RU108983U1

RU108983U1 - SHUT-OFF START-UP DEVICE FOR A MINING FIRE CRANE

Info

Publication number: RU108983U1
Application number: RU2011106807/12U
Authority: RU
Inventors: Анатолий Иванович Мухин
Original assignee: Нехорошев Максим Александрович
Priority date: 2011-02-22
Filing date: 2011-02-22
Publication date: 2011-10-10

Abstract

Запорно-пусковое устройство шахтного пожарного крана, включающее корпус, мембранно-дроссельный узел, затвор с эластичным уплотнением, отличающееся тем, что корпус устройства выполнен полнопроходным и разделен мембранно-дроссельным узлом на напорную, исходящую и управляющую полости, устройство снабжено управляющим клапаном, содержащим управляющую мембрану, запорный плунжер и пружину, соединенным с напорной, исходящей и управляющей полостями посредством управляющей магистрали, которая содержит узел фильтрации, дроссель и пусковой кран, а на крышке запорно-пускового устройства расположен аварийный пусковой механизм. The locking and starting device of a mine fire hydrant, including a housing, a membrane-throttle assembly, a shutter with an elastic seal, characterized in that the housing of the device is made full bore and is divided by a membrane-throttle assembly into a pressure, outgoing and control cavity, the device is equipped with a control valve containing a control a membrane, a locking plunger and a spring connected to the pressure, outgoing and control cavities by means of a control line, which contains a filtration unit, a throttle and a starting edge n, and on the cover of the locking and starting device there is an emergency starting mechanism.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к пожарной технике, а именно к устройствам, осуществляющим подачу огнетушащего вещества, и может быть использована в горной промышленности, в системах пожарных кранов.The proposed utility model relates to fire fighting equipment, and in particular to devices that supply a fire extinguishing agent, and can be used in the mining industry, in fire crane systems.

Известны устройства, применяемые в шахтных пожарных кранах в качестве запорной арматуры - это клапаны пожарных кранов, изготовленные в соответствии с НПБ-154-2000, «Техника пожарная, клапаны пожарных кранов», включающие корпус, затвор. Известные клапаны рассчитаны на давления 1,0-1,6 МПа, тогда как из-за глубины расположения пожарных систем давление статики в шахтах может достигать 10 МПа. Высокое давление воды приводит к поломке применяемых клапанов при их открытии-закрытии, разрыву пожарного рукава в процессе использования, делает невозможным применение пожарных стволов с перекрывающими устройствами. Согласно инструкции по проектированию пожарно-оросительного водоснабжения шахт РД 05-366-00 п.3.5.11, на участках трубопроводов, где давление воды превышает 1.5 МПа, перед пожарными кранами должны быть установлены редуцирующие устройства снижающие давление до нормативного. Установка гидроредуктора перед клапаном пожарного крана не приведет к должному результату, так как давление воды между гидроредуктором и клапаном пожарного крана постепенно сравняется с высоким давлением в противопожарном трубопроводе, что приведет к поломке клапана при его открытии. Для стабильной работы гидроредуктора необходима установка фильтра перед ним и предохранительного клапана между гидроредуктором и клапаном пожарного крана, что значительно усложняет и удорожает систему, а также снижает ее надежность. Применение диафрагм с определенным внутренним диаметром, устанавливаемых на выходе клапана пожарного крана, производится с целью ограничения давления (расхода) на ручном пожарном стволе. Эффект снижения давления проявляется только при наличии разбора воды через пожарный ствол. Если ствол будет перекрыт, по той или иной причине, давление в рукаве повысится до уровня давления воды в противопожарном трубопроводе, что приведет, в случае наличия высокого давления, к порыву пожарного рукава.Known devices used in mine fire hydrants as shutoff valves are fire hydrant valves manufactured in accordance with NPB-154-2000, “Fire engineering, fire hydrant valves,” including a housing and a shutter. Known valves are designed for pressures of 1.0-1.6 MPa, while due to the depth of the fire systems, the static pressure in the mines can reach 10 MPa. High water pressure leads to breakage of the valves used when they open-close, rupture of the fire hose during use, makes it impossible to use fire barrels with overlapping devices. According to the design instruction for fire-irrigation water supply for mines RD 05-366-00 p. 3.5.11, in sections of pipelines where the water pressure exceeds 1.5 MPa, reducing devices must be installed in front of the fire hydrants to reduce the pressure to the standard. Installing a hydraulic reducer in front of the fire hydrant valve will not lead to the desired result, since the water pressure between the hydraulic reducer and the fire hydrant valve will gradually equal the high pressure in the fire fighting pipe, which will cause the valve to break when it is opened. For stable operation of the hydraulic gearbox, it is necessary to install a filter in front of it and a safety valve between the hydraulic gearbox and the valve of the fire hydrant, which significantly complicates and increases the cost of the system, and also reduces its reliability. The use of diaphragms with a certain inner diameter, installed at the valve outlet of the fire hydrant, is made in order to limit the pressure (flow) on the manual fire barrel. The effect of pressure reduction is manifested only in the presence of analysis of water through the fire barrel. If the barrel is blocked, for one reason or another, the pressure in the hose will increase to the level of the water pressure in the fire protection pipe, which will lead, in the case of high pressure, to a rush of the fire hose.

