RU2300039C2

RU2300039C2 - Angular cock

Info

Publication number: RU2300039C2
Application number: RU2005122055/06A
Authority: RU
Inventors: Валерий Аванесович Айриев (RU); Валерий Аванесович Айриев; Олег Георгиевич Крыжановский (RU); Олег Георгиевич Крыжановский
Priority date: 2005-07-12
Filing date: 2005-07-12
Publication date: 2007-05-27
Also published as: RU2005122055A

Abstract

FIELD: valving system.

SUBSTANCE: angular valve comprises housing with outlet branch pipes and conical space for the conical plug mounted in the bearing and provided with through passage. The face lid with inlet branch pipe is locked inside the housing. The control handle is mounted for permitting rotation in the transverse and longitudinal directions with respect to the housing and in the longitudinal direction with respect to the plug. The control handle is connected with the plug through the cam. The cam is provided with the arrester of its upward movement in the longitudinal direction. The plug is provided with the spindle that is pivotally connected with the cam and rigidly connected with the plug. The return spring is mounted in the space between the faces of the spindle and plug. When the control handle rotates downward in longitudinal direction, the space is connected with the through passage in the plug. When the control handle rotates in the opposite direction, the space is cutoff from the passage.

EFFECT: simplified structure.

5 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к многоходовым кранам, и предназначено для изменения направления потока среды в пневмогидравлической системе, в частности при необходимости отключения от системы для ремонта или демонтажа одного предохранительного клапана и одновременного подключения к системе без остановки рабочего процесса другого предохранительного клапана.The invention relates to pipe fittings, in particular to multi-way valves, and is intended to change the direction of the fluid flow in the pneumohydraulic system, in particular, if necessary, disconnect one safety valve from the system for repair or dismantle and simultaneously connect another safety valve to the system without stopping the working process.

Известен переключающий кран, защищенный патентом США US 1540927, МПК⁷ F16K 11/083, опубликованным 09.06.1925. Аналог содержит корпус с конической расточкой и патрубками, коническую пробку, поворотный рычаг и пружину, поджимающую пробку к уплотнительной поверхности в корпусе со стороны большего основания.Known switching crane, protected by US patent US 1540927, IPC ⁷ F16K 11/083, published 09.06.1925. The analogue contains a housing with a conical bore and nozzles, a conical plug, a pivot arm, and a spring pressing the plug to the sealing surface in the housing from the side of the larger base.

Недостатком аналога является то, что в конструкции крана не предусмотрено средство для предотвращения заклинивания конической пробки в конической расточке корпуса, а это затрудняет поворот пробки вручную.The disadvantage of the analogue is that the design of the crane does not provide a means to prevent jamming of the conical plug in the conical bore of the body, and this makes it difficult to turn the plug manually.

Прототипом заявляемого переключающего крана является угловой переключающий кран, защищенный патентом Японии JP 2004116595, МПК⁷ F16K 11/083, F16K 5/16, опубликованным 15.04.2004. Прототип содержит: корпус с конической полостью; установленную в полости на подшипнике коническую пробку с угловым проходным каналом; торцевую крышку корпуса с входным патрубком; управляющую рукоятку-рычаг, закрепленную в корпусе на оси с возможностью поворота в вертикальном направлении перпендикулярно направлению поворота пробки и входящую в зацепление с установочным пазом корпуса. При повороте управляющей рукоятки вниз она выходит из зацепления с корпусом, надавливает на коническую пробку, которая перемещается немного вниз вдоль корпуса с образованием небольшого зазора между коническими поверхностями пробки и корпуса. Поворотное усилие на пробке снижается, операция поворота и переключения крана облегчается, долговечность крана повышается в результате предотвращения задира на скользящих друг относительно друга конических поверхностях пробки и корпуса.The prototype of the inventive switching tap is an angular switching tap protected by Japanese patent JP 2004116595, IPC ⁷ F16K 11/083, F16K 5/16, published April 15, 2004. The prototype contains: a body with a conical cavity; a conical plug installed in the cavity on the bearing with an angular passage channel; end cover of the housing with an inlet pipe; a control handle-lever fixed in the housing on the axis with the possibility of rotation in a vertical direction perpendicular to the direction of rotation of the cork and engaging with the installation groove of the housing. When the control handle is turned down, it disengages from the housing and presses on the conical tube, which moves slightly down along the body to form a small gap between the conical surfaces of the tube and the body. The turning force on the plug is reduced, the operation of turning and switching the tap is facilitated, the durability of the tap is increased as a result of preventing scuffing on the conical surfaces of the plug and the casing sliding relative to each other.

