RU1777029C - Водоотборник - Google Patents

Abstract

Использование: отбор проб воды из водоемов при проведении инженерно-изыскательских работ. Сущность изобретени : водоотборник состоит из корпуса в виде кожуха цилиндрической формы без донышек, снабженного закрепленным в корпусе седлом с вод ным клапаном. Над седлом в корпусе перемещаетс  поршень, внутри которого закреплен цилиндрической формы сухарь. В кольцевом пространстве между поршнем и сухарем размещена поршнева  пружина, упирающа с  на верхний торец седла и несуща  поршень. Движение поршн  вверх ограничено пружинным кольцом в проточке корпуса. На нижнем торце сухар  закреплены т ги дл  осей захватов с хвостовиками . Поршнева  пружина удерживаетс  в сжатом состо нии, а хёостйвики наход тс  в горизонтальном положении на рассто нии не более 2 мм от торца верхнего штока клапана . В штоке поршн  и в сухаре выполнена проточка, в которой размещен стержень, уплотненный относительно сухар  в нижней части резиновым кольцом, а в верхней части - глухой гайкой на прокладке. 1 з.п. ф-лы. 1 ил. (Л С

Description

Изобретение относитс  к области гидрогеологоразведки и может быть использовано при отборе проб воды из водоемов на заданной глубине при проведении инженерно-изыскательских работ.

Известны водоотборники. состо щие из корпуса с уплотненным поршнем, подпружиненными вод ным и воздушным клапанами , в которых при достижении заданной глубины дл  отбора пробы давление столба воды преодолевает усилие пружины, в результате вод ной клапан открываетс  и вода входит в водоотборник, одновременно вытесн   из него воздух через воздушный клапан. Недостатком аналога  вл етс  то, что воздух не будет выходить из водоотборника , так как давление воздуха, сжимаемого под действием поступающей воды всегда меньше давлени  столба воды вокруг водо- отборника. В результате сжатый воздух занимает значительную часть полезного обьема, что к необходимости увеличить конструктивные размеры водоотборника.

Недостаток аналога частично устранен в известном водоотборнике, который включает корпус с подпружиненными вод ными и воздушными клапанами, снабженный кольцевым упором и подпружиненным относительно него поршнем с выведенным наружу штоком, уплотненным относительно корпуса и снабженным т гами, имеющими на концах шарнирные захваты, установленxj

XI XI

О КЭ Ю

-А

ные с возможностью зацеплени  с кольцевым упором, хвостовики которых установле- ны с возможностью кинематического взаимодействи  с вод ным клапаном.

Когда такой водоотборник достигает заданной глубины, вод ной клапан открываетс , взаимодействует с хвостовиками захватов, освобожда  их и поршнева  пружина перемещает поршень, который выдавливает воздух через воздушный клапан и забирает воду через вод ной клапан.

Устройство, выбранное за прототип, обладает следующими недостатками:

-благодар  поршневой пружине удал етс  только воздух, наход щийс  над поршнем , тогда как воздух под поршнем, занимающий объем, соответствующий высоте поршневой пружины остаетс , тем, са- мым, уменьша  полезный объем водоотборника;

-уплотнение поршн  в одном месте не гарантирует пр молинейность пути перемещающегос  поршн . Возможны перекосы, что снижает надежность зацеплени  захватов с кольцевым упором;

-конструкци  корпуса усложнена верхним донышком и уплотнением штока поршн  без которых можно обойтись;

-отсутствует средство дл  -извлечени  из водоотборника вз той пробы. Это снижает удобство обслуживани  и приводит к неизбежной потере части вз той пробы при ее извлечении из водоотборника, что снижает точность исследований.

Целью изобретени   вл етс  повышение надежности в работе улучшениёудобства обслуживани , упрощение конструкции и уменьшение габаритов.

Согласно изобретению в водоотборни- ке, включающем корпус с подпружиненным вод ным клапаном, снабженным кольцевым упором и подпружиненным относительно него поршнем, выведенным наружу штоком, уплотненным относительно корпуса и снабженным т гами, имеющими на концах шарнирные захваты, установленные с кольцевым упором, хвостовики которых установлены с возможностью кинематического взаимодействи  с вод ным клапаном, корпус выполнен открытым по торцам, поршень уплотнен относительно корпуса по меньшей мере в двух стыках и снабжен установленным внутри него цилиндрическим сухарем, при этом поршнева  пружина размещена в полости между наружной поверхностью сухар  и внутренней поверхностью поршн , кроме того, в штоке поршн  и сухар  выполнена соосна  сквозна  проточка, в которой размещен уплотненный относительно ее стенок стержень, нижний конец

которого выполнен заподлицо с нижним торцом сухар , на котором закреплены т ги, а верхний конец снабжен глухой гайкой. Несмотр  на известность отдельных отличительных признаков за вленного технического решени  (сухарь, проточка, стержень) из других технических решений, реализаци  этих признаков в совокупности с полностью новыми признаками (взаимное размещение

элементов, размещение поршневой пружины ), а также признаками, общими с прототипом , сообщает устройству р д новых полезных свойств, заключающихс  в предельно возможном использовании объема

корпуса устройства дл  отбираемой пробы воды, повышении надежности и точности работы, упрощении конструкции. Авторам и за вителю неизвестны водоотборники с автоматическим отбором проб воды, в которых бы

настолько эффективно использовалс  бы их полезный объем,

На чертеже представлен продольный разрез водоотборника.

