RU2182091C1 - Railway tank car draining device - Google Patents
Railway tank car draining device Download PDFInfo
- Publication number
- RU2182091C1 RU2182091C1 RU2001111468A RU2001111468A RU2182091C1 RU 2182091 C1 RU2182091 C1 RU 2182091C1 RU 2001111468 A RU2001111468 A RU 2001111468A RU 2001111468 A RU2001111468 A RU 2001111468A RU 2182091 C1 RU2182091 C1 RU 2182091C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- housing
- drain device
- axis
- shutter
- locking element
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкциям сливных устройств железнодорожных цистерн для перевозки жидких грузов. The invention relates to railway transport, in particular to the designs of drain devices of railway tanks for the transport of liquid cargo.
Известны сливные устройства железнодорожных цистерн для перевозки жидких грузов (а.с. SU 616178, МКИ B 61 D 5/00 от 05.01.77, пат. RU 2116919, B 61 D 5/00 от 10.08.98). Сливное устройство в каждом известном техническом решении выполнено в виде двух последовательно расположенных и независимо управляемых затворов: основного во внутреннем объеме цистерны в зоне выходного окна и дополнительного, размещенного на конце корпуса сливного устройства, что соответствует требованиям безопасности перевозок жидких сред в железнодорожных цистернах. Known drain devices of railway tanks for the transport of liquid goods (AS SU 616178, MKI B 61
Однако в обоих технических решениях основной затвор, расположенный во внутреннем объеме цистерны, выполнен в виде клапана, который испытывает значительные силовые нагрузки со стороны перевозимой в цистерне рабочей среды и нагрузок, действующих на цистерну, в том числе ударов, что не гарантирует герметичности сливного устройства. Выполнение дополнительного затвора в виде фиксируемой винтом задвижки на конце корпуса не гарантирует надежности герметизации сливного устройства при разгерметизации основного затвора. Значительные силовые усилия со стороны рабочей среды приведут к отжиму задвижки относительно корпуса. Недостаточная герметизация сливного устройства ухудшает технику безопасности, что особенно существенно при транспортировании в цистернах экологически опасных жидкостей. Опасность нарушения герметизации сливного устройства имеет место и при аварийных ситуациях, возникающих при крушениях поездов. В последнем случае наиболее опасной зоной разгерметизации цистерны является вертикально выступающая наружная часть корпуса сливного устройства. При авариях, возникающих при сходе несущей рамы цистерны с ходовых тележек, происходят перевороты цистерны, при которых силовое воздействие приводит к разрушению (срезу, смятию) нижней выступающей части корпуса, оснащенной задвижкой. Происходит разгерметизация сливного устройства. However, in both technical solutions, the main shutter located in the internal volume of the tank is made in the form of a valve that experiences significant power loads from the working medium transported in the tank and loads acting on the tank, including impacts, which does not guarantee the tightness of the drain device. The implementation of an additional shutter in the form of a bolt fixed by a screw at the end of the housing does not guarantee the reliability of the sealing of the drain device during depressurization of the main shutter. Significant force on the part of the working medium will lead to the extraction of the valve relative to the housing. Insufficient sealing of the drain device impairs safety measures, which is especially important when transporting environmentally hazardous liquids in tanks. The danger of violation of the sealing of the drainage device also occurs in emergency situations arising from train crashes. In the latter case, the most dangerous zone of depressurization of the tank is the vertically protruding outer part of the body of the drain device. In case of accidents occurring when the bearing frame of the tank comes off the running bogies, the tank flips, in which the force action leads to the destruction (shearing, crushing) of the lower protruding part of the body equipped with a valve. The drain device is depressurized.
Указанный недостаток по срезу, смятию выступающей части корпуса этого устройства наблюдается и в аварийных ситуациях при сходе несущей рамы цистерны с одной из ходовых тележек, инерционная масса которой создает срезающее усилие на названную часть сливного устройства. Возможность использования в нижней части железнодорожной цистерны силовых защитных элементов или узлов нецелесообразна в связи с
- ограниченностью путевого просвета между железнодорожным полотном и несущей рамой цистерны;
- ухудшением условий подсоединения к корпусу сливного устройства сливного трубопровода.The indicated drawback in terms of shearing and crushing of the protruding part of the housing of this device is also observed in emergency situations when the bearing frame of the tank comes off one of the bogies, the inertial mass of which creates a shearing force on the named part of the drain device. The possibility of using power protective elements or units in the lower part of the railway tank is impractical due to
- limited ground clearance between the railway track and the supporting frame of the tank;
- the deterioration of the conditions for connecting to the body of the drain device of the drain pipe.
К существенным недостаткам известных сливных устройств относится и ограниченность по условиям доступности к регулировочным элементам затворов, в частности основного, вследствие значительной длины наружной выступающей части корпуса сливного устройства. Significant disadvantages of the known drainage devices include the limited accessibility to the adjusting elements of the valves, in particular the main one, due to the considerable length of the outer protruding part of the body of the drainage device.
Таким образом, известные конструкции сливных устройств железнодорожных цистерн эксплуатационно ненадежны и небезопасны. Thus, the known designs of drain devices of railway tanks are operationally unreliable and unsafe.
В качестве ближайшего аналога заявляемого изобретения выбрано техническое решение по а. с. 616178, а приведенный научно-технический анализ известного уровня техники подтверждает, что заявляемое техническое решение не следует явным образом из известного уровня техники, существенно отличается от него, что свидетельствует о соответствии заявляемого технического решения критериям изобретения: новизна, изобретательский уровень, промышленная применимость, что и подтверждается нижеприведенным описанием изобретения. As the closest analogue of the claimed invention, the technical solution for a. from. 616178, and the above scientific and technical analysis of the prior art confirms that the claimed technical solution does not explicitly follow from the prior art, differs significantly from it, which indicates the compliance of the claimed technical solution with the criteria of the invention: novelty, inventive step, industrial applicability, which and is supported by the following description of the invention.