Недостатком прототипа является не использование возможностей рабочей среды для снижения механического приводного усилия на рукоятке.The disadvantage of the prototype is not to use the capabilities of the working environment to reduce the mechanical drive force on the handle.

Заявляемое изобретение решает задачу упрощения ручного управления краном за счет гидравлической разгрузки его конической пробки.The claimed invention solves the problem of simplifying manual control of the crane due to the hydraulic discharge of its conical plug.

Заявленная техническая задача решена в угловом переключающем кране, который содержит: корпус с выходными патрубками и конической полостью; установленную в полости на подшипнике коническую пробку с проходным каналом внутри нее; торцевую крышку корпуса с входным патрубком; фиксируемую в корпусе, поворотную в поперечном и продольном направлениях относительно корпуса и в продольном направлении относительно пробки рукоятку управления, соединенную с пробкой через кулачок, снабженный ограничителем его продольного перемещения вверх; возвратную пружину. Пробка снабжена шпинделем, шарнирно связанным с кулачком и соединенным с пробкой неподвижно в поперечном направлении и ограниченно подвижно в - продольном. Возвратная пружина размещена в пространстве между торцами шпинделя и пробки, которое при повороте рукоятки управления в продольном направлении вниз сообщается с проходным каналом внутри пробки, а при повороте в обратную сторону изолируется от него. Ограничитель продольного перемещения кулачка вверх снабжен плавающим подпятником. В пробке выполнено сквозное отверстие, сообщающее пространство между торцами шпинделя и пробки с проходным каналом внутри пробки. В сквозном отверстии в пробке размещен обратный клапан с подпружиненным подъемным золотником и приводом от поворотной рукоятки через кулачок и шпиндель. Для взаимодействия с подпружиненным подъемным золотником обратного клапана шпиндель снабжен толкателем, размещенным в сквозном отверстии в пробке с кольцевым зазором. Между пробкой и торцевой крышкой корпуса дополнительно установлена возвратная пружина.The claimed technical problem is solved in an angular switching tap, which contains: a housing with outlet pipes and a conical cavity; a conical plug installed in the cavity on the bearing with a passage channel inside it; end cover of the housing with an inlet pipe; fixed in the casing, rotatable in the transverse and longitudinal directions relative to the casing and in the longitudinal direction relative to the cork, a control handle connected to the cork through a cam provided with a limiter for its longitudinal upward movement; return spring. The plug is equipped with a spindle pivotally connected to the cam and connected to the plug motionless in the transverse direction and is limitedly movable in the - longitudinal direction. The return spring is located in the space between the ends of the spindle and the plug, which, when the control handle is rotated in the longitudinal direction downward, communicates with the passage channel inside the plug, and when turned in the opposite direction, is isolated from it. The limiter longitudinal movement of the cam up is equipped with a floating thrust bearing. A through hole is made in the plug, which communicates the space between the ends of the spindle and the plug with a passage channel inside the plug. In the through hole in the plug there is a check valve with a spring-loaded lifting spool and a drive from the rotary handle through the cam and spindle. To interact with the spring-loaded lifting valve of the check valve, the spindle is equipped with a pusher placed in the through hole in the tube with an annular gap. Between the stopper and the end cover of the housing an additional return spring is installed.

Существо изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен угловой переключающий кран, общий вид сверху; на фиг.2 - разрез по А-А фиг.1, на фиг.3 - разрез по Б-Б фиг.1; на фиг.4 - вид В фиг.2, на фиг.5 - аксонометрическая проекция колпака с прорезями для рукоятки управления.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows an angular switching tap, General view from above; figure 2 is a section along aa of figure 1, figure 3 is a section along bb of figure 1; figure 4 is a view In figure 2, figure 5 is a perspective view of the cap with slots for the control handle.

