Термозапорный клапан
Полезная модель относится к бытовым и промышленным системам подачи газа и может быть использована для прекращения подачи газа в аварийных ситуациях, например при возникновении пожара. Термозапорный клапан содержит корпус, в полости которого имеется опора с осевым отверстием, в котором с возможностью перемещения установлен шток, подпружиненный относительно опоры, с закрепленной на одном из его торцов тарелью, имеющей возможность взаимодействия с поверхностью корпуса для перекрывания подачи газа, а также плавкая вставка. Клапан снабжен втулкой с радиальным отверстием и стопорным элементом, а на штоке и в отверстии опоры выполнены канавки, втулка и плавкая вставка установлены на штоке и размещены в отверстии опоры, причем плавкая вставка скреплена со штоком и опорой, а втулка установлена в отверстии опоры с возможностью осевого перемещения, шток имеет возможность осевого перемещения относительно втулки, в открытом положении клапана стопорный элемент расположен в радиальном отверстии втулки и канавке штока, а в его закрытом положении - в радиальном отверстии втулки и канавке опоры, при этом тарель и упругий элемент установлены на штоке с разных сторон относительно опоры. 1 п. ф-лы, 1 илл.
Полезная модель относится к бытовым и промышленным системам подачи газа и может быть использована для прекращения подачи газа в аварийных ситуациях, например, при пожаре.
Известен термозапорный клапан, содержащий корпус, в котором посредством стопорного кольца закреплена звездочка, внешний обод звездочки соединен со ступицей спицами, в одной из спиц выполнен продольный сквозной канал, в канале расположены подвижной штифт (толкатель) и нажимный винт. Между штифтом и винтом размещена плавкая вставка.
В ступице имеется направляющая, в которой размещен шток запорного элемента, подпружиненного в осевом направлении относительно ступицы упругим элементом. В штоке запорного элемента выполнена канавка, в которой размещен шариковый стопор, удерживающий запорный элемент в открытом положении, причем стопор контактирует в данном положении со штифтом.
В исходном положении термозапорный клапан находится в открытом положении. Упругий элемент сжат и его усилие компенсируется шариковым фиксатором. В аварийной ситуации, например, при возникновении пожара, вследствие повышения температуры плавкая вставка расплавляется. В результате усилие нажимного винта не передается на штифт и последний больше не удерживает шариковый стопор в канавке штока, шток освобождается от шарикового стопора и под действием пружины запорный элемент перемещается и перекрывает проходное сечение корпуса, переводя клапан в закрытое положение, то есть перекрывая подачу газа.
(см. патент РФ №2189515, Кл. F 16 K 17/40, 2001 г.) - наиболее близкий аналог.
В результате анализа выполнения известного термозапорного клапана необходимо отметить, что данный клапан характеризуется значительными радиальными габаритами, что обусловлено радиальным расположением части элементов механизма фиксации клапана в открытом положении по отношению к оси клапана, а кроме того, учитывая, что в одном из лучей ступицы выполнено отверстие, в котором расположен толкатель, плавкая вставка и нажимной винт,
лучи имеют разную жесткость, и, как следствие, разную степень деформации, при возникновении нагрузок, что может привести к перекосу оси отверстия ступицы, а следовательно, к неполному перекрыванию подачи газа при срабатывании клапана.
Задачей настоящей полезной модели является разработка конструкции термозапорного клапана, имеющей незначительные радиальные габариты, что позволяет размещать его в затесненных местах, а также технологичного в изготовлении и надежного в эксплуатации.
Поставленная задача обеспечивается тем, что в термозапорном клапане, содержащем корпус, в полости которого имеется опора с осевым отверстием, в котором с возможностью перемещения установлен шток, подпружиненный относительно опоры, с закрепленной на одном из его торцов тарелью, имеющей возможность взаимодействия с поверхностью корпуса для перекрывания подачи газа, а также плавкая вставка, новым является то, что, клапан снабжен втулкой с радиальным отверстием и стопорным элементом, а на штоке и в отверстии опоры выполнены канавки, втулка и плавкая вставка установлены на штоке и размещены в отверстии опоры, причем плавкая вставка скреплена со штоком и опорой, а втулка установлена в отверстии опоры с возможностью осевого перемещения, шток имеет возможность осевого перемещения относительно втулки, в открытом положении клапана стопорный элемент расположен в радиальном отверстии втулки и канавке штока, а в его закрытом положении - в радиальном отверстии втулки и канавке опоры, при этом тарель и упругий элемент установлены на штоке с разных сторон относительно опоры.
При проведении патентных исследований, не обнаружены решения, идентичные заявленному, а следовательно, заявленная полезная модель соответствует условию патентоспособности «новизна».
Считаем, что сведений, изложенных в материалах заявки, достаточно для практического осуществления полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами, на которых представлен термозапорный клапан, осевой разрез.