Технической задачей изобретения является создание сливного устройства железнодорожной цистерны, обеспечивающего безопасность при транспортировании, сливе-наливе жидкости и при возникновении аварийных ситуаций. An object of the invention is the creation of a drain device of a railway tank, which ensures safety during transportation, discharge and loading of liquid and in case of emergency.
Для решения поставленной технической задачи предлагается сливное устройство, содержащее последовательно расположенные и независимо управляемые затворы, основной из которых размещен во внутреннем объеме цистерны в зоне выходного окна, кинематически связан с управляющей штангой, продольно ориентированной к наливной горловине цистерны, другой затвор - дополнительный размещен на конце наружной части корпуса сливного устройства, над дополнительным затвором расположен промежуточный затвор, который выполнен в виде поворотной заслонки с боковой сферической поверхностью, герметично взаимодействующей с неметаллическим уплотнительным седлом, размещенным в корпусе сливного устройства, ось поворота заслонки перпендикулярна к продольной оси корпуса, смещена относительно нее на величину "а" и сопряжена посредством кривошипов с торцовой поверхностью заслонки, обращенной к дополнительному затвору. Кривошипы расположены по обе стороны от продольной оси корпуса, один конец оси поворота заслонки соединен с рукояткой управления, расположенной с наружной стороны корпуса сливного устройства и взаимоувязанной с этим корпусом осевым фиксатором, ось которого перпендикулярна к продольной оси корпуса и расположена выше дополнительного затвора, причем центр радиуса кривизны сферической поверхности заслонки расположен на продольной оси указанного корпуса на уровне или ниже оси ее поворота. To solve the technical problem, a drainage device is proposed that contains sequentially located and independently controlled gates, the main of which is located in the internal volume of the tank in the area of the exit window, kinematically connected with a control rod, longitudinally oriented to the filler neck of the tank, another shutter is placed at the end the outer part of the body of the drain device, above the additional shutter there is an intermediate shutter, which is made in the form of a rotary shutter with fetter spherical surface sealingly cooperating with the non-metallic sealing seat arranged in the housing of the drain apparatus, the shutter is perpendicular to the pivot axis to the longitudinal axis of the housing, is displaced relative thereto by an amount "a", and is connected via cranks to the end surface flap facing the additional gate. Cranks are located on both sides of the longitudinal axis of the housing, one end of the axis of rotation of the damper is connected to a control handle located on the outside of the housing of the drain device and interlocked with this housing by an axial lock, the axis of which is perpendicular to the longitudinal axis of the housing and is located above the additional shutter, with the center the radius of curvature of the spherical surface of the shutter is located on the longitudinal axis of the specified housing at or below the axis of rotation.
В предпочтительном варианте реализации основной затвор выполнен в виде трехходового шарового запорного органа, имеющего наружный и внутренний корпуса, которые соединены между собой во внутреннем объеме цистерны в зоне выходного окна, полости названных корпусов имеют встречно ориентированные входные отверстия, продольные оси которых ориентированы под прямым углом к продольной оси корпуса сливного устройства и параллельны продольной оси цистерны, входные отверстия внутреннего корпуса снабжены герметично установленными в них втулками, на выходе из которых размещены неметаллические седла со сферическими уплотнительными поверхностями, между которыми в полости внутреннего корпуса установлен шаровой запорный орган, при этом продольные оси входных отверстий наружного корпуса расположены по уровню выше соответствующих осей втулок внутреннего корпуса, внутренние поверхности втулок в нижней зоне образующих их поверхностей расположены в плоскости ниже касательной к внутренней поверхности цистерны в нижней ее части, а наружный корпус основного затвора соединен с корпусом сливного устройства с наружной стороны цистерны. In a preferred embodiment, the main shutter is made in the form of a three-way spherical locking element having an outer and an inner case, which are interconnected in the internal volume of the tank in the area of the outlet window, the cavities of the said bodies have counter-oriented inlet openings, the longitudinal axes of which are oriented at right angles to the longitudinal axis of the casing of the drain device and parallel to the longitudinal axis of the tank, the inlet openings of the inner casing are equipped with hermetically sealed bushings and, at the outlet of which non-metallic seats with spherical sealing surfaces are placed, between which a spherical locking element is installed in the cavity of the inner case, while the longitudinal axis of the inlet openings of the outer case are located above the corresponding axis of the bushings of the inner case, the inner surfaces of the bushings in the lower zone their surfaces are located in a plane below the tangent to the inner surface of the tank in its lower part, and the outer casing of the main shutter is connected to the body ohm drain device external to the tank.
Кроме того, согласно изобретению, по меньшей мере, одна из втулок внутреннего корпуса шарового запорного органа со стороны, противолежащей размещению уплотнительного седла, подвижна в осевом направлении и подпружинена тарельчатой пружиной, имеющей средства регулирования. In addition, according to the invention, at least one of the bushings of the inner housing of the ball locking element from the side opposite to the placement of the sealing seat, is movable in the axial direction and is spring-loaded with a cup spring having control means.
Согласно изобретению наружная часть корпуса сливного устройства выполнена из двух сопряженных между собой частей, верхняя из которых взаимоувязана с наружным корпусом шарового запорного органа, а в нижней поярусно размещены промежуточный и дополнительный затворы. According to the invention, the outer part of the casing of the drain device is made of two parts interconnected, the upper of which is interconnected with the outer casing of the spherical locking element, and the intermediate and additional closures are located in the lower tier.
