Клапан потока (переключатель)
Изобретение относится к системам водоснабжения и может быть использовано для заправки баков вагонов водой. Клапан содержит четырехзвенный шарнирный механизм, одно звено которого посредством корпуса (10) с перекрываемым отверстием закрепляется в трубе (14), а другое выполнено в виде заслонки (2), через коромысло (12) взаимодействующее с размещенным в корпусе поршнем (9). Поршень (9) торцом взаимодействует с толкателем (7), соединенным с пружиной (6), закрепленной на одном из перемещающихся элементов четырехзвенного шарнирного механизма. Изобретение упрощает конструкцию. 7 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение может найти применение в системах заправки водой различных емкостей, в частности баков железнодорожных вагонов.
Известен переключатель (см. патент РФ № 2212351 от 17.09.2003 г.), содержащий закрепляемое в трубе основание, несущее заслонку, кинематически связанную с пружиной, и устройство для перекрытия-открытия сообщающегося с трубой канала.
Недостатком известной конструкции является сложность ее монтажа, использование резьбовых соединений, требующих уплотнения, возможность установки только в общем корпусе с колонкой, использование сложной в изготовлении пружины сжатия.
Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в устранении вышеуказанных недостатков.
Указанный технический результат достигается тем, что в клапане потока, содержащем закрепляемое в трубе основание, заслонку, кинематически связанную с пружиной, и устройство для перекрытия-открытия сообщающегося с трубой канала, указанная кинематическая связь выполнена в виде шарнирного четырехзвенного механизма, одно звено которого образовано основанием, а другое - заслонкой, пружина одним концом закреплена на каком-либо из перемещающихся элементов механизма, а указанное устройство включает в себя соединенный с другим концом пружины толкатель, поворотно закрепленный на основании с возможностью взаимодействия с поршнем, размещенным в расположенном в отверстии трубы корпусе с возможностью перекрытия-открытия выполненного в нем отверстия, и закрепленное на основании или корпусе с возможностью взаимодействия с заслонкой коромысло, кинематически связанное с поршнем.
В зависимости от габаритов трубы и технологии изготовления основание и корпус могут быть выполнены в виде единой детали или связаны между собой разъемным или неразъемным соединением. Соединение основания и корпуса может быть жестким или шарнирным, например посредством оси.
Корпус может быть зафиксирован в отверстии трубы навинченной на него гайкой, в качестве которой может быть использована гайка-сгон, сопряженная с гайкой-переходником.
Коромысло закрепляется на оси четырехзвенного механизма, который может быть выполнен в виде параллелограмма, а его кинематическая связь с поршнем образована сферической поверхностью, размещенной в отверстии или проточке поршня.
Поршень может быть выполнен с уплотнительной прокладкой и с лысками на боковой поверхности.
Сущность изобретения поясняется чертежами. На фиг.1 схематично показан клапан в положении «закрыто»; на фиг.2 - то же, в положении «открыто».
Клапан потока содержит четырехзвенный шарнирный механизм, одно звено которого образовано основанием 1, другое - заслонкой 2, а два других - тягами 3 и 4, звенья механизма соединены между собой осевыми шарнирами 5.
На оси 5, соединяющей тяги 3 и 4, закреплен один конец пружины 6, которая другим концом соединена с толкателем 7, закрепленном на оси 8 с возможностью взаимодействия с торцом поршня 9.
Поршень 9 расположен в корпусе 10, выполнен с уплотнительной прокладкой 11 и с проточкой, в которой расположена головка коромысла 12 со сферической поверхностью.
Коромысло закреплено на одной из осей 5 с возможностью взаимодействия с заслонкой 2.
Корпус 10 соединен с основанием осью 13 и зафиксирован в отверстии трубы 14, в качестве которой может быть использован корпус колонки, гайкой-сгоном 15, взаимодействующей с уплотнительным кольцом 16 через шайбу 17. На гайку-сгон 15 навернута гайка-переходник 18 для соединения с соответствующей камерой заправочной колонки.