Известен также клапан редукционный КР-12.5, включающий корпус, затвор с эластичным уплотнением, предназначенный для понижения и поддержания стабильного напора воды на выходе водопроводных ставов высокого давления (также может применяться на противопожарных шахтных ставах), который поддерживает редуцированное давление, сбрасывая воду на почву (). Основными недостатками такой конструкции является то, что клапан, в процессе работы, расходует значительное количество воды не по назначению, это приводит к излишнему обводнению выработок.Also known is a pressure-reducing valve КР-12.5, which includes a housing, a shutter with an elastic seal, designed to lower and maintain a stable water pressure at the outlet of high-pressure water supply stands (can also be used on fire mine shafts), which maintains reduced pressure by dumping water onto the soil ( ) The main disadvantages of this design is that the valve, during operation, consumes a significant amount of water for other purposes, this leads to excessive watering of the workings.

Известен также гидроредуктор (патент Украины №85776, МПК F16K 17/00, опубл. 25.02.2009, бюл.4), включающий корпус, мембранно-дроссельный узел, затвор с эластичным уплотнением.Also known hydraulic reducer (Ukrainian patent No. 85776, IPC F16K 17/00, publ. 02.25.2009, bull. 4), including a housing, a membrane-throttle assembly, a shutter with an elastic seal.

Известный гидроредуктор предназначен для снижения давления воды в пожарно-оросительных трубопроводах шахт, в том числе, в системах пожарных кранов. Недостатком известного гидроредуктора является то, что конструкция изделия предусматривает установку в нем сопла с заданным коэффициентом редуцирования 2-5. Гидравлическое сопротивление нерегулируемого дросселя действительно резко снижает давление жидкости, но обеспечить необходимый расход можно, только если давление жидкости перед дросселем постоянно. В реальной же ситуации давление в пожарном трубопроводе меняется в связи с подключением к нему, во время пожара, значительного количества потребителей. Таким образом, применение для регулировки давления воды, в шахтных пожарно-оросительных трубопроводах, гидравлических понижающих устройств с заданным коэффициентом редуцирования приведет к недостаче воды во время использования устройств по назначению.The well-known hydraulic gearbox is designed to reduce water pressure in the fire and irrigation pipelines of mines, including in systems of fire hydrants. A disadvantage of the known hydraulic gearbox is that the design of the product provides for the installation of a nozzle in it with a given reduction coefficient of 2-5. The hydraulic resistance of an uncontrolled throttle really dramatically reduces the fluid pressure, but the necessary flow rate can only be achieved if the fluid pressure in front of the throttle is constant. In a real situation, the pressure in the fire pipeline changes due to the connection to it, during a fire, of a significant number of consumers. Thus, the use of hydraulic lowering devices with a given reduction coefficient for water pressure regulation in mine fire and irrigation pipelines will lead to a lack of water during the intended use of the devices.

Технический результат заявляемой полезной модели состоит в улучшении надежности и безопасности применения шахтных пожарных кранов, упрощении схемы их водоснабжения, обеспечении необходимых параметров давления и расхода воды при использовании ручных средств борьбы с пожарами в шахтах и рудниках.The technical result of the claimed utility model is to improve the reliability and safety of mine fire hydrants, simplify their water supply, provide the necessary pressure and water flow when using manual fire fighting equipment in mines and mines.