Согласно изобретению нижняя часть корпуса содержит в зоне размещения промежуточного затвора кольцевую вставку, образующую с внутренней поверхностью корпуса сливного устройства кольцевой паз, который открыт к обращенной к нему торцовой поверхности верхней части корпуса, при этом кольцевой паз снабжен кольцевым неметаллическим уплотнителем. According to the invention, the lower part of the housing contains an annular insert in the area of the intermediate shutter, forming an annular groove with the inner surface of the housing of the drain device, which is open to the end surface of the upper part of the housing facing it, and the annular groove is provided with an annular non-metallic sealant.
В предпочтительном варианте реализации согласно изобретению неметаллическое уплотнительное седло для промежуточного затвора выполнено в виде взаимодействующих между собой по ответным тороидальным поверхностям уплотнителей, с внутренним из которых сопряжена боковая поверхность указанного затвора, а с наружным - внутренняя поверхность кольцевой вставки. In a preferred embodiment according to the invention, the non-metallic sealing seat for the intermediate shutter is made in the form of seals interacting with each other on the toroidal response surfaces, the inner surface of which is associated with the shutter and the outer surface of the annular insert.
Согласно изобретению конец оси поворота заслонки, сопряженный с рукояткой, имеет последовательно расположенные на нем кольцевые выступы, между которыми расположены неметаллические уплотнительные элементы. According to the invention, the end of the axis of rotation of the shutter coupled to the handle has annular protrusions sequentially located on it, between which non-metallic sealing elements are located.
Кроме того, согласно изобретению величина смещения продольных осей входных отверстий наружного корпуса шарового запорного органа и втулок его внутреннего корпуса соответствует толщине стенок котла цистерны. In addition, according to the invention, the displacement of the longitudinal axes of the inlet openings of the outer casing of the spherical locking member and the bushings of its inner casing corresponds to the wall thickness of the tank boiler.
Целесообразно согласно изобретению чтобы диаметр входных отверстии (d1) шарового запорного органа был меньше диаметра (D) его выходного отверстия с соотношением их параметров D=(1,25-1,5)d1.It is advisable according to the invention that the diameter of the inlet (d 1 ) of the spherical locking element is less than the diameter (D) of its outlet with a ratio of their parameters D = (1.25-1.5) d 1 .
Согласно изобретению сливное устройство содержит паровой кожух, который сообщается с пароподводящим и с паропроводящими патрубками, последние расположены снаружи корпуса шарового запорного органа и охватывают поверхности обеих втулок внутреннего корпуса. According to the invention, the drain device comprises a steam casing, which communicates with the steam supply and steam conducting pipes, the latter are located outside the housing of the ball locking element and cover the surfaces of both bushings of the inner housing.
В предпочтительном варианте реализации согласно изобретению шаровой запорный орган соединен со штоком, который соосен с продольной осью поворотной штанги, асимметричной относительно продольной оси горловины, указанный шток соединен с концом штанги, имеющим с верхней частью внутреннего корпуса шарового запорного органа соединение ось-втулка, торец втулки, обращенный к горловине цистерны, имеет секторный вырез, а штанга перпендикулярно ориентированный к ее продольной оси ограничитель, который расположен в секторном вырезе для взаимодействия с его стенками, расположенными под прямым углом друг к другу, при этом одна из стенок секторного выреза ориентирована в продольно-вертикальной плоскости перпендикулярной к аналогичной плоскости, проходящей через продольные оси входных отверстий наружного корпуса и соответствующие оси отверстий втулок внутреннего корпуса шарового запорного органа, а ограничитель штанги взаимодействует с одной из стенок сектора втулки при положении "Закрыто" или "Открыто". In a preferred embodiment according to the invention, the ball locking element is connected to a rod that is coaxial with the longitudinal axis of the rotary rod asymmetric with respect to the longitudinal axis of the neck, said rod connected to the end of the rod having an axis-sleeve connection, an end face of the sleeve with the upper part of the inner ball valve body. facing the neck of the tank has a sector cut, and the rod is a stopper perpendicular to its longitudinal axis, which is located in the sector cut for interaction action with its walls located at right angles to each other, while one of the walls of the sector cut is oriented in a longitudinally vertical plane perpendicular to a similar plane passing through the longitudinal axis of the inlet openings of the outer casing and the corresponding axis of the openings of the bushings of the inner casing of the ball locking element, and the rod limiter interacts with one of the walls of the sector of the sleeve when the position is "Closed" or "Open".
Согласно изобретению секторный вырез втулки ориентирован в направлении вращения штанги в соответствии с положениями шарового запорного органа "Закрыто" и "Открыто". According to the invention, the sector cutout of the sleeve is oriented in the direction of rotation of the rod in accordance with the positions of the ball-locking element "Closed" and "Open."
Кроме того, согласно изобретению полость наружного корпуса шарового запорного органа открыта к наливной горловине. In addition, according to the invention, the cavity of the outer housing of the ball locking member is open to the filler neck.
Согласно изобретению верхний торец внутреннего корпуса шарового запорного органа имеет П-образную накладку, обращенную открытой частью к торцу внутреннего корпуса с образованием между ними открытой полости, при этом соединение ось -втулка размещено в указанной накладке. According to the invention, the upper end of the inner housing of the ball locking element has a U-shaped plate facing the open part to the end of the inner body with the formation of an open cavity between them, while the axis-sleeve connection is located in the specified plate.
