(13) B1 PL B1. Fig. 3 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) ( 2 1) Numer zgłoszenia:

Transkrypt

1 RZECZPOSPOLITA POLSKA (12) OPIS PATENTOWY (19) PL (11) (13) B1 Urząd Patentowy Rzeczypospolitej Polskiej ( 2 1) Numer zgłoszenia: (22) Data zgłoszenia: (51) IntCl6: F16K 3/08 F16K 31/02 (54) Zawór regulacyjny dwudrogowy z mechanicznym napędem zawieradła (43) Zgłoszenie ogłoszono: BUP 18/95 (73) Uprawniony z patentu: Instytut Energetyki, Warszawa, PL Kupiec Edward, Boguchwała, PL Koryl Stanisław, Rzeszów, PL (72) Twórcy wynalazku: Edward Kupiec, Boguchwała, PL Stanisław Koryl, Rzeszów, PL (45) O udzieleniu patentu ogłoszono: WUP 12/98 (74) Pełnomocnik: Jankowska Danuta, Instytut Energetyki PL B1 (5 7 ) 1. Zawór regulacyjny dwudrogowy z mechanicznym napędem zawieradła, posiadający dzielony korpus z umieszczonym wewnątrz zawieradłem obrotowym złożonym z trzech płaskie wkładek ceramicznych z otworami przelotowymi, oparty czołowo o pierścienie elastyczne i podpartym od strony napływu medium tulejką przesuwną będącą pod naporem elementu sprężystego i pod naporem medium, przy czym wkładki zewnętrzne zawieradła umieszczone są nieobrotowo, a wkładka środkowa zamontowana jest w ruchomej obejmie połączonej z pokrętłem w kształcie pierścienia, osadzonym obrotowo na korpusie, na którym w obszarze obrotu pokrętła nałożona jest skala wskazująca wielkość promieniowego przemieszczenia pokrętła, znamienny tym, że jest wyposażony w siłownik (12) elektryczny połączony z zaworem za pomocą wspornika (11) przymocowanego d korpusu (2) zaworu, a wał (13) napędowy tego siłownika (12) i pokrętło (7) zaworu zaopatrzone są w dźwignie (17, 14) jednoramienne połączone ze sobą za pośrednictwem cięgna (15) i dwóch sworzni (16), przy czym siłownik (12) jest przystosowany do sterowania zdalnego, a jego wał (13) napędowy do wahliwego ruchu obrotowego i pozycjonowania w całym obszarze kąta (α) otwarcia zawieradła. Fig. 3

2 Zawór regulacyjny dwudrogowy z mechanicznym napędem zawieradła Zastrzeżenia patentowe 1. Zawór regulacyjny dwudrogowy z mechanicznym napędem zawieradła, posiadający dzielony korpus z umieszczonym wewnątrz zawieradłem obrotowym złożonym z trzech płaskich wkładek ceramicznych z otworami przelotowymi, opartym czołowo o pierścienie elastyczne i podpartym od strony napływu medium tulejką przesuwną będącą pod naporem elementu sprężystego i pod naporem medium, przy czym wkładki zewnętrzne zawieradła umieszczone są nieobrotowo, a wkładka środkowa zamontowana jest w ruchomej obejmie połączonej z pokrętłem w kształcie pierścienia, osadzonym obrotowo na korpusie, na którym w obszarze obrotu pokrętła nałożona jest skała wskazująca wielkość promieniowego przemieszczenia pokrętła, znamienny tym, że jest wyposażony w siłownik (12) elektryczny połączony z zaworem za pomocą wspornika (11) przymocowanego do korpusu (2) zaworu, a wał (13) napędowy tego siłownika (12) i pokrętło (7) zaworu zaopatrzone są w dźwignie (1 7, 14) jednoramienne połączone ze sobą za pośrednictwem cięgna (15) i dwóch sworzni (16), przy czym siłownik (12) jest przystosowany do sterowania zdalnego, a jego wał (13) napędowy do wahliwego ruchu obrotowego i pozycjonowania w całym obszarze kąta (α) otwarcia zawieradła. 2. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że osie sworzni (16) łączących cięgno (15) z dźwigniami (17, 14) jednoramiennymi siłownika (12) i pokrętła (7) leżą w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny przechodzącej przez osie obrotu wału (13) napędowego siłownika (12) i pokrętła (7) zaworu, przy czym osie te są do siebie równoległe i umieszczone w tej samej odległości (L). 3. Zawór według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, ze dźwignia (17) jednoramienna siłownika (12) jest osadzona na jego wale (13) napędowym rozłącznie i ustalona w wybranym miejscu za pomocą zacisku (18) śrubowego. 4. Zawór według zastrz. 1 albo 2, znamienny tym, że sworzeń (16) łączący cięgno (15) z dźwignią (14) pokrętła (7) zaworu zaopatrzony jest w rękojeść (19) i zapadkę (20), przeznaczone do szybkiego rozsprzęglania napędu. 5. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że pokrętło (7) jest zaopatrzone we wskaźnik (21) kąta (a) otwarcia zawieradła, który współpracuje ze skalą (22) kątową naniesioną na obwodzie korpusu (2). 6. Zawór według zastrz. 1, znamienny tym, że wkładka (5) środkowa i co najmniej jedna wkładka (3) zewnętrzna zawieradła mają otwory (23) przelotowe w kształcie wycinka pierścienia, przy czym ścianki boczne tych otworów (23) leżą w płaszczyznach przechodzących przez oś obrotu pokrętła (7) zaworu. 7. Zawór według zastrz. 6, znamienny tym, że kąt (P) rozwarcia ścianek bocznych otworów (23) przelotowych wkładek (3, 5) jest mniejszy o 5 do 25 od kąta (α) otwarcia zawieradła, przy czym otwory (23) te są rozmieszczone względem siebie symetrycznie. * * * Przedmiotem wynalazku jest zawór regulacyjny dwudrogowy z mechanicznym napędem zawieradła, przeznaczony do samoczynnej regulacji przepływu cieczy, pary wodnej lub gazu. Znany jest zawór zamykająco-regulacyjny posiadający dzielony korpus wyposażony w zawieradło obrotowe, złożone z trzech przylegających do siebie płaskich wkładek ceramicznych z otworami przelotowymi, przez które transportowane jest medium. Wkładki zewnętrzne zawieradła osadzone są nieobrotowo w korpusie i oparte czołowo o pierścienie elastyczne. Wkładka środkowa zamontowana jest w ruchomej obejmie osadzonej między korpusami.