Корпус 10 выполнен с регулируемым жиклером 19. Работает клапан потока следующим образом. При включении колонки заслонка 2 клапана (фиг.2) поднимается вверх под действием потока воды. Пружина 6 растяжения через толкатель 7 давит на поршень 9 с резиновой прокладкой 11, на жиклер 19 и перекрывает отверстие, выходящее в бесштоковую полость распределителя. Одновременно торец заслонки 2 отжимает коромысло 12, освобождая поршень 9. Выходное отверстие перекрывается через 12° поворота заслонки, что соответствует подачи 5-6 литров в минуту. С помощью жиклера 19, завинчивая и отвинчивая его, можно осуществлять регулировку минимальной подачи ±6° (˜2-10 л/мин). Пружина совместно с толкателем имеет двойную функцию (за счет разности плеч ˜1:10 толкателя, поджимающего поршень, и торца заслонки, нажимающего на коромысло) - нажимает на поршень, перекрывая отверстие в процессе заправки, и отжимает его через коромысло при отсутствии подачи воды. Пружина рассчитана на давление до 10 атм.
После окончания процесса заправки (фиг.1) все происходит в обратной последовательности: заслонка 2 при отсутствии подачи воды опускается в первоначальное положение, нажимая торцом на коромысло 12, открывая тем самым отверстие, выходящее в бесштоковую полость распределителя - колонка отключается. Причем пружина, меняя угол наклона относительно толкателя, уменьшает плечо, тем самым снижая давление на поршень.
Клапан потока спроектирован таким образом, что не требует переделки или доработки существующей конструкции колонки, а также манипуляций откручивания-закручивания с распределителем (в отличие от аналога) при установке, отсутствуют резьбовые детали внутри корпуса колонки, которые могут давать течь из-за недостаточной затяжки или уплотнения.
Сборка и регулировка клапана потока осуществляется непосредственно на слесарном участке с помощью специального приспособления, и, теоретически, после установки его в колонку, которая осуществляется простым накручиванием гаек враспор, можно не делать трудоемкую операцию по ее испытанию.
Клапан потока может быть установлен в трубе 14 длиной 50 мм, поэтому появляется возможность упростить, а соответственно, и удешевить саму колонку, применяя стандартные элементы труб.
1. Клапан потока (переключатель), содержащий закрепляемое в трубе основание, заслонку, кинематически связанную с пружиной, и устройство для перекрытия - открытия сообщающегося с трубой канала, отличающийся тем, что указанная кинематическая связь выполнена в виде шарнирного четырехзвенного механизма, одно звено которого образовано основанием, а другое заслонкой, пружина одним концом закреплена на каком-либо из перемещающихся элементов четырехзвенного механизма, а указанное устройство включает в себя соединенный с другим концом пружины толкатель, поворотно закрепленный на основании с возможностью взаимодействия с поршнем, размещенным в расположенном в отверстии трубы корпусе с возможностью перекрытия-открытия выполненного в нем отверстия, и закрепленное на основании или корпусе с возможностью взаимодействия с заслонкой коромысло, кинематически связанное с поршнем.
2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что основание и корпус выполнены в виде единой детали или связаны между собой разъемным или неразъемным соединением.
3. Клапан по п.2, отличающийся тем, что основание и корпус соединены между собой посредством оси.
4. Клапан по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что корпус зафиксирован в отверстии трубы посредством навинченной на него гайки.
5. Клапан по п.4, отличающийся тем, что использована гайка - сгон, сопряженная с гайкой переходником.
6. Клапан по любому из пп.1-3 и 5, отличающийся тем, что коромысло закреплено на оси четырехзвенного механизма, а его кинематическая связь с поршнем выполнена в виде толкателя со сферической поверхностью, размещенной в отверстии или проточке поршня.
7. Клапан по п.1, отличающийся тем, что поршень выполнен с уплотнительной прокладкой и с лысками на боковой поверхности.
8. Клапан по любому из пп.1-3, 5 и 7, отличающийся тем, что четырехзвенный механизм выполнен в виде шарнирного параллелограмма.