Согласно изобретению шток имеет резьбовой участок с гайкой, расположенной в зоне полости между П-образной накладкой и внутренним корпусом, и тарельчатые пружины, расположенные между этой гайкой и обращенным к ней торцом внутреннего корпуса шарового запорного органа. According to the invention, the stem has a threaded section with a nut located in the cavity zone between the U-shaped plate and the inner case, and cup springs located between this nut and the end face of the inner body of the ball locking element.
В предпочтительном варианте реализации согласно изобретению конец штанги, расположенный в наливной горловине, имеет рукоятки управления, которые соединены со штангой посредством поворотной втулки, ось поворота которой параллельна продольным осям отверстий наружного корпуса и втулок внутреннего корпуса при открытом шаровом запорном органе. In a preferred embodiment according to the invention, the end of the rod located in the filler neck has control handles that are connected to the rod by means of a rotary sleeve, the axis of rotation of which is parallel to the longitudinal axes of the openings of the outer case and the bushings of the inner case with the ball valve open.
При реализации изобретения:
- повышается надежность сливного устройства и цистерны в целом при транспортировке жидкостей и при возникновении аварийных ситуаций, в том числе за счет повышения ее герметичности в условиях неравномерно действующих силовых нагрузок, возникающих при транспортировании в результате вибраций и ударов цистерны, которые особенно существенны при неполном заполнении ее жидкостью. Указанное преимущество достигается за счет введения в сливное устройство третьего независимо управляемого затвора, выполненного в виде поворотной заслонки;
- уменьшается вероятность разгерметизации цистерны при аварийных ситуациях, в том числе за счет размещения промежуточного затвора в зоне, расположенной выше дополнительного затвора. При таком расположении промежуточного затвора он оказывается в зоне силовой защиты, образованной частью корпуса сливного устройства.When implementing the invention:
- increases the reliability of the drainage device and the tank as a whole during transportation of liquids and in case of emergency, including by increasing its tightness under conditions of uneven force loads that occur during transportation as a result of vibration and shock of the tank, which are especially significant when it is not filled completely liquid. This advantage is achieved by introducing into the drain device a third independently controlled shutter made in the form of a rotary shutter;
- reduces the likelihood of depressurization of the tank in emergency situations, including due to the placement of the intermediate shutter in the area located above the additional shutter. With this arrangement of the intermediate shutter, it is in the area of power protection formed by part of the body of the drain device.
Изобретение поясняется чертежами, где на:
фиг.1 показан общий вид котла цистерны (продольное сечение);
фиг.2 - то же, что на фиг.1 (поперечное сечение);
фиг.3, 4, 5 - сливное устройство в трех проекциях;
фиг. 6 - продольное сечение нижней части корпуса сливного устройства с промежуточным затвором;
фиг.7 - то же, что на фиг.6, вид А-А;
фиг.8 - то же, что на фиг.6, вид Б;
фиг.9 - поперечное сечение промежуточного затвора сливного устройства.The invention is illustrated by drawings, where:
figure 1 shows a General view of the boiler tank (longitudinal section);
figure 2 is the same as in figure 1 (cross section);
figure 3, 4, 5 - drain device in three projections;
FIG. 6 is a longitudinal section of the lower part of the housing of the drain device with an intermediate shutter;
Fig.7 is the same as in Fig.6, view aa;
Fig.8 is the same as in Fig.6, view B;
Fig.9 is a cross section of the intermediate shutter of the drain device.
Сливное устройство котла 1 железнодорожной цистерны расположено в нижней ее части и выполнено в виде трех последовательно расположенных и независимо управляемых затворов 2, 3, 4. The drain device of the
Затвор 2 является основным и размещен во внутреннем объеме котла в зоне выходного окна его днища. The
Затвор 3 - дополнительный, расположен на конце корпуса 5 сливного устройства. The
Затвор 4 - промежуточный, расположен в верхней части корпуса 5 и связан патрубком 29 с затвором 3. The
Основной затвор 2 выполнен в виде трехходового шарового крана 6. The
Промежуточный затвор 4 выполнен в виде поворотной заслонки 7 с боковой сферической поверхностью, герметично взаимодействующей с неметаллическим уплотнительным седлом 8, расположенным в кольцевой вставке 9 корпуса 5. Уплотнительное седло 8 для повышения надежности силового замыкания со стороны, обращенной к внутренней поверхности вставки 9, взаимодействует с внешним неметаллическим кольцом 10 по ответно выполненным на них тороидальным поверхностям 11. The
Ось 12 поворота заслонки 7 расположена в соосно выполненных в корпусе 5 сливного устройства отверстиях, продольная ось которых перпендикулярна к продольной оси корпуса 5 и поперечно смещена относительно нее на величину "а". Ось поворота 12 сопряжена посредством кривошипов 13 с обращенной к дополнительному затвору 3 торцовой поверхностью заслонки 7. Кривошипы 13 (эксцентрики) расположены по обе стороны относительно продольной оси для достаточной и необходимой прочности этого соединения и надежной работы заслонки при ее поворотах. Один конец оси 12 соединен с наружной стороны корпуса 5 с рукояткой управления 14, имеющей осевой фиксатор 15 относительно корпуса 5. Фиксатор 15 снабжен откидным кольцом 16. Продольная ось фиксатора 15 и ответно выполненное под него в корпусе 5 или в присоединенной к этому корпусу бобышке 17 отверстие расположены выше затвора 3 и швеллеров хребтовой балки 18 котла 1 железнодорожной цистерны. При таком расположении гарантируется зашита промежуточного затвора 4 от силовых воздействий, возникающих вследствие аварийных ситуаций при крушении поезда. The
Конец оси 12, соединенный с рукояткой 14, имеет параллельно расположенные кольцевые выступы 19 в зоне выполненного в корпусе 5 отверстия под указанную ось. Между выступами 19 размещены неметаллические уплотнения 20, взаимодействующие с поверхностями отверстия в корпусе 5 и поверхностями оси 12. The end of the
Неметаллические уплотнения 20 исключают утечку рабочей среды из корпуса 5 сливного устройства при его эксплуатации.