3 Obejma ta jest sprzęgnięta z pokrętłem posiadającym kształt pierścienia osadzonego obrotowo na korpusie. Zespół zawieradła złożony z wkładek ceramicznych i pierścieni elastycznych, podparty jest od strony napływu medium tulejką przesuwną, będącą pod naporem elementu sprężystego i pod naporem medium. Na zewnątrz korpusu, w obszarze obrotu pokrętła, nałożona jest skala wskazująca wielkość promieniowego przemieszczenia pokrętła, a tym samym wielkość przemieszczenia wkładki środkowej zawieradła względem jego wkładek zewnętrznych. Opisany wyżej zawór nadaje się doskonale do ręcznej regulacji przepływu medium, nie jest natomiast przystosowany do pracy w systemie sterowania automatycznego. Przystosowanie go do takiej pracy jest zadaniem, które ma rozwiązać wynalazek. Zawór według wynalazku posiada dzielony korpus z umieszczonym wewnątrz zawieradłem obrotowym. Zawieradło jest złożone z trzech płaskich wkładek ceramicznych z otworami przelotowymi, oparte jest czołowo o pierścienie elastyczne i podparte od strony napływu medium tulejką przesuwną, będącą pod naporem elementu sprężystego i pod naporem medium. Wkładki zewnętrzne zawieradła umieszczone są nieobrotowo, a wkładka środkowa zamontowana jest w ruchomej obejmie połączonej z pokrętłem, mającym kształt pierścienia, osadzonym obrotowo na korpusie. Na korpusie, w obszarze obrotu pokrętła, nałożona jest skala kątowa wskazująca wielkość promieniowego przemieszczenia pokrętła, przy czym skala ta współpracuje ze wskaźnikiem kąta otwarcia zawieradła, umieszczonym na pokrętle. Zawór jest wyposażony w siłownik elektryczny połączony z nim za pomocą wspornika, przymocowanego do korpusu zaworu. Wał napędowy siłownika i pokrętło zaworu zaopatrzone są w dźwignie jednoramienne, połączone ze sobą za pośrednictwem cięgna i dwóch sworzni. Siłownik elektryczny jest przystosowany do sterowania zdalnego, a jego wał napędowy do wahliwego ruchu obrotowego i pozycjonowania w całym obszarze kąta otwarcia zawieradła. Osie sworzni łączących cięgno z dźwigniami jednoramiennymi siłownika elektrycznego i pokrętła, leżą w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny przechodzącej przez osie obrotu wału siłownika i pokrętła zaworu. Osie te są do siebie równoległe i umieszczone względem siebie w tej samej odległości. Dźwignia jednoramienna siłownika jest osadzona na jego wale napędowym rozłącznie i ustalona w wybranym miejscu za pomocą zacisku śrubowego. Sworzeń łączący cięgno z dźwignią pokrętła zaworu zaopatrzony jest w rękojeść i zapadkę, przeznaczone do szybkiego rozsprzęglania napędu. Wkładka środkowa i co najmniej jedna wkładka zewnętrzna zawieradła mają otwory przelotowe w kształcie wycinka pierścienia, przy czym ścianki boczne tych otworów leżą w płaszczyznach przechodzących przez oś obrotu pokrętła zaworu. Kąt rozwarcia ścianek bocznych otworów przelotowych wkładek ceramicznych zawieradła jest mniejszy o 5 do 25 od kąta otwarcia zawieradła, przy czym otwory te są rozmieszczone względem siebie symetrycznie. Zastosowanie mechanicznego napędu zaworów obrotowych z zawieradłem ceramicznym, rozszerza obszar ich zastosowań w układach automatycznego transportu mediów. Zawór według wynalazku, wyposażony w zdalnie sterowany siłownik elektryczny mający zdolność pozycjonowania swojego wału napędowego, stanowić może podstawowe wyposażenie instalacji transportujących wszelkiego rodzaju ciecze, parę wodną lub gazy. Możliwość zdalnego sterowania natężeniem przepływu i regulacją tej nastawy w sposób precyzyjny, jest jego główną zaletą. Zamocowanie siłownika elektrycznego do korpusu zaworu i zastosowanie układu dźwigniowego, pracującego bezluzowo, gwarantuje stabilność przekazywania napędu na pokrętło, co ma zasadnicze znaczenie dla prawidłowej i powtarzalnej regulacji. Szybkorozłączny sworzeń dźwigni pokrętła i cięgna pośredniczącego w napędzie, jest rozwiązaniem nieodzownym w przypadku jakiejkolwiek awarii siłownika. Zawór według wynalazku jest pokazany w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia zawór od strony wylotu medium, fig. 2 - widok zaworu z góry, a fig. 3 - częściowy przekrój zaworu w jego osi wzdłużnej. Zawór składa się z dwóch przelotowych korpusów 1 i 2 połączonych ze sobą przy pomocy gwintu