Вентильная головка

 

Изобретение относится к водоразборной технике и предназначено для использования в устройствах бытовой сантехнической арматуры. Вентильная головка содержит корпус с резьбой, с входным отверстием и полостью, затвор в виде подвижной и неподвижной плоских керамических шайб с проходными отверстиями, приводной ступенчатый шток. Размещенная в полости цилиндрическая часть ступенчатого штока загерметизирована резиновыми уплотнителями. На конце штока выполнены два центрально симметричных выступа, взаимодействующих с подвижной шайбой. Неподвижная шайба расположена в двух центрально симметричных пазах корпуса, загерметизирована и зафиксирована с помощью резинового уплотнения и ограничителя от избыточного давления при установке в сантехническую арматуру. В цилиндрической поверхности корпуса выполнены два центрально симметричных выходных окна с образованием у его входного торца перемычки. С противоположной стороны входного торца корпуса выполнен упор в виде сегментного выреза, взаимодействующего с ограничителем поворота, представляющего собой радиально закрепленный на штоке штифт. Имеется элемент фиксации вентильной головки в сантехнической арматуре. Резиновое уплотнение и ограничитель от избыточного давления при установке в сантехническую арматуру составляют единое целое, выполненное из резиновой втулки, армированной металлическим кольцом. Между упомянутыми металлическим кольцом и входным торцом корпуса образован рабочий зазор. Изобретение направлено на повышение надежности и долговечности вентильной головки за счет повышения износостойкости всех опасных участков, а также на снижение металлоемкости и габаритов конструкции. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Предлагаемое изобретение относится к водоразборной технике, в частности к бытовой сантехнической арматуре.

Известен клапанный узел, содержащий корпус с затвором из набора подвижных и неподвижных плоских шайб с проходными отверстиями, опирающихся на упругую прокладку, и поворотный шток привода, герметизированный уплотнительными кольцами. Шток снабжен выступами, по периферии неподвижной шайбы выполнены сегментные пазы, а затвор с упругой прокладкой снабжен охватывающей его обоймой, закрепленной на выступах штока, которые расположены в пазах шайбы с возможностью ограничения угла поворота штока. Шайбы изготовлены, например, из металлокерамики, что обеспечивает их высокую износостойкость.

Такое выполнение вентильной головки водоразборного крана обеспечивает его более высокую надежность в работе. Однако наличие большого количества деталей усложняет конструкцию, приводит к большим затратам как при изготовлении, так и при сборке. Кроме того, выполнение системы ограничения движения в виде выступов, расположенных в пазах неподвижной шайбы, приводит к возможности механических повреждений в виде сколов шайбы и выходу конструкции из строя [1].

Недостатки, присущие известной вентильной головке, в значительной степени устранены в конструкции, которая по своей технической сущности может быть рассмотрена в качестве прототипа. Устройство содержит корпус с входным и выходным отверстиями и полостью, затвор в виде подвижной и неподвижной плоских шайб с проходными отверстиями, приводной шток, цилиндрическая часть которого, размещенная в полости, загерметизирована уплотнительным кольцом, на конце штока выполнены два симметричных выступа, взаимодействующих с подвижной шайбой, втулку, на кольцевой поверхности которой размещено уплотнительное кольцо, контактирующее с торцом неподвижной шайбы, гайку, взаимодействующую с корпусом, причем на торце корпуса выполнен упор в виде сегментного выступа, взаимодействующего с ограничителем поворота, размещенным на приводном штоке. Ограничитель на штоке выполнен в виде радиально закрепленного штифта, предотвращающего осевое перемещение штока. Втулка одним концом надета на корпус, а в другом ее конце выполнена расточка, в которой размещена уплотнительная прокладка [2].

Недостатки известной вентильной головки заключаются в повышенной металлоемкости и излишних габаритах конструкции.

Технический результат от использования предлагаемого изобретения заключается в повышении надежности и долговечности вентильной головки за счет повышения износостойкости всех опасных участков, а также в снижении металлоемкости и габаритов конструкции.

Для достижения технического результата в вентильной головке, содержащей корпус с резьбой с входным отверстием и полостью, затвор в виде подвижной и неподвижной плоских керамических шайб с проходными отверстиями, приводной ступенчатый шток, цилиндрическая часть которого, размещенная в полости, загерметизирована резиновыми уплотнителями, на конце штока выполнены два центрально-симметричных выступа, взаимодействующих с подвижной шайбой, а неподвижная шайба расположена в двух центрально-симметричных пазах корпуса, загерметизирована и зафиксирована с помощью резинового уплотнения и ограничителя от избыточного давления при установке в сантехническую арматуру, при этом в цилиндрической поверхности корпуса выполнены два центрально-симметричных выходных окна с образованием у его входного торца перемычки, с противоположной стороны входного торца выполнен упор в виде сегментного выреза, взаимодействующего с ограничителем поворота, представляющего собой радиально закрепленный на штоке штифт, а также элемент фиксации вентильной головки в сантехнической арматуре, согласно изобретению резиновое уплотнение и ограничитель от избыточного давления при установке в сантехническую арматуру составляют единое целое, выполненное из резиновой втулки, армированной металлическим кольцом, при этом между упомянутым металлическим кольцом и входным торцом корпуса образован рабочий зазор.