Для повышения надежности соединения поджим неметаллических уплотнений 20 предусмотрен осевой подвижной втулкой 21, взаимодействующей через тарельчатую пружину с фланцем 22, связанным болтами с корпусом 5. To increase the reliability of the connection, the clamp of
Конец оси 12, противоположно ориентированный относительно конца с рукояткой 14, размещен в соответствующем отверстии корпуса 5 посредством подшипникового узла 23, оснащенного заглушкой 24, что обеспечивает необходимую герметичность. The end of the
Геометрический центр радиуса кривизны сферической боковой поверхности заслонки 7 находится на продольной оси на уровне или ниже оси поворота 12. Благодаря указанной ориентации центра кривизны боковой сферической поверхности заслонки 7 по направлению движения потока рабочей среды создается диффузорное расширение канала (D1>D), что улучшает условия слива и исключает силовое ударное воздействие потока среды на подсоединяемый к корпусу 5 сливной трубопровод (не показан).The geometric center of the radius of curvature of the spherical lateral surface of the
Для герметизации узлов, а также улучшения условий монтажно-демонтажных работ, при выполнении технологических операций по сборке сливного устройства и его техническому обслуживанию между корпусом 5 сливного устройства, кольцевой вставкой 9 и паровым кожухом 25 размещен уплотнитель 26. Кольцевая вставка 9 имеет концентрично расположенные в ней открытые кольцевые пазы 27, в которых размещают внутренний 8 и наружный 10 уплотнители для сферической поверхности заслонки 7. To seal the nodes, as well as improve the conditions of installation and dismantling, when performing technological operations for assembling the drain device and its maintenance, a
Основной затвор 2 сливного устройства предпочтительно выполнен в виде трехходового шарового запорного органа 6. The
Основной затвор 2 расположен во внутреннем объеме котла 1 цистерны в зоне выходного окна. Основной затвор 2 имеет два корпуса, первый 28 из которых соединен с котлом цистерны в зоне выходного окна и взаимоувязан наружной его стороной (могут быть использованы различные средства соединения) с паровым кожухом 25 сливного устройства. На конце нижней части корпуса 5 в районе дополнительного затвора 3 расположен патрубок 29 подсоединения сливного трубопровода. The
Корпус 28 шарового запорного органа имеет полость 30, во внутреннем объеме которой установлен второй (внутренний) корпус 31, имеющий полость, сообщающуюся с полостью 30 корпуса 28 через соосно расположенные входные отверстия, в которых размещены герметично установленные втулки 32. The
Герметичность втулок 32 относительно отверстий корпуса 31 обеспечена выполненными на втулках кольцевыми проточками и размещаемыми в них уплотнительными прокладками (позициями не показаны). Со стороны торцов втулок 32, обращенных к полости корпуса 31, размещены неметаллические седла 33, имеющие, например, сферические уплотнительные поверхности, между которыми в полости корпуса 31 расположен трехходовой шаровой запорный орган 6. Полость шарового запорного органа имеет два входных соосных между собой отверстия 34 и расположенное под прямым углом к ним выходное отверстие 35, которое постоянно соосно с выходным отверстием (каналом) патрубка 29. По меньшей мере, одна из двух оппозитных втулок 32 в осевом направлении подвижна. Подвижная в осевом направлении втулка 32 со стороны, противолежащей размещению уплотнительного седла 33, подпружинена тарельчатой пружиной 36, взаимодействующей с шайбой, на которую опираются регулировочные болты 37, размещаемые на корпусе 31. Наличие болтов 37 обеспечивает регулировку осевого смещения втулки 32 и прижатие уплотнительного седла 33 этой втулки к поверхности шарового запорного органа 6 и соответственно последнего к второму уплотнительному седлу противолежащей втулки, что повышает герметичность контактного взаимодействия шарового запорного органа 6 с поверхностями седел 33. Вторая втулка шарового запорного органа также герметично установлена во втором входном отверстии корпуса 31 (на чертежах не показана). The tightness of the
Наличие регулировочных болтов 37 обеспечивает надежность монтажно-демонтажных работ при комплектовании шарового запорного органа и надежность его герметичного замыкания относительно уплотнительного седла. Шаровой запорный орган 6 со стороны, противолежащей размещению выходного отверстия сливного устройства, и соосно к продольной оси корпуса 31 соединен со штоком 38. Соединение шара со штоком 38 выполняется известным образом с образованием между ними геометрического замыкания, исключающего процесс "проворота" шарового запорного органа относительно штока. В качестве указанных соединений использован, например, паз-шип. The presence of adjusting
Конец штока 38, выходящий из шарового запорного органа 6, соединен с концом штанги 39, который посредством соединения ось-втулка взаимоувязан с верхней частью корпуса 31. Указанное соединение имеет втулку 40, которую размещают в отверстии корпуса 31 или, что предпочтительно, в накладке 41, имеющей П-образную форму и соединенной с верхним торцом корпуса 31 для образования в зоне их взаимоувязывания сквозной (открытой) полости 42. Наличие полости 42 обеспечивает размещение на резьбовой части штока 38 гайки 43 и тарельчатых пружин 44, обеспечивающих надежность силового замыкания штока 38 относительно верхней части корпуса 31. Наличие накладки 41 технологически облегчает формирование на корпусе 31 открытой полости 42 и указанного соединения ось-втулка. Полость 42 улучшает проведение монтажно-демонтажных работ по комплектованию сливного устройства, а также облегчает регулировку тарельчатых пружин 44. The end of the