Термозапорный клапан содержит полый корпус 1 с двумя фланцами 2 по его торцам с отверстиями (позициями не обозначены) под крепежные элементы. В
полости корпуса 1 размещен запорный механизм для перекрывания подачи газа. Запорный механизм установлен на опоре 3, выполненной зацело с корпусом 1 и имеющей осевое отверстие. В полости корпуса расположена тарель 4 с поверхностью «А», имеющей возможность взаимодействия с поверхностью «Б» корпуса при запирании проходного отверстия корпуса. Тарель 4 закреплена на штоке 5, установленном с возможностью перемещения в отверстии опоры 3. На поверхности штока 5 выполнена канавка, имеющая коническую форму, в которой частично расположен стопорный элемент 6, выполненный, например, в виде шарика. В отверстии опоры 3 расположены торцами друг к другу плавкая вставка 7 и втулка 8. Втулка 8 установлена в отверстии опоры 3 с возможностью осевого перемещения и в ней выполнено радиальное отверстие (позицией не обозначено), в котором частично расположен стопорный элемент 6, имеющий возможность захода в канавку 9, выполненную в опоре 3. На штоке 5 имеется канавка 10 для вытекания расплавленного материала плавкой вставки 7. Шток 5 подпружинен относительно опоры 3, а следовательно, и относительно корпуса 1 упругим элементом 11. Один конец упругого элемента 11 упирается во фланец 13, закрепленный на торце штока, противоположном тому, на котором закреплена тарель 4, а другой - в опору 3. Относительно штока упругий элемент зафиксирован стопорным (запорным) кольцом 13. Нетрудно заметить, что тарель и упругий элемент расположены с разных сторон относительно опоры 3.
Естественно, в опоре 3 имеются каналы (позициями не обозначены) для прохода среды (газа).
Термозапорный клапан работает следующим образом.
Сборка клапана не представляет сложностей для специалистов.
Для сборки клапана на шток 5 «надевают» упругий элемент 11 - спиральную пружину, располагая ее между стопорным кольцом 13 и фланцем 12. «Надевают» на шток плавкую вставку 7 и втулку 8 таким образом, чтобы стопорный элемент располагался в канавке штока и одновременно в радиальном отверстии втулки. Скрепляют плавкую вставку 7 со штоком 5. Пропускают шток 7 в отверстие опоры 3, нагружая при этом упругий элемент 11 и скрепляют плавкую вставку с опорой 3. Крепят на штоке тарель 4. Клапан собран.
Термозапорный клапан устанавливают в магистраль подачи газа. При установке клапана совмещают фланцы 2 корпуса с фланцами магистрали подачи газа и фиксируют клапан крепежными элементами, вводимыми в отверстия фланцев 2.
В исходном положении клапан находится в открытом положении и не препятствует подаче газа потребителям (поверхности «А» и «Б» не контактируют друг с другом). В исходном положении клапана шток находится во взведенном (в левом в плоскости чертежа) положении. Упругий элемент 8 при этом нагружен.
В аварийной ситуации, например, при возникновении пожара, при превышении в зоне расположения клапана температуры, на которую рассчитана плавкая вставка 7, ее сплав расплавляется, в результате чего шток 5 начинает, по мере вытекания расплавленной массы плавкой вставки 7 в канавку 10, перемещение в право (в плоскости чертежа). Как только при перемещении штока 5 стопорный элемент 6 займет положение напротив канавки 9, стопорный элемент конической поверхностью канавки штока выдавливается частично в это отверстие, освобождая тем самым шток 5, который под действием упругого элемента 11 резко перемещается вправо (в плоскости чертежа) до контакта поверхностей «А» и «Б», что приводит к перекрыванию подачи газа.
Несомненным достоинством данной конструкции термозапорного клапана является простота его конструкции, легкость переустановки, а также надежность в работе, так как в конструкции отсутствуют специальные фиксирующие элементы которые могут заклинить перемещение тарели в процессе закрывания проходного сечения клапана. В данной конструкции усилие сжатия пружины действует только на плавкий элемент, но последний в данном случае работает не на срез, как в большинстве аналогичных конструкций, что полностью исключает несанкционированное срабатывание клапана.
Термозапорный клапан, содержащий корпус, в полости которого имеется опора с осевым отверстием, в котором с возможностью перемещения установлен шток, подпружиненный относительно опоры, с закрепленной на одном из его торцов тарелью, имеющей возможность взаимодействия с поверхностью корпуса для перекрывания подачи газа, а также плавкая вставка, отличающийся тем, что клапан снабжен втулкой с радиальным отверстием и стопорным элементом, а на штоке и в отверстии опоры выполнены канавки, втулка и плавкая вставка установлены на штоке и размещены в отверстии опоры, причем плавкая вставка скреплена со штоком и опорой, а втулка установлена в отверстии опоры с возможностью осевого перемещения, шток имеет возможность осевого перемещения относительно втулки, в открытом положении клапана стопорный элемент расположен в радиальном отверстии втулки и канавке штока, а в его закрытом положении - в радиальном отверстии втулки и канавке опоры, при этом тарель и упругий элемент установлены на штоке с разных сторон относительно опоры.