Кроме того, в вентильной головке упомянутые два центрально симметричных паза в боковой поверхности корпуса по длине выходят за выходной по отношению к рабочей среде торец подвижной керамической шайбы, образуя дополнительный канал для протока рабочей среды.

Кроме того, на штоке в месте перехода участка штока наименьшего диаметра к участку штока с большим диаметром установлен подшипник скольжения, выполненный в виде кольца из капролактама.

Кроме того, элемент фиксации корпуса в сантехнической арматуре выполнен в виде неподвижного упорного фланца как единое целое с корпусом.

На фиг.1 представлен общий вид вентильной головки.

На фиг.2 представлен вид вентильной головки по стрелке А.

Как видно на фиг.1, вентильная головка содержит корпус 1 с выходным окном 2 и полостью 3, в которой установлен затвор, выполненный в виде подвижной 4 и неподвижной 5 плоских керамических шайб с проходными отверстиями. Неподвижная шайба 5 установлена на выступах в пазах 6 корпуса 1. Подвижная шайба 4 установлена на выступах 7 штока 8.

Цилиндрическая часть штока 8 загерметизирована резиновыми уплотнительными кольцами 9 и 10. Блок керамических шайб 4 и 5 загерметизирован, зафиксирован с помощью резиновой втулки 11, армированной металлическим кольцом 12. В месте перехода цилиндрической части штока с наименьшим диаметром к большему установлен подшипник скольжения 13 в виде кольца из антифрикционного материала капролактама, расстояние от кольца 12 до входного торца корпуса образует рабочий зазор.

Элемент 14 фиксации корпуса 1 в сантехнической арматуре выполнен за одно целое с корпусом 1.

Штифт 15 вставлен в шток 8.

Два симметрично расположенных паза 6 в поверхности корпуса 1 по длине выходят за выходной по отношению к рабочей среде торец подвижной керамической шайбы 4, образуя дополнительный канал для протока рабочей среды.

Сборка вентильной головки производится следующим образом.

На шток 8 надевают два резиновых кольца 9 и 10, а также подшипник скольжения 13, смазывают пищевой смазкой типа “Арсан”, вставляют в корпус 1 и устанавливают штифт 15. Затем устанавливают две шайбы 4 и 5: первой подвижную 4 в посадочных углублениях выступов 7 штока 8, второй неподвижную 5 в пазах 6 корпуса 1. Собранный таким образом узел скрепляют с помощью резиновой втулки 11, армированной металлическим кольцом 12, которую плотно устанавливают на входном торце корпуса.

При этом такое выполнение втулки 11 приводит к существенной разгрузке при установке в сантехническую арматуру всех опасных участков вентильной головки, связанных с износом, тем самым увеличивая срок службы вентильной головки в целом.

Вентильная головка работает следующим образом.

В закрытом положении проходные отверстия шайб 4 и 5 не совпадают и вода к потребителю не поступает. При повороте штока 8 по мере увеличения площади проходных отверстий увеличивается расход воды до требуемого, причем угол поворота штока задается сегментным вырезом противоположной стороны входного торца корпуса в пределах 180° и обеспечивается радиально выступающим штифтом, установленным в штоке 8. Благодаря наличию штифта исключено возвратно-поступательное движение штока.

В разработанном макете вентильной головки все металлические элементы выполнены из латуни, а штифт выполнен из нержавеющей стали.

Источники информации

[1] а.с. СССР №1634912, кл. F 16 К 1/16, 1988 г.

[2] патент РФ №2037713, кл. А 16 К 3/08, 1995 г.

Формула изобретения

1. Вентильная головка, содержащая корпус с резьбой, с входным отверстием и полостью, затвор в виде подвижной и неподвижной плоских керамических шайб с проходными отверстиями, приводной ступенчатый шток, цилиндрическая часть которого, размещенная в полости, загерметизирована резиновыми уплотнителями, на конце штока выполнены два центрально симметричных выступа, взаимодействующих с подвижной шайбой, а неподвижная шайба расположена в двух центрально симметричных пазах корпуса, загерметизирована и зафиксирована с помощью резинового уплотнения и ограничителя от избыточного давления при установке в сантехническую арматуру, при этом в цилиндрической поверхности корпуса выполнены два центрально симметричных выходных окна с образованием у его входного торца перемычки, с противоположной стороны входного торца корпуса выполнен упор в виде сегментного выреза, взаимодействующего с ограничителем поворота, представляющего собой радиально закрепленный на штоке штифт, а также элемент фиксации вентильной головки в сантехнической арматуре, отличающаяся тем, что резиновое уплотнение и ограничитель от избыточного давления при установке в сантехническую арматуру составляют единое целое, выполненное из резиновой втулки, армированной металлическим кольцом, при этом между упомянутыми металлическим кольцом и входным торцом корпуса образован рабочий зазор.

2. Вентильная головка по п.1, отличающаяся тем, что упомянутые два центрально симметричных паза в боковой поверхности корпуса по длине выходят за выходной по отношении к рабочей среде торец подвижной керамической шайбы, образуя дополнительный канал для протока рабочей среды.

3. Вентильная головка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на штоке в месте перехода участка штока наименьшего диаметра к участку штока с большим диаметром установлен подшипник скольжения, выполненный в виде кольца из капролактама.

4. Вентильная головка по п.1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что элемент фиксации корпуса в сантехнической арматуре выполнен в виде неподвижного упорного фланца, как единое целое с корпусом.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2