Заявляемый технический результат достигается тем, что в запорно-пусковом устройстве шахтного пожарного крана, включающем корпус, мембранно-дроссельный узел, затвор с эластичным уплотнением, согласно заявляемой полезной модели, корпус устройства выполнен полнопроходным и разделен мембранно-дроссельным узлом на напорную, исходящую и управляющую полости, устройство снабжено управляющим клапаном, содержащим управляющую мембрану, запорный плунжер и пружину, соединенным с напорной, исходящей и управляющей полостями посредством управляющей магистрали, которая содержит узел фильтрации, дроссель и пусковой кран, а на крышке запорно-пускового устройства расположен аварийный пусковой механизм.The claimed technical result is achieved by the fact that in the shut-off and start-up device of a mine fire hydrant, including a housing, a membrane-throttle assembly, a shutter with an elastic seal, according to the claimed utility model, the housing of the device is made full bore and is divided by a membrane-throttle assembly into a pressure, outgoing and control cavity, the device is equipped with a control valve containing a control membrane, a locking plunger and a spring connected to the pressure, outgoing and control cavities by means of a control her line, which contains a filtration unit, a throttle and a starting valve, and on the cover of the locking and starting device is located an emergency starting mechanism.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется прилагаемыми чертежами, где на фиг.1 показан общий вид запорно-пускового устройства шахтного пожарного крана; на фиг.2 - вид А на фиг.1.The essence of the claimed utility model is illustrated by the attached drawings, where Fig. 1 shows a general view of the locking and starting device of a mine fire hydrant; figure 2 - a view of figure 1.

Запорно-пусковое устройство шахтного пожарного крана (далее - запорно-пусковое устройство) содержит сварной, угловой полнопроходной корпус 1 (далее по тексту - корпус 1), внутри которого расположены седло 2, мембранно-дроссельный узел, который выполнен в виде поршня 3 и мембраны 4, прикрепленной к поршню 3 гайкой 5. Корпус 1 разделен мембранно-дроссельным узлом на напорную А, исходящую В и управляющую С полости. Уплотнение затвора осуществлено эластичным кольцом 6, которое прижато к поршню 3 стаканом 7, имеющим корончатую форму, использующимся также для центрирования поршня 3 относительно корпуса 1. Мембранно-дроссельный узел установлен в кольцевую канавку (на чертеже не показана), выполненную в корпусе, и удерживается в нем крышкой 8, которая имеет ответную канавку (не показана). На крышке 8 расположен аварийный пусковой механизм, который выполнен в виде пробки 9 и шплинта 10. Управление работой запорно-пускового устройства осуществляется управляющим клапаном, состоящим из корпуса 11 управляющего клапана, содержащего пружину 12, мембрану 13 управляющего клапана, плунжер 14 и втулку 15. Регулировка усилия пружины 12 осуществляется гайкой 16. Управляющий клапан соединен с гидравлической системой запорно-пускового устройства посредством управляющей магистрали 17 (фиг.1, фиг.2), содержащей узел фильтрации 18, дроссель 19, обратный клапан 20 и пусковой кран 21 (фиг.2).The locking and starting device of a mine fire hydrant (hereinafter referred to as the locking and starting device) contains a welded, angular full bore housing 1 (hereinafter referred to as housing 1), inside of which are a seat 2, a membrane-throttle assembly, which is made in the form of a piston 3 and a membrane 4, attached to the piston 3 by a nut 5. The housing 1 is divided by a membrane-throttle assembly into a pressure head A, an outgoing B and a control C of the cavity. The seal of the shutter is made by an elastic ring 6, which is pressed against the piston 3 by a cup 7 having a crown shape, which is also used to center the piston 3 relative to the housing 1. The membrane-throttle assembly is installed in the annular groove (not shown), made in the housing, and is held therein, a lid 8, which has a mating groove (not shown). An emergency starting mechanism is located on the cover 8, which is made in the form of a plug 9 and a cotter pin 10. The shut-off and starting device is controlled by a control valve, which consists of a control valve body 11 containing a spring 12, a control valve membrane 13, a plunger 14 and a sleeve 15. The adjustment of the force of the spring 12 is carried out by the nut 16. The control valve is connected to the hydraulic system of the locking-starting device by means of a control line 17 (Fig. 1, Fig. 2) containing a filtration unit 18, an inductor 19 th valve 20 and the starting valve 21 (figure 2).