Угловой переключающий кран содержит корпус 1 с выходными патрубками 2 и 3 для присоединения к ним предохранительных клапанов (на чертеже не показаны). Корпус 1 закрыт снизу торцевой крышкой 4 с входным патрубком 5, а сверху - колпаком 6. В корпусе 1 выполнена коническая полость 7, в которой на упорном подшипнике 8 и возвратной тарельчатой пружине 9 установлена коническая пробка 10 с одним входным 11 и тремя выходными отверстиями 12, соединяемыми внутри пробки 10 проходным каналом 13. Между внутренней конической поверхностью корпуса 1 и наружной конической поверхностью пробки 10 установлены уплотнительные кольца 14, 15 и 16. Коническая пробка 10 соединена подвижно в продольном направлении со шпинделем 17 при помощи его профилированного хвостовика 18, размещаемого в гнезде 19 пробки. В пространстве 20 между торцами хвостовика 18 и гнезда 19 размещена возвратная пружина 21. Шпиндель 17 снабжен проушинами 22, в которых на оси 23 закреплен кулачок 24 в виде эксцентрика со сферической наружной поверхностью, соединенный с рукояткой управления 25. Шпиндель 17 уплотнен в корпусе 1 сальником 26 при помощи нажимного фланца 27. В колпаке 6 выполнены пазы 28 для фиксации рукоятки управления 25 в нужном рабочем положении, а на внутренней поверхности колпака 6 - выточка 29 для размещения в ней плавающего сферического подпятника 30. Для регулирования усилия на рукоятке управления 25 в колпаке 6 установлен регулируемый упор 31, положение которого фиксируется гайкой 32. В конической пробке 10 выполнено ступенчатое сквозное отверстие 33, сообщающее пространство 20 между торцами хвостовика 18 шпинделя 17 и гнезда 19 с проходным каналом 13 внутри конической пробки 10. В отверстии 33 размещен обратный клапан 34 с поджатым возвратной пружиной 35 к седлу 36 шаровым подъемным золотником 37 и приводом от рукоятки управления 25 через кулачок 24 и шпиндель 17. Для взаимодействия с золотником 37 обратного клапана 34 шпиндель 17 снабжен толкателем 38. Обратный клапан 34 закреплен в сквозном отверстии 33 резьбовым колпачком 39. Между верхним торцом конической пробки 10 и торцом шпинделя 17 предусмотрена полость 40, уплотненная кольцом 16 и сальником 26. Между боковыми поверхностями толкателя 38 и отверстия 33 предусмотрен кольцевой зазор 41. Между возвратной пружиной 9 и упорным подшипником 8 установлена регулировочная прокладка 42, при помощи которой изменяют установочное усилие пружины 9. Угол конусности корпуса 1 и пробки 10 превышает угол трения их материалов, вследствие чего конусное соединение выполнено несамотормозящимся.The angular switching valve comprises a housing 1 with outlet pipes 2 and 3 for connecting safety valves to them (not shown in the drawing). The housing 1 is closed at the bottom with an end cap 4 with an inlet pipe 5, and at the top with a cap 6. A conical cavity 7 is made in the housing 1, in which a conical plug 10 with one inlet 11 and three outlet openings 12 is mounted on a thrust bearing 8 and a return disk spring 9 connected inside the plug 10 by the passage 13. Between the inner conical surface of the housing 1 and the outer conical surface of the plug 10, sealing rings 14, 15 and 16 are installed. The conical plug 10 is connected movably in the longitudinal direction with the spindle 17 with the help of its profiled shank 18, placed in the socket 19 of the tube. A return spring 21 is placed in the space 20 between the ends of the shank 18 and the socket 19. The spindle 17 is equipped with eyes 22, in which a cam 24 is fixed on the axis 23 in the form of an eccentric with a spherical outer surface connected to the control handle 25. The spindle 17 is sealed in the housing 1 with an oil seal 26 by means of a pressure flange 27. In the cap 6, grooves 28 are made for fixing the control handle 25 in the desired working position, and on the inner surface of the cap 6 there is a recess 29 for accommodating a floating spherical thrust bearing 30. For regulation force on the control handle 25 in the cap 6 is equipped with an adjustable stop 31, the position of which is fixed by a nut 32. In the conical plug 10 there is a stepped through hole 33 communicating the space 20 between the ends of the shank 18 of the spindle 17 and the socket 19 with the passage channel 13 inside the conical plug 10. In the hole 33, a check valve 34 is placed with the return spring 35 pressed to the seat 36 with a spherical lifting spool 37 and driven by the control handle 25 through the cam 24 and spindle 17. For interaction with the spindle check valve 37 Ndel 17 is equipped with a pusher 38. A non-return valve 34 is fixed in the through hole 33 with a threaded cap 39. A cavity 40 is sealed between the upper end of the conical plug 10 and the end of the spindle 17. An annular gap is provided between the lateral surfaces of the pusher 38 and the hole 33. 41. An adjusting gasket 42 is installed between the return spring 9 and the thrust bearing 8, by means of which the installation force of the spring 9 is changed. The taper angle of the housing 1 and the plug 10 exceeds the friction angle of their materials, Wie conical connection which holds nesamotormozyaschimsya.