Продольная ось штанги 39 ориентирована в направлении наливной горловины цистерны и асимметрична относительно соответствующей оси этой горловины. Торец втулки 40, обращенный к горловине, имеет секторный вырез, стенки которого расположены под прямым углом друг другу. Одна из стенок секторного выреза расположена в продольно-вертикальной плоскости, перпендикулярной аналогичной плоскости, проходящей через продольные оси входных отверстий наружного корпуса 28 и соответствующие оси втулок корпуса 31. Поворотная штанга 39 имеет поперечно ориентированный к ее продольной оси ограничитель 45, расположенный в секторном вырезе втулки 40 и взаимодействующий с ее стенками при положениях шарового запорного органа "Открыто" и "Закрыто". Секторный вырез втулки 40 ориентирован в направлении поворота штанги. Конец штанги в зоне наливной горловины кинематически связан с рукоятками управления 46. В кинематической связи рукояток управления со штангой предусмотрено наличие поворотной втулки 47, соединенной с рукоятками 46. Внутренняя поверхность горловины имеет опорные элементы 48 для укладки рукояток управления при транспортировании цистерны. Наличие поворотной втулки на штанге обеспечивает поворот последних в вертикально ориентированное положение относительно штанги при рабочем положении запорного устройства и поворот рукояток 46 в горизонтально-ориентированное их положение при укладке последних на опорные элементы 48 наливной горловины. The longitudinal axis of the
Для повышения герметичности между поверхностями штока 38 и верхней части корпуса 31 установлены неметаллические уплотнения (на фиг.3 не вынесены), наличие которых обеспечивает также контактное взаимодействие соответствующих поверхностей без их заедания и задиров при повороте шарового запорного органа посредством штанги. To increase the tightness between the surfaces of the
Полость наружного корпуса 28 имеет соосные между собой отверстия 49, которые сообщают внутренний объем цистерны через отверстия втулок 32 с полостью внутреннего корпуса 31 и полостью шарового запорного органа 6 при положениях последнего "Открыто". Продольные оси отверстий 49 корпуса 28 и соответствующие оси отверстий втулок корпуса 31 расположены в общей продольно вертикальной плоскости, проходящей через них, параллельны продольной оси котла и смещены относительно друг друга по уровню. Продольные оси отверстий 49 расположены по уровню выше продольных осей отверстии втулок 32. Внутренние поверхности отверстий втулок 32 в зоне их нижних образующих расположены в плоскости ниже касательной к внутренней поверхности цистерны в нижней ее части. Величина смещения осей отверстий 49 относительно аналогичных осей отверстий втулок 32 предпочтительно равна толщине Δ стенок котла 1 цистерны, что обеспечивает оптимальность потока жидкости при сливе в направлении к полости шарового запорного органа. Диаметр d отверстий 49 больше диаметра d1 отверстий втулок 32 на величину смещения Δ, что создает во внутренней полости корпуса 28 оптимальное давление (напор) жидкости, необходимое для ее перетекания в полость шарового запорного органа. Полость корпуса 28 в верхней части открыта к горловине цистерны, что увеличивает скорость потока жидкости из внутреннего объема цистерны в полость корпуса 28 и далее в корпус 31. Указанное выполнение корпуса 28 необходимо по условиям транспортирования в цистерне жидкостей с различной вязкостью и плотностью, а также по условиям изменения этих показателей под действием окружающей среды, например транспортирование в зимний период, что приводит к увеличению вязкости, изменению плотности.The cavity of the
Для улучшения условий слива рабочей среды диаметр D выходного отверстия шарового запорного органа 6 больше диаметра d1 с соотношением между ними D= (1,25-1,5)d1. Данное соотношение оптимально: при значении D<1,25d1 условия слива жидкостей, особенно вязких, ухудшаются, при этом расход определяется в основном диаметром D. При D>1,25d1 увеличивается относительная скорость жидкости через d1, расход определяется диаметром d1, ухудшается режим работы шарового запорного органа из-за влияния встречных потоков среды друг на друга. Благодаря выполнению основного запорного органа 2 с двумя корпусами 28 и 31, первый из который наружный, а второй внутренний с размещением шарового запорного органа в полости последнего, обеспечивается:
- смещение зоны соединения корпусов между собой в направлении к днищу цистерны, что улучшает условия размещения втулок 32 в корпусе 31. Благодаря указанному смещению корпусов внутренние поверхности отверстий втулок 32 в нижней части их образующих расположены в плоскости ниже касательной к нижней поверхности внутреннего объема котла, что улучшает слив рабочей среды;
- защита внутреннего корпуса 31 с шаровым запорным органом 6 от знакопеременных силовых нагрузок, возникающих в результате вибрационных воздействий рабочей среды при транспортировании, что особенно существенно при не полном ее заполнении. Предохранение внутреннего корпуса 31 от силовых воздействий повышает надежность герметичного контакта шарового запорного органа с уплотняющими седлами в положении "Закрыто" и стабилизирует положение шарового запорного органа в других режимах его работы. Данное обстоятельство объясняется тем, что жидкость, находящаяся в полости корпуса 28, в значительной степени защищена стенками этого корпуса от различных динамических воздействий, возникающих вследствие вибрации жидкости при ее транспортировании. Находящаяся в полости корпуса 28 жидкость создает объемное давление на шаровой запорный орган, выравнивая и стабилизируя его положение.To improve the conditions for discharging the working medium, the diameter D of the outlet of the
- the offset zone of the connection of the housings to each other towards the bottom of the tank, which improves the placement conditions of the
- protection of the
Для повышения эффективности слива вязкой жидкости из цистерны паровой кожух 25 сливного устройства имеет кольцевую полость 50, разделенную на два отсека, первый сообщается с пароподводящим патрубком 51 и с проводящими патрубками 52. Паропроводящие патрубки 52 размещаются в полости корпуса 28 и охватывают наружные поверхности втулок 32 корпуса 31. Другие концы патрубков 52 сообщаются с вторым отсеком полости 50. В этом случае при подводе пара жидкость приобретает большую текучесть (подвижность), что эффективно воздействует как на осевую подвижность втулки 32, стабилизируя ее положение относительно поверхности шарового запорного органа, так и на улучшение слива. To increase the efficiency of draining viscous liquid from the tank, the steam casing 25 of the drainage device has an
