Гидрант-водовыпуск

 

Изобретение относится к водорегулирующей и водозапирающей арматуре и может использоваться в орошаемом земледелии и водоснабжении. Цель - повышение надежности за счет улучшения гидравлических параметров . Гидрант-водовыпуск содержит корпус 1, запорный клапан 6 с отверстиями 11 для воздуха, уплотнительный элемент 7, размещенный на штоке 5, гайку 4 для крепления штока в корпусе, размещенную во втулке 3, и установленный под запорным клапаном 6 цилиндрический элемент 10. Внутренняя поверхность корпуса 1 и наружная поверхность цилиндрического элемента 10 выполнены с винтовыми канавками 16 и 17, имеющими противоположное направление . Торец цилиндрического элемента 10 установлен под углом к горизонтальной оси, а уплотнительный элемент 7 выполнен плоским и имеет отверстия, смещенные относительно отверстий 11 запорного клапана 6. Гайка 4 снабжена демпфирующим элементом 18, размещенным под втулкой. 1 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (5!)5 Е 03 В 9/04

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Т7 ф

2 (21) 4656419/33 (22) 27.02.89 (46) 15.12.91. Бюл, М 46 (71) Московская сельскохозяйственная академия им. К. А. Тимирязева (72) И. В. Кобозев (53) 628,143.5(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 1560690, кл. Е 03 В 9/04, 1987, (54) ГИДРАНТ-ВОДОВЫПУСК (57) Изобретение относится к водорегулирующей и водозапирающей арматуре и может использоваться в орошаемом земледелии и водоснабжении. Цель — повышение надежности за счет улучшения гидравлических параметров. Гидрант-водовыпуск содержит

». Ы„„1698383 Al

I корпус 1, запорный клапан 6 с отверстиями

11 для воздуха, уплотнительный элемент 7, размещенный на штоке 5, гайку 4 для крепления штока в корпусе, размещенную во втулке 3, и установленный под запорным клапаном 6 цилиндрический элемент 10.

Внутренняя поверхность корпуса 1 и наружная поверхность цилиндрического элемента

10 выполнены с винтовыми канавками 16 и

17, имеющими противоположное направление. Торец цилиндрического элемента 10 установлен под углом к горизонтальной оси, а уплотнительный элемент 7 выполнен плоским и имеет отверстия, смещенные относительно отверстий 11 запорного клапана 6, Гайка 4 снабжена демпфирующим элементом 18, размещенным под втулкой. 1 ил.

1698383

Изобретение относится к водорегулирующей и водозапирающией арматуре и может быть использовано в орошаемом земледелии и водоснабжении.

Цель изобретения — повышение надежности за счет улучшения гидравлических параметров.

На чертеже изображен гидрант-водовыпуск, частичный разрез.

Гидрант-водовыпуск состоит из корпуса

1, в котором с помощью пластин 2 жестко зафиксирована втулка 3, в которой размещена гайка 4 со штоком 5, на котором закреплен запорный клапан 6, на нижней поверхности которого закреплен уплотнительный элемент 7, выполненный плоским, элемент 7 прижат к запорному клапану 6 с помощью винтов 8, ввинченных в прижимное кольцо 9.

Для обеспечения плавного закрытия и открытия по наружной кромке кольца 9 зафиксирован цилиндрический элемент 10.

Для обеспечения выпуска и впуска воздуха под уплотнительным элементом 7 в запорном клапане 6 выполнены отверстия 11 для воздуха, выходящие в полость цилиндрического элемента 10 и корпуса 1.

Для предотвращения повреждения уплотнительного элемента 7 о корпус 1 запорный клапан 6 установлен на штоке 5 со свободой вращения, Для этого под головкой

12 штока 5 установлена шайба 13, а под запорным клапаном 6 закреплены уплотнительное кольцо 14 и стопорная шайба 15.

Для того, чтобы превратить энергию гидроудара в энергию гидравлического трения и повысить плавность закрытия и открытия, наружная поверхность цилиндрического элемента 10 и внутренняя поверхность верхней части корпуса выполнены с винтовыми канавками 16 и 17.

Можно выполнить канавки 16 и 17 в виде кольцеобразных выточек, однако для упрощения изготовления канавок, увеличения эффекта гашения гидроударов, повышения плавности закрытия и открытия гидранта-водовыпуска, они выполнены винтовыми, имеющими противоположное направление.

Для плавности закрытия и открытия нижний торец цилиндрического элемента

10 установлен под углом к горизонтальной оси. При этом для обеспечения наименьшего гидравлического сопротивления и ри полном открытии гидранта-водовыпуска, которое достигалось бы при размещении нижнего торца цилиндрического элемента

10 в корпусе 1, что необходимо для предотвращения заклинивания, угол а наклона нижнего торца цилиндрического элемента

55 растает внутримолекулярное трение, так как потоки воды, расположенные в винтовых канавках 16 и 17, направлены навстречу друг другу. Из-за этого скорость движения воды относительно друг друга возрастает в два раза, а гидравлическое трение — в 4

40 выполнен таким, что его тангенс составляет величину на меньшую, чем отношение радиуса к наружному диаметру цилиндрического элемента 10. В этом случае площадь выходного сечения гидранта-водовыпуска всегда больше площади внутреннего сечения корпуса 1, При таком угле достигаются i наименьшие потери напора при открытом положении гидранта-водовыпуска, даже при неполном выходе цилиндрического элемента 10 из полости корпуса 1, поскольку проходное сечение последнего уменьшено из-за наличия в нем втулки 3, гайки 4 и штока5

Для обеспечения гашения гидроударов и сброса избыточного напора гайка 4 установлена со свободой вертикального перемещения во втулке 3 и снабжена на наружной стороне съемным демпфирующим элементом 18, закрепленным с помощью стопорных гаек 19, навинченных на гайку 4, которая для предотвращения вращения выполнена граненой. Внутренняя поверхность втулки 3 также выполнена граненой. Для предотвращения выскакивания из втулки 3 верхний торец гайки 4 снабжен упором (не показано).