Корпус водоотборника состоит из верхней силовой обечайки 1 и нижней тонкостенной обечайки 2, соединенных на резьбе. Обечайка 1 оканчиваетс  внизу утолщением с буртом 3, на который опираетс  седло 4 клапана 5, закрепленное болтовым соединением

6. В верхней части обечайка1 снабжена внутренним пружинным кольцом 7. На участке между седлом 4 и пружинным кольцом 7 перемещаетс  пустотелый поршень 8, уплотненный относительно обечайки 1 в верхней

части манжетой 9, и в нижней части манжетой 10. Внутри поршн  с помощью винтов 11 закреплен облегченный из пластмассы (например , из капроло/ia) сухарь 12. В кольцевом пространстве между внутренней

стенкой поршн  8 и сухарем 12 размещена пружина 13, опирающа с  внизу на торец седла 4 и наверху в донышко поршн  8. Снаружи донышко поршн  переходит в удлиненный патрубок 14 с резьбой на конце.

Соосно с патрубком 14 в сухаре 12 высверлено центральное сквозное отверстие 15. Патрубок 14 закрыт головкой стержн  16 и прижат глухой гайкой 17 на прокладке 18. Стержень 16 уплотнен относительно сухар 

12 резиновым кольцом 19.

Под торцом сухар  12 размещены равномерно расположенные по окружности 3- 4 захвата 20 с хвостовиками 21. свободно насаженные на неподвижные оси 22 с опорами 23, заделанными в нижнем свободном торце сухар  12. Кромки захватов 20 сцеплены и удерживаютс  выступающими фигурными буртами 24 седла 4, а хвостовики 21 расположены горизонтально в рассто нии не более 2 мм отторца штока 25 клапана 5.

В нижней обечайке 2 расположена пружина 26, упирающа с  наверху в бурт 3, а внизу в торец диска 27. свободно перемещающегос  по резьбовому штоку 28 и поддерживаемому гайкой 29. В верхнюю расширенную часть штока 28 ввернут хвостовик 30 клапана 5, благодар  чему клапан 5 прижат пружиной 26 к своему гнезду.

На удлиненном цилиндрическом участке седла 4 насажена и закреплена стальна  втулка 31 сркнами32, равномерно расположенными по окружности. Наружна  поверхность втулки покрыта латунной сеткой-фильтром 33. В нижней свободной части втулка 31 уплотнена относительно расширенной части штока 28 резиновым кольцом 34. В нижней части обечайки 2 выполнена продольна  прорезь 35, в которую входит выступающа  часть диска 27 в виде стрелки 36. Снаружи прорези закреплена планка со шкалой 37, указывающей глубину отбора пробы воды.

Зазор 38 между буртом 39 штока 28 и нижним торцем втулки 31 ограничивает высоту подъема клапана 5.

Устройство работает следующим образом .

Прежде чем опустить водоотборник в воду дл  отбора пробы с заданной глубины, с помощью гайки 29 перемещаетс  диск 27 вверх пока стрелка 36 не окажетс  против цифры на шкале 37, соответствующей заданной глубине отбора пробы. Благодар  этому пружина 26 сжата и прижимает вод ной клапан 5 к седлу 4 с силой почти равной силе, действующей на площадь клапана от гидростатического давлени  на заданной глубине. Как только водоотборник достигнет заданного уровн , сила от гидростатического давлени  окажетс  больше силы от пружины 26 и клапан 5 поднимаетс  дл  прохода воды в водоотборник. При этом верхний шток 25 нажмет на хвостовики 21, которые, повернувшись вокруг осей 22 выведут захваты 20 из зацеплени  с буртом 24 седла 4. В результате пружина, не удерживаема  этим зацеплением, расширитс  и пошлет поршень 8 с сухарем 12 вверх до ограничительного кольца 7. освободив объем под поршнем 8, дл  заполнени  его пробой воды. Когда вода заполнит весь объем и

давление воды под клапаном 5 и над ним сравниваютс , пружина 26 закроет клапан 5 и вз та  проба воды окажетс  запертой в водоотборнике, изолированной от окружа- 5 ющей среды (воды и воздуха). После подъема водоотборника наход щуюс  в нем пробу воды можно вылить через патрубок 14 поршн  8 и сверлени  15 в сухаре 12, отвернув глухую гайку 17, вынув стержень 16 и

0 опрокинув водоотборник.

При отборе пробы поступающа  в водоотборник вода может содержать взвешенные механические примеси (песок, ил и пр.), которые вместе с мелкой рыбешкой (в от5 крытом водоеме) задержатс  под клапаном 5, который поэтому плотно не закроетс . Сетка-фильтр 33, закрепленна  на втулке 31. у которой выполнены окна 32 дл  прохода воды обеспечит надежность клапана 5.

Claims (2)

1. Водоотборник, включающий корпус С подпружиненным вод ным клапаном, снабженный кольцевым упором и подпружинен- ным относительно него поршнем с

5 выведенным наружу штоком, уплотненным относительно корпуса и снабженным т гами , имеющими на концах шарнирные захваты , установленные с возможностью зацеплени  с кольцевым упором,хвостовй0 ки которых установлены с возможностью кинематического взаимодействи  со штоком вод ного клапана, отличающийс  тем, чго, с целью повышени  надежности в работе, улучшени  удобства в обслужива5 нии, упрощени  конструкции и уменьшени  габаритов, корпус выполнен открытым по торцам, снабжен установленным внулри него цилиндрическим сухарем, при этом поршнева  пружина размещена в полости

0 между наружной поверхностью сухар  и внутренней поверхностью поршн , дно поршн  выполнено в виде удлиненного патрубка , а сухарь выполнен с центральным соосным сквозным отверстием и снабжен

5 установленным в нем стержнем, нижн   часть которого снабжена прокладкой, установленной заподлицо с нижним торцом сухар , а верхн   часть стержн  снабжена глухой гайкой с прокладкой.

0

2. Водоотборник по п. 1, о г л и ч а ю - щ и и с   тем, что он снабжен сеткой-фильтром , установленным перед вод ным клапаном .

27