Заявляемое запорно-пусковое устройство шахтного пожарного крана работает следующим образом. В режиме ожидания пусковой кран 21 находится в положении «закрыто» перекрывая управляющую магистраль 17, жидкость через узел фильтрации 18 и дроссель 19 попадает из напорной полости А в управляющую полость В (фиг.1), давление жидкости создает усилие необходимое для прижатия поршня 3 к седлу 2 - клапан закрыт. В случае открытия пускового крана давление жидкости в полости D управляющего клапана понизится, управляющий клапан откроется при помощи пружины 12, давление в управляющей полости В начнет падать, т.к. проходное сечение управляющего клапана больше сечения отверстия дросселя 19, через который жидкость попадает в управляющую полость В. В результате падения давления в управляющей полости В, произойдет открытие затвора запорно-пускового устройства, жидкость из напорной полости А будет проходить в исходящую полость С, которая является началом гидравлической магистрали пожарного крана. По мере увеличения давления в исходящей полости С растет давление в полости D управляющего клапана, которая соединена с исходящей полостью С управляющей магистралью 17. Давление воздействует на мембрану 13 управляющего клапана конструктивно связанную с плунжером 14, который прижимаясь к посадочной поверхности втулки 15, перекрывает поток жидкости из управляющей полости В через управляющий клапан. Перемещению мембраны 13 управляющего клапана противодействует пружина 12, которая рассчитана на определенное усилие, соответствующее заданным давлениям в исходящей полости С. Таким образом, если давление жидкости в исходящей полости С превысит расчетное, управляющий клапан прекратит расход из управляющей полости В. Давление в управляющей полости В возрастет, создавшееся усилие перекроет затвор с помощью поршня 3, прекратив подачу воды в исходящую полость С. Когда давление жидкости в исходящей полости С упадет ниже настроечного, пружина 12 управляющего клапана вновь откроет проток жидкости из управляющей полости В, тем самым открыв затвор устройства и возобновив подачу жидкости в систему пожарного крана. Аварийный пусковой механизм предназначен для преодоления нештатной ситуации. Наличие аварийного пускового механизма, предназначенного для преодоления нештатной ситуации, улучшает надежность запорно-пускового устройства. Если при открытии пускового крана 21 подача воды через запорно-пусковое устройство шахтного пожарного крана не происходит, следует: 1) выдернуть шплинт 10, (фиг.1) 2) вынуть пробку 9, (фиг.1) после этих действий запорно-пусковое устройство откроется, но регулирование давления воды в гидравлической системе пожарного крана осуществляться не будет. Конструкция узла фильтрации 18 предусматривает установку в нем обратного клапана 20, не позволяющего снизиться давлению воды в управляющей полости В, когда запорно-пусковое устройство закрыто, а давление в пожарно-оросительном трубопроводе отсутствует или мало.The inventive locking and starting device mine fire crane works as follows. In standby mode, the starting valve 21 is in the “closed” position, blocking the control line 17, the fluid through the filtration unit 18 and the throttle 19 falls from the pressure chamber A into the control cavity B (Fig. 1), the fluid pressure creates the force necessary to press the piston 3 against saddle 2 - the valve is closed. In the case of opening the start-up valve, the fluid pressure in the cavity D of the control valve will decrease, the control valve will open using a spring 12, the pressure in the control cavity B will begin to drop, because the cross-section of the control valve is larger than the cross-section of the opening of the throttle 19 through which the liquid enters the control cavity B. As a result of the pressure drop in the control cavity B, the shutter-trigger device will open, the fluid from the pressure cavity A will pass into the outgoing cavity C, which is the beginning of the hydraulic line of the fire hydrant. As the pressure increases in the outlet cavity C, the pressure in the cavity D of the control valve increases, which is connected to the outgoing cavity C of the control line 17. The pressure acts on the membrane 13 of the control valve structurally connected with the plunger 14, which, pressing against the seating surface of the sleeve 15, blocks the fluid flow from the control cavity B through the control valve. The movement of the control valve diaphragm 13 is counteracted by a spring 12, which is designed for a certain force corresponding to the given pressures in the outgoing cavity C. Thus, if the fluid pressure in the outgoing cavity C exceeds the calculated one, the control valve will stop the flow from the control cavity B. The pressure in the control cavity B increases, the force created will block the shutter using the piston 3, stopping the flow of water into the outgoing cavity C. When the fluid pressure in the outgoing cavity C drops below the adjustment, the spring 12 the control valve will again open the fluid flow from the control cavity B, thereby opening the shutter of the device and resuming the flow of fluid into the fire hydrant system. The emergency trigger is designed to overcome an emergency. The presence of an emergency trigger designed to overcome an emergency improves the reliability of the locking trigger. If, when opening the start-up crane 21, water supply through the shut-off-start device of the mine fire crane does not occur, it is necessary: 1) to remove the cotter pin 10, (Fig. 1) 2) remove the plug 9, (Fig. 1) after these actions, the shut-off-start device will open, but the water pressure in the hydraulic system of the fire hydrant will not be regulated. The design of the filtration unit 18 provides for the installation of a check valve 20 in it, which does not allow the water pressure in the control cavity B to decrease when the shut-off and start device is closed, and the pressure in the fire-irrigation pipe is absent or small.