Расположенный на конце корпуса 5 сливного устройства дополнительный затвор имеет конструктивное исполнение, например, по техническому решению по а.с. 616178. В этом случае затвор выполнен в виде герметично устанавливаемой на конце патрубка 29 крышки 53 с неметаллическим уплотнением (позиция не показана), прижимного винта 54, поворотной скобы 55. На приведенных фигурах, иллюстрирующих заявляемое сливное устройство железнодорожной цистерны, позицией 56 показан клапан для выхода конденсата из второго отсека полости 50 парового кожуха 25. The additional shutter located at the end of the
Сливное устройство железнодорожной цистерны работает следующим образом. The drain device of the railway tank works as follows.
Отворачивают винт 54, проворачивают и отводят в сторону скобу 55 вместе с крышкой 53 и винтом 54. Затем подсоединяют сливной трубопровод (не показан). The
В случае повышения вязкости жидкости в котле зону сливного прибора предварительно обрабатывают паром, подавая его в пароподводящий патрубок 51. In the case of increasing the viscosity of the liquid in the boiler, the zone of the drain device is pre-treated with steam, feeding it to the
Работу сливного устройства в режиме открытия затвора 4 производят следующим образом: расфиксируют ось поворота 12 заслонки 7, посредством рукоятки управления 14 осуществляют поворот заслонки с ориентацией ее в направлении продольной оси корпуса 5. Благодаря поперечному смещению оси поворота 12 относительно продольной оси смещается центр тяжести основной массы заслонки, что снижает усилие открытия заслонки, при этом также уменьшается дросселирование потока рабочей среды в направлении к сливному трубопроводу. The operation of the drain device in the
При открытии затвора 2 рукоятки управления 46 штанги 39 снимают с опорных элементов 48 горловины и осуществляют их поворот с ориентированием в вертикальное положение и фиксируют полумуфты. Вертикально-ориентированные рукоятки 46 при данном положении расположены в плоскости, перпендикулярной к продольно-вертикальной плоскости, проходящей через продольные оси отверстий 49 и 34. Производят поворот штанги 39, ее ограничитель 45, находящийся в секторном вырезе втулки 40, смещается от одной стенки выреза к другой его стенке, осуществляя поворот шарового запорного органа 6 из ее положения "Закрыто" в положение "Открыто". При повороте шарового запорного органа его входные отверстия 34 сообщаются с соответствующими отверстиями втулок 32 корпуса 31, происходит перетекание жидкости из полости корпуса 28 в полость корпуса 31 и в полость шарового запорного органа 6 с последующим перетеканием жидкости из полости шарового запорного органа 6 через отверстие 35 в канал корпуса 5 сливного устройства. Закрытие сливного устройства производят в обратной последовательности. Закрытие затвора 2 осуществляется поворотом штанги в положение "Закрыто" с последующим закрытием промежуточного 4 и дополнительного 3 затворов. При такой работе сливного устройства железнодорожной цистерны уменьшаются утечки транспортируемой жидкости, что соответствует требованиям безопасности. When you open the
Благодаря наличию на втулке 40 секторного выреза и взаимодействующего с его стенками ограничителя 45 штанги обеспечивается визуальный контроль за положениями рукояток управления 46 в режимах "Открыто" и "Закрыто" шарового запорного органа 6. Гарантированность положений рукояток управления обеспечена путем предварительной настройки (при изготовлении и осуществлении монтажно-демонтажных работ) положения входных отверстий шарового запорного органа относительно одной из стенок секторного выреза втулки 40 с соответствующим расположением относительно этой стенки ограничителя штанги. Настройка положения рукояток 46 в режиме шарового запорного органа "Закрыто" соответствует ориентации его в продольно-вертикальной плоскости, расположенной под прямым углом к аналогичной плоскости, проходящей через продольные оси входных отверстий корпуса 28 и втулок корпуса 31. Положение рукояток 46 в режиме "Открыто" соответствует их ориентации, при котором рукоятки управления расположены в продольно-вертикальной плоскости, проходящей через продольную ось штанги 39 и продольные оси входных отверстий корпуса 28 и втулок корпуса 31. В результате обеспечивается гарантированность вертикального положения рукояток в режиме "Открыто", при котором исключается возможность их укладки на опорные элементы горловины. Due to the presence of a sector cut-out on the
При аварийных ситуациях, возникающих при крушении поезда и сходе тележек с рельсов с последующим рассоединением шкворневого узла, нижняя часть корпуса 25 сминается или срезается с повреждением дополнительного затвора 3, при этом расположенный выше последнего в корпусе 5 промежуточный затвор 4 оказывается в зоне силовой зашиты, созданной в том числе силовым конструкционным элементом хребтовой балки 18 цистерны. In emergency situations arising from a train crash and trolley derailment followed by disengagement of the pin assembly, the lower part of the
Таким образом, благодаря заявляемому конструктивному выполнению сливного устройства железнодорожной цистерны обеспечивается:
- эксплуатационная надежность цистерны за счет повышения герметичности ее сливного устройства в условиях неравномерно действующих силовых нагрузок как при транспортировании жидкости, так и при ее сливе, которые особенно существенны при неполном заполнении котла жидкостью.Thus, thanks to the claimed structural design of the drain device of the railway tank provides:
- operational reliability of the tank by increasing the tightness of its drain device under conditions of uneven force loads both during transportation of the liquid and during its discharge, which are especially significant when the boiler is not completely filled with liquid.