Заявляемый угловой переключающий кран работает следующим образом.The inventive angle switching valve operates as follows.

При повороте рукоятки управления 25 в продольном направлении вниз поворачивается на оси 23 соединенный с рукояткой кулачок-эксцентрик 24. В результате упора наружной поверхности кулачка-эксцентрика 24 через плавающий сферический подпятник 30 в колпак 6 происходит преобразование поворота кулачка-эксцентрика 24 в поступательное движение шпинделя 17. При этом происходит сжатие возвратных пружин 21, 9 и перемещение конической пробки 10 вниз внутри конической полости 7 корпуса 1. Толкатель 38 шпинделя 17, воздействуя на шаровой золотник 37 и сжимая возвратную пружину 35, отодвигает шаровой золотник 37 обратного клапана 34 от седла 36 и соединяет по кольцевому зазору 41 проходной канал 13 пробки 10 с пространством 20 между торцами хвостовика 18 шпинделя 17 и гнезда 19 и полостью 40 над верхним торцом конической пробки 10.When the control handle 25 is turned in the longitudinal direction, the cam-eccentric 24 is connected to the handle 23 as a result of stopping the outer surface of the cam-eccentric 24 through the floating spherical thrust bearing 30 into the cap 6, the rotation of the cam-eccentric 24 is converted into translational movement of the spindle 17 When this occurs, the compression of the return springs 21, 9 and the movement of the conical plug 10 down inside the conical cavity 7 of the housing 1. The pusher 38 of the spindle 17, acting on the ball valve 37 and compressing the return a spring 35, pushes the ball valve 37 of the check valve 34 from the seat 36 and connects the passage channel 13 of the plug 10 to the space 20 between the ends of the shank 18 of the spindle 17 and the socket 19 and the cavity 40 above the upper end of the conical tube 10 along the annular gap 41.

При отсутствии давления среды установочное усилие возвратной пружины 9 прижимает коническую пробку 10 к конической поверхности полости 7 корпуса 1.In the absence of medium pressure, the installation force of the return spring 9 presses the conical plug 10 against the conical surface of the cavity 7 of the housing 1.

При наличии давления среды и при закрытом обратном клапане 34 результирующее усилие от давления среды на коническую пробку 10 меньше установочного усилия возвратной пружины 9 и направлено в противоположную сторону, вследствие чего оно уменьшает усилие прижатия конической пробки 10 к конической поверхности полости 7 корпуса 1. В момент открытия обратного клапана 34 давление среды в полости 40 сравнивается с давлением среды в проходном канале 13 пробки 10, вследствие чего отжимающее пробку 10 результирующее усилие растет и становится больше установочного усилия пружины 21. Поворот рукоятки управления 25 облегчается.In the presence of medium pressure and with the non-return valve 34 closed, the resulting force from the pressure of the medium on the conical plug 10 is less than the installation force of the return spring 9 and is directed in the opposite direction, as a result of which it reduces the force of pressing the conical plug 10 against the conical surface of the cavity 7 of the housing 1. At the moment opening the check valve 34, the pressure of the medium in the cavity 40 is compared with the pressure of the medium in the passage 13 of the plug 10, as a result of which the squeezing plug 10, the resulting force increases and becomes more established spring force 21. The rotation of the control handle 25 is facilitated.