Заявляемое запорно-пусковое устройство шахтного пожарного крана совмещает функции регулятора давления и запорного клапана, регулирует расход воды в гидравлической системе пожарного крана, автоматически поддерживает заданную величину давления жидкости в процессе пожаротушения, осуществляет легкую подачу и перекрытие потока огнетушащего вещества в систему пожарного крана. Установленные во время изготовления запорно-пускового устройства шахтного пожарного крана параметры настройки давления исходящей струи жидкости, в процессе использования не зависят от уровня давления перед запорно-пусковым устройством. Давление воды на входе в запорно-пусковое устройство может составлять 1.6-6.3 МПа, в зависимости от исполнения, давление на выходе 0.6-1.5 МПа, в зависимости от настройки управляющего клапана.The inventive locking and starting device of a mine fire hydrant combines the functions of a pressure regulator and a shut-off valve, regulates the flow of water in the hydraulic system of a fire hydrant, automatically maintains a predetermined amount of fluid pressure during fire extinguishing, and provides easy flow and shutdown of the flow of extinguishing agent into the fire hydrant system. The settings for setting the pressure of the outgoing liquid stream established during the manufacture of the locking and starting device for a mine fire hydrant do not depend on the pressure level in front of the locking and starting device during use. The water pressure at the inlet to the locking and starting device can be 1.6-6.3 MPa, depending on the version, the outlet pressure is 0.6-1.5 MPa, depending on the control valve setting.

Использование заявляемой полезной модели позволит:Using the claimed utility model will allow:

- обеспечить необходимые параметры давления и расхода воды при использовании ручных средств борьбы с пожарами в шахтах и рудниках, повысить надежность и безопасность применения средств пожаротушения за счет контроля давления.- to provide the necessary parameters of pressure and water flow when using manual fire fighting means in mines and mines, to increase the reliability and safety of the use of fire extinguishing means due to pressure control.

- упростить схему водоснабжения шахтных пожарных кранов за счет совмещения в одном устройстве функций регулятора давления и запорного клапана;- to simplify the water supply scheme for mine fire hydrants by combining in one device the functions of a pressure regulator and a shut-off valve;

В отличие от известных клапанов пожарного крана, заявляемая полезная модель, является полнопроходной, не использует для понижения давления сброс воды на почву, характеризуется наличием возможности автоматически поддерживать давление воды в системе пожарного крана на уровне безопасном для использования в горной промышленности.In contrast to the well-known fire valve valves, the claimed utility model is full bore, does not use water discharge to the soil to lower the pressure, is characterized by the ability to automatically maintain the water pressure in the fire crane system at a level safe for use in the mining industry.

Claims

The locking and starting device of a mine fire hydrant, including a housing, a membrane-throttle assembly, a shutter with an elastic seal, characterized in that the housing of the device is made full bore and is divided by a membrane-throttle assembly into a pressure, outgoing and control cavity, the device is equipped with a control valve containing a control a membrane, a locking plunger and a spring connected to the pressure, outgoing and control cavities by means of a control line, which contains a filtration unit, a throttle and a starting edge n, and on the cover of the locking and starting device there is an emergency starting mechanism.