Указанное преимущество достигается за счет выполнения в сливном устройстве третьего промежуточного независимо управляемого затвора в виде герметично устанавливаемой заслонки, происходит уменьшение вероятности разгерметизации цистерны при аварийных ситуациях вследствие размещения промежуточного затвора в зоне над дополнительным затвором. При таком расположении промежуточного затвора он обеспечен силовой защитой хребтовой балки. This advantage is achieved by performing in the drain device a third intermediate independently controlled shutter in the form of a hermetically sealed shutter, there is a reduction in the likelihood of depressurization of the tank in emergency situations due to the placement of the intermediate shutter in the area above the additional shutter. With this arrangement of the intermediate shutter, it is provided with power protection of the spinal beam.
Claims (16)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001111468A RU2182091C1 (en) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Railway tank car draining device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001111468A RU2182091C1 (en) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Railway tank car draining device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2182091C1 true RU2182091C1 (en) | 2002-05-10 |
Family
ID=20249024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001111468A RU2182091C1 (en) | 2001-04-27 | 2001-04-27 | Railway tank car draining device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2182091C1 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU179845U1 (en) * | 2018-04-02 | 2018-05-28 | Закрытое акционерное общество "ЭПФ Судотехнология" | CAPACITY OF THE DRAINAGE DEVICE OF THE CAR WAGON |
| RU208848U1 (en) * | 2021-10-12 | 2022-01-18 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Рейл1520 Ай Пи" (Ооо "Рейл1520 Ай Пи") | RAILWAY TANK CAR |
| RU209738U1 (en) * | 2021-10-06 | 2022-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью «РЕЙЛ1520 АЙ ПИ» (ООО «РЕЙЛ1520 АЙ ПИ») | DRAIN DEVICE OF RAILWAY TANK CAR |
-
2001
- 2001-04-27 RU RU2001111468A patent/RU2182091C1/en active
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU179845U1 (en) * | 2018-04-02 | 2018-05-28 | Закрытое акционерное общество "ЭПФ Судотехнология" | CAPACITY OF THE DRAINAGE DEVICE OF THE CAR WAGON |
| RU209738U1 (en) * | 2021-10-06 | 2022-03-22 | Общество с ограниченной ответственностью «РЕЙЛ1520 АЙ ПИ» (ООО «РЕЙЛ1520 АЙ ПИ») | DRAIN DEVICE OF RAILWAY TANK CAR |
| RU208848U1 (en) * | 2021-10-12 | 2022-01-18 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Рейл1520 Ай Пи" (Ооо "Рейл1520 Ай Пи") | RAILWAY TANK CAR |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3662778A (en) | Gate valve structure | |
| US20180283561A1 (en) | Twin seal rotary valves and hybrid high integrity pressure protection systems | |
| US9791054B2 (en) | Isolatable non-slam piston check valve | |
| RU170815U1 (en) | RAILWAY TANK BOILER DRAIN | |
| RU2182091C1 (en) | Railway tank car draining device | |
| US4518149A (en) | Valve assembly and method of making same | |
| US20050224114A1 (en) | Breakaway pipe coupling with automatic shutoff | |
| US4697528A (en) | Railway tank car with protective device for protrusion | |
| US4311298A (en) | Low profile tank car ball valve | |
| US20110079294A1 (en) | Tank valve system | |
| CN109210265A (en) | A kind of petroleum valve with anti-theft function | |
| RU2185982C1 (en) | Railway tank locking device | |
| CN209041728U (en) | A kind of petroleum valve with anti-theft function | |
| RU44941U1 (en) | BLOCK AND DRAIN DEVICE, PREFERREDLY, FOR RAILWAY TANK | |
| RU63336U1 (en) | DRAINING DEVICE FOR RAILWAY TANK FRAME | |
| RU214450U1 (en) | Disk valve for draining device of a tank car | |
| RU92503U1 (en) | LOCKING DEVICE FOR DRAINAGE RAILS OF RAILWAY CARS-TANKS | |
| US5218911A (en) | Split skid protection casting and insert adapter for replacement outlet valve of a tank car | |
| US3572786A (en) | Fire hydrant | |
| CN1114778C (en) | Automatic and forced regulating and controlling double-function leading energy-saving valve | |
| US594634A (en) | Straightway valve | |
| RU2154217C1 (en) | Cut-off device for container-tank | |
| CN107842617A (en) | A kind of water hammer-resistant butterfly valve | |
| RU2174633C1 (en) | Check valve | |
| RU202252U1 (en) | Locking and unloading device of a railway tank car |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20140311 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE Effective date: 20160301 |