Демпфирующий элемент 18 может быть выполнен в виде пружины, но проще в изготовлении и надежнее в эксплуатации выполнение его в виде резиновой втулки.

Устройство работает следующим образом.

В закрытом положении при наличии давления в сети и корпусе 1 демпфирующий элемент 18 сжат, а запорный клапан 6 с уплотнительным элементом 7 прижат к торцу корпуса 1. При этом отверстия 11 для воздуха в запорном клапане 6 закрыты уплотнительным элементом, При появлении избыточного напора или гидроудара демпфирующий элемент 18 еще сильнее сжимается, поглощая часть энергии, гайка 4 вместе со штоком 5 и запорным клапаном 6 поднимаются, Вода при этом проходит по зазору между корпусом 1 и цилиндрическим элементом 10. При этом, поскольку поверхности корпуса 1 и цилиндрического элемента 10 выполнены с винтовыми канавками, имеющими противоположное направление, то гидравлическое трение резко повышается, так как имеет место трение воды не только об указанные поверхности, но увеличивается турбулентность, а также воз1698383 снижается из-за сжатия демпфирующего элемента 18. В результате происходит очень плавное закрытие гидранта-водовы пуска.

При этом при касании уплотнительного элемента 7 торца корпуса 1 вращение его и запорного элемента 6 прекращается, шток

5 свободно продолжает вращаться благодаря наличию шайбы 13 и размещению на нем запорного клапана 6 со свободой вращения.

Все это снижает износ уплотнительного эле5

10 мента 7.

При работе гидранта-водовыпуска уплотнительный элемент 7 не изгибается и его наружная кромка не попадает внутрь корпуса, так как он прижат к запорному кла15 пану 6 прижимным кольцом 9, При необходимости демпфирующий элемент 18 и уплотнительный элемент 7 можно легко заменить.

Гидрант-водовыпуск является универ20

Составитель Л,Нахметова

Редактор Т.Лазаренко Техред М. Моргентал Корректор Н,Король

Заказ 4372 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, yn,Гагарина, 101

I раза, Благодаря этому энергия гидроудара превращается в энергию гидравлического трения, а поглощение гидроудара и сброс избытка воды происходит с минимальным выбросом воды, что значительно уменьшает образование луж около гидранта-водовыпуска. После гашения гидроудара запорный клапан 6 с уплотнительным элементом 7 закрывает корпус.

При сбросе воды из сети гидрант-водовыпуск работает и как вантуз, так как воздух заходит через отверстия 11, а внутренняя кромка уплотнительного элемента 7 отгибается вниз(показано штрихлинией). Благодаря этому не требуется специального открытия гидранта-водовыпуска и не возникает обратных гидроударов.

При повторном пуске воды в сеть воздушные пробки не образуются, так как воздух вытесняется водой через отверстия 11.

При заполнении корпуса 1 водой уплотнительный элемент 7 закрывает отверстия 11.

При открытии гидранта-водовыпуска шток 5 вывинчивается из гайки 4, которая упирается своим упором (не показано) во втулку 3. При этом запорный клапан 6 поднимается. Вода проходит сперва через зазор, образованный канавками 17 и 16 корпуса 1 и цилиндрического элемента 10.

Постепенно длина этого зазора уменьшается, что ведет к плавному повышению расхода. Одновременно увеличивается выход из гидранта-водовыпуска. Поскольку площадь установленного под углом торца цилиндрического элемента 10 больше площади его горизонтального сечения, то даже при неполном выходе цилиндрического элемента

10 из корпуса 1 достигается максимальный расход воды и предотвращается при закрытии гидранта-водовыпуска непопадание цилиндрического элемента 10 в корпус 1.

При закрытии гидранта-водовыпуска гидравлическое трение постепенно возрастает, сечение выхода плавно уменьшается, так как скорость движения вниз штока 5 сальным, надежным, простым в эксплуатации, обладает лучшими гидравлическими и эксплуатационными параметрами, Формула изобретения

Гидрант-водовыпуск, содержащий корпус, запорный клапан с отверстиями для воздуха и уплотнительным элементом, размещенный на штоке, гайку для крепления штока в корпусе, размещенную во втулке, и установленный под запорным клапаном цилиндрический элемент, отличающийся тем, что, с целью повышения надежности за счет улучшения гидравлических параметров, внутренняя поверхность корпуса и наружная поверхность цилиндрического элемента выполнены с винтовыми канавками, имеющими противоположное направление, при этом торец цилиндрического элемента установлен под углом к горизонтальной оси, уплотнительный элемент выполнен плоским и имеет отверстия. смещенные относительно отверстий запорного клапана, а гайка снабжена демпфирующим элементом, размещенным на штоке под втулкой.