оба нижних впускно-выпускных канала 7 соединены между собой. При этом видно, что клапанное тело 4 вступает в контакт с уплотняющими поверхностями лишь краевыми зонами 21, и при повороте клапанного тела 4 вокруг оси 9 выпуклая поверхность 22 не обязательно находится в контакте с уплотняющими внутренними поверхностями 16. Внутренняя поверхность 33 запорного участка 20 может иметь как плоское сечение, так и выполнено с определенной выпуклостью.

С использованием соответственно изогнутых подсоединительных патрубков 34 (см. фиг. 12-14) клапан можно гармонично встраивать в любые трубопроводы, а также в колено трубопровода или в отводы. При этом ось 9 клапана расположена поперек направлению отвода, и обслуживание клапана беспроблемно. Оно осуществляется путем поднятия рукоятки 28, чем фиксатор 32 выходит из отверстий 27, с последующим совершением поворота. Кроме трех четко определенных положений, в которых запорный участок 20 полностью перекрывает один из впускно-выпускных каналов 7, возможно устанавливать многие промежуточные положения, чем можно достичь определенного распределения потока подаваемой среды.

На фиг. 15 видно, что в промежуточном положении запорный участок 20 клапанного тела 4 со всех сторон свободно омывается, так что клапан можно подвергать очистке путем промывки, без его демонтажа. Можно осуществлять очистку без приостановки эксплуатации проходящего параллельно (на фиг. 15 верхнего) трубопровода.

В нижней части промывочная жидкость подается слева и с обеих сторон омывает запорный участок 20, в данном случае выполняющий функцию отклоняющего тела, так что промывочная жидкость поступает и в соединительный участок 35 и выходит с другой стороны клапанного тела 4. Это представляет собой огромное преимущество, в частности, в случае применения клапана в области производства продуктов питания, где требуется очищать клапаны очень часто. В предлагаемом клапане нет никаких труднодоступных мест, где могли бы скапливаться бактерии, или мертвого пространства, т.к. полость 10 образуют проходящие каналы.

На фиг. 11 видно, что в случае необходимости вне проходных отверстий 15 через уплотнительное средство 5 можно устанавливать направляющие втулки 36 для цапф 17, 18.

Формула изобретения

1. МНОГОХОДОВОЙ КЛАПАН, содержащий корпус с впускно-выпускными каналами, уплотнительное средство и установленное в корпусе с возможностью поворота клапанное тело с цапфами, с выполненным эксцентрично относительно центральной оси клапана запорным участком с выпуклой поверхностью, размещенным с одной стороны от центральной оси клапана, отличающийся тем, что корпус клапана составлен из идентичных частей, число которых равно числу впускно-выпускных каналов, выполненных в их центральной зоне, причем части корпуса уплотнены одна относительно другой уплотнительным средством, которое выполнено в виде изогнутых перемычек, расположенных одна относительно другой под одинаковым углом, равным частному от деления 360^o на число частей корпуса, и исходящих из двух мест перекрещивания, в которых выполнено по меньшей мере одно отверстие для цапф клапанного тела.

2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что уплотнительное средство выполнено в виде шарового или эллипсоидного сепаратора.

3. Клапан по пп.1 и 2, отличающийся тем, что запорный участок выполнен с краевой зоной, взаимодействующей с двумя соседними перемычками уплотнительного средства.

4. Клапан по пп.1 - 3, отличающийся тем, что краевая зона расположена на поверхности воображаемого тела вращения, ось которого совмещена с центральной осью клапана, а выпуклая поверхность запорного участка выполнена с меньшей кривизной, чем его краевая зона.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8, Рисунок 9, Рисунок 10, Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14, Рисунок 15