Последующий поворот рукоятки управления 25 в поперечном направлении влево или вправо приводит к повороту пробки 10 на упорном подшипнике 8, а поворот ее в продольном направлении вверх в пазу 28 колпака 6 до упора приводит к восстановлению под действием возвратной пружины 9 контакта конусных уплотнительных поверхностей корпуса 1 и пробки 10 и перекрытию пробкой 10 одного из патрубков 2 или 3 корпуса. При этом кулачок-эксцентрик 24, поворачиваясь на оси 23 с уменьшением радиуса, дает возможность шпинделю 17 под действием давления среды и возвратной пружины 21 переместиться вверх, а шаровому золотнику 37 обратного клапана 34 под действием обратной пружины 35 сесть на седло 36 и перекрыть доступ среде из проходного канала 13 конической пробки 10 в полость 40 над ее верхним торцом. За счет перемещения шпинделя 17 под действием возвратной пружины 21 вверх объем полости 40 над верхним торцом конической пробки 10 увеличивается, а давление среды в ней падает. Противодействие пружине 9, поджимающей пробку 10 к уплотнительной поверхности полости 7, уменьшается.Subsequent rotation of the control handle 25 in the transverse direction to the left or to the right leads to the rotation of the plug 10 on the thrust bearing 8, and its rotation in the longitudinal direction up into the groove 28 of the cap 6 to the stop leads to the restoration under the action of the return spring 9 of the contact of the conical sealing surfaces of the housing 1 and plugs 10 and overlapping plug 10 of one of the nozzles 2 or 3 of the housing. In this case, the cam-eccentric 24, turning on the axis 23 with a decrease in radius, allows the spindle 17 to move upward under the influence of the pressure of the medium and the return spring 21, and to the ball valve 37 of the check valve 34 under the action of the return spring 35 to sit on the seat 36 and block the medium access from the passage channel 13 of the conical plug 10 into the cavity 40 above its upper end. Due to the movement of the spindle 17 under the action of the return spring 21 upward, the volume of the cavity 40 above the upper end of the conical plug 10 increases, and the pressure of the medium in it drops. Counteraction to the spring 9, pressing the plug 10 against the sealing surface of the cavity 7, is reduced.

После завершения ремонтных работ переключающий кран приводится в исходное положение поворотом рукоятки управления 25 в крайнее верхнее положение в среднем пазу 28 колпака 6. Среднее положение рукоятки управления 25 соответствует подводу рабочей среды к обоим предохранительным клапанам, крайнее верхнее положение рукоятки управления 25 в левом пазу 28 колпака 6 соответствует отключению левого клапана, крайнее верхнее положение рукоятки управления 25 в правом пазу 28 колпака 6 соответствует отключению правого клапана. При изменении суточной температуры окружающей среды постоянство усилия управления рукояткой 25 поддерживается возвратной пружиной 9.After completion of repair work, the switching tap is brought to its initial position by turning the control handle 25 to the highest position in the middle groove 28 of the cap 6. The average position of the control handle 25 corresponds to the supply of the working medium to both safety valves, the extreme upper position of the control handle 25 in the left groove of the cap 28 6 corresponds to the shutdown of the left valve, the extreme upper position of the control handle 25 in the right groove 28 of the cap 6 corresponds to the shutdown of the right valve. When changing the daily ambient temperature, the constant control effort of the handle 25 is supported by a return spring 9.

Claims

1. An angular switching valve comprising a housing with outlet nozzles and a conical cavity for a conical plug mounted on a bearing with a passage channel inside it, an end cap of the housing with an inlet nozzle, fixed in the housing, rotatable in the transverse and longitudinal directions relative to the housing and in the longitudinal direction relative to a control handle connected to the stopper through a cam provided with a limiter for its longitudinal upward movement and a return spring, characterized in that the stopper is provided a spindle pivotally connected to the cam and connected to the plug motionlessly in the transverse direction and limitedly movable in the longitudinal direction, while the return spring is placed in the space between the ends of the spindle and the plug, which, when the control handle is rotated in the longitudinal direction downwardly communicates with the passage channel inside the plug, and when turning in the opposite direction it is isolated from it.

2. The angular switching tap according to claim 1, characterized in that the limiter of the longitudinal movement of the cam up is equipped with a floating thrust bearing.

3. The angular switching tap according to claim 1, characterized in that the plug has a through hole communicating the space between the ends of the spindle and the plug with a passage channel inside the plug.

4. The angular switching tap according to claim 3, characterized in that a check valve with a spring-loaded lifting spool and a drive from the rotary handle through the cam and spindle is located in the through hole in the plug.

5. The angular switching tap according to claim 4, characterized in that for interacting with a spring-loaded check valve of the check valve, the spindle is equipped with a pusher located in the through hole in the plug with an annular gap.

6. The angle switching tap according to claim 1, characterized in that between the plug and the end cover of the housing an additional return spring is installed.