Запорное устройство для универсальных сливных приборов терёхина
Полезная модель относится к запорным устройствам для универсальных сливных приборов емкостей, трубопроводов, вагонов-цистерн и вагонов-батарей или иных емкостей для хранения и транспортировки или перекачки жидких и вязких продуктов, в том числе по железным дорогам, или иными способами, с нижним сливом.
Техническим результатом полезной модели являются простота конструкции, низкая стоимость и высокая технологичность изготовления при промышленном производстве, увеличение удобства эксплуатации и эксплуатационной долговечности, чрезвычайно высокая безопасность и надежность предотвращения утечки или розлива жидких и вязких продуктов, возникающая по различным причинам, включая технические неисправности других запорных органов емкостей или трубопроводов, а так же повреждений, случайных или умышленных, других запорных органов емкостей или трубопроводов, что достигается благодаря использованию в приводе запирающего органа червячной передачи, благодаря которой нет необходимости в применении блокирующих элементов предотвращающих случайное открывание, а малое приложенное усилие к червяку со штоком (деталь 7) позволяет создать большое усилие на червячной шестерне (деталь 6), и, следовательно, на запорном органе, выполненном в виде поворотного диска (деталь 3), обеспечивая герметичность при высоких давлениях на поворотный диск, а так же тем, что корпус (деталь 1) запорного устройства имеет равные диаметры отверстий соосных входного и выходного патрубков, причем плоскость седла входного патрубка перпендикулярна оси патрубков, а само седло выполнено с конусным расширением в сторону выходного патрубка, а запорный орган полностью выводится из проходного сечения патрубка запорного устройства, и, следовательно, не оказывает препятствия при сливе из емкостей или трубопроводов, и не препятствует введению в запорное устройство для универсальных сливных приборов мониторов для подогрева, мониторинга или обслуживания, а червячная шестерня (деталь 6) представляет собой сектор с углом разворота из оси крепления к корпусу привода запорного устройства равным или немного больше рабочего угла поворота поворотного диска, причем радиус червячной шестерни определяется необходимым расчетным эксплуатационным усилием запирания запорного устройства.
Полезная модель относится к универсальным запорным устройствам для сливных приборов железнодорожных вагонов-цистерн, и иных ёмкостей, в том числе с нижним сливом, предназначенных для хранения и транспортировки, в т. ч. железнодорожным транспортом, жидких и вязких продуктов, а так же трубопроводов.
Близким по технической сущности и достигаемому результату к предложенной полезной модели является техническое решение - патент на полезную модель RU 92503 (МПК F16K1/22, B61D5/00, B67D7/02, приоритет от 11.12.2009 г.), которое содержит корпус с входным и выходным патрубками и снабжено запорным органом, установленным в корпусе, причём запорный орган выполнен в виде поворотного диска и установлен на входном патрубке в наклонной плоскости по отношению к сечению патрубка, при этом поворотный диск связан с механизмом принудительного закрытия-открытия, установленным на штоке с концом под съемную рукоятку.
Недостатками известного технического решения являются:
1. Установленный на входном патрубке в наклонной плоскости по отношению к сечению патрубка запорный орган, выполненный в виде поворотного диска, при этом посадочное место под запорный орган и сам запорный орган выступают в сечение патрубка, и при введении через выходной патрубок устройств для подогрева, мониторинга или обслуживания, есть возможность их столкновения с посадочным местом запорного органа и самим поворотным диском, что может привести к выходу из строя самого запорного органа, устройства для подогрева, мониторинга или обслуживания. Так же посадочное место под запорный орган и сам запорный орган, выступающие в сечение патрубка, сужают просвет патрубка, что снижает скорость слива из ёмкостей жидких и вязких продуктов, и, как следствие, увеличивает время слива из ёмкостей на этапе разгрузки.
2. Шток приводит в движение поворотный диск запорного органа через ползун 3 фиг.1, в котором происходит трение скольжения поверхности малого радиуса о поверхность большого радиуса или плоскость, что даёт пятно контакта малой площади и, следовательно, большое давление в пятне контакта, что приводит к повышенному износу трущихся поверхностей, возникновению люфта, не полному закрытию и возникновению течи через запорный орган.
3. В закрытом положении запорного органа сила, действующая на поворотный диск 2 фиг. 1, передаётся на шток 6 фиг. 1 через пятно контакта в ползуне 3 фиг. 1 в результате чего направление действия силы находится под углом к оси штока и действует на изгиб штока, что может приводить к течи, а при открывании запорного устройства к заклиниванию штока в ползуне.
При создании запорного устройства для универсальных сливных приборов Терёхина решалась задача устранения недостатков известного технического решения, упрощения конструкции, снижения стоимости и повышения технологичности изготовления при промышленном производстве, увеличения удобства эксплуатации и эксплуатационной долговечности, повышения безопасности и надёжности, предотвращения утечки или розлива жидких и вязких продуктов, в отказе от блокирующих элементов предотвращающих случайное открывание запорного органа, обеспечения герметичности при высоком давлении на запирающий орган, обеспечения полного выведения запирающего органа из сечения патрубков, исключения препятствий для введения в запорное устройство систем для подогрева, мониторинга или обслуживания.
Поставленная задача решается тем, что запорное устройство для сливных приборов, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, снабженное запорным органом и приводом запорного органа, при этом патрубки выполнены соосными, а запорный орган, выполненный в виде поворотного диска с уплотнительным резиновым кольцом, в закрытом положении устанавливается перпендикулярно осевой линии патрубков и полностью выводится из рабочего сечения в открытом положении запорного органа, при этом плоскость седла перпендикулярна оси патрубков, само же седло выполнено с конусным расширением в сторону выходного патрубка, а запорный орган связан с механизмом червячной передачи, имеющим свой корпус и состоящим из червяка и сектора червячного колеса.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
На Фиг. 1 запорного устройства для сливных приборов ёмкостей Терёхина изображено осевое сечение запорного устройства в полностью открытом состоянии запорного органа.
На Фиг. 2 осевое сечение запорного устройства изображено в полностью закрытом состоянии запорного органа.
На Фиг. 3 показан вид со стороны входного патрубка запорного устройства в полностью открытом состоянии запорного органа.
На Фиг. 4 показана аксонометрическая проекция осевого сечения запорного устройства в открытом состоянии запорного органа.
Сущность полезной модели как технического решения выражается в применении для привода запорного органа 3 червячной передачи, состоящей из сектора червячного колеса 6 и червяка 7. Применение в приводе запорного органа червячной передачи позволило решить задачу перемещения запорного органа таким образом, что он полностью выводится из проходного сечения между входным и выходным патрубком, и в это сечение нет выступающих частей корпуса или деталей механизмов. Техническим результатом этого решения является:
Сокращение длительности слива, или перелива, вязко текучих жидкостей за счёт полного открытия сечения трубы, в которой расположено запорное устройство.
Отсутствие препятствий для вводимых через запорное устройство систем для циркуляционного подогрева сливаемых жидкостей, особенно вязких, а так же устройств для мониторинга или обслуживания.
Отсутствие необходимости в дополнительных устройствах блокировки, предотвращающих самопроизвольное открывание или иное действие устройства, так как червячная передача является самотормозящей.
Плоскость седла уплотнения 4 запорного органа может быть перпендикулярна оси входящего патрубка, что сильно упрощает процесс изготовления устройства, давая возможность простой механической обработки седла, снижая трудоёмкость и как следствие стоимость изделия, повышая его технологичность, и экономическую выгодность.
В наиболее близком аналоге, для привода запирающего органа использована винтовая передача, состоящая из шпинделя (винта) и ползуна (гайки), перемещающегося вдоль шпинделя по винтовой резьбе, в отличие от червячной передачи, в виде сектора червячного колеса и червяка, в данном устройстве.
Таким образом, совокупностью признаков, обеспечивающих получение технического результата во всех случаях, является червячная передача или червячный привод запорного органа.
На Фиг. 1 приведено схематическое изображение запорного устройства, где корпус 1 запорного устройства для сливных приборов ёмкостей Терёхина имеет входной 10 и выходной 11 патрубок, причём плоскость седла уплотнения 12 входного патрубка, к которому прижимается через уплотнительное резиновое кольцо 4 запорный орган 3, перпендикулярна оси патрубков, а проходное отверстие в седле имеет диаметр не меньший, чем диаметр проходного отверстия во входном патрубке, благодаря чему, отсутствуют препятствия для слива через запорное устройство, а в случае ввода через запорное устройство систем или устройств для подогрева, мониторинга или обслуживания, исключена возможность повреждения запорного устройства или вводимых устройств.
На корпусе 1 запорного устройства для сливных приборов ёмкостей Терёхина установлен привод запорного органа, состоящий из корпуса запорного органа 2, червяка 7, червячной шестерни 6, оси червячной шестерни деталь 8, запорного органа 3 и оси крепления запорного органа 9 показанной на Фиг. 2. На запорном органе 3 с внешней стороны установлено уплотнительное резиновое кольцо 4, фиксируемое на запорном органе 3 фиксирующим кольцом 5. Червячная шестерня 6 представляет собой сектор червячной шестерни.
Применение червяка и червячной шестерни позволяет полностью вывести из проходного сечения патрубков 10 и 11 запорного органа 3, также позволяет решить задачу отсутствия в проходном сечении между патрубками других выступающих в проходное сечение деталей или элементов корпуса, что показано на виде сверху в полностью открытом состоянии на Фиг. 3.
Разработанное запорное устройство для сливных приборов Терёхина может быть использовано в качестве запорного устройства, при модернизации ёмкостей, трубопроводов, вагонов-цистерн и вагонов-батарей или иных ёмкостей для хранения и транспортировки или перекачки жидких и вязких продуктов, в том числе по железным дорогам.
Запорное устройство, в частности для сливных приборов железнодорожных цистерн, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, снабженное запорным органом и приводом запорного органа, отличающееся тем, что патрубки выполнены соосными, а запорный орган, выполненный в виде поворотного диска с уплотнительным резиновым кольцом, в закрытом положении устанавливается перпендикулярно осевой линии патрубков и полностью выводится из рабочего сечения в открытом положении запорного органа, при этом плоскость седла перпендикулярна оси патрубков, само же седло выполнено с конусным расширением в сторону выходного патрубка, а запорный орган связан с механизмом червячной передачи, имеющим свой корпус и состоящим из червяка и сектора червячного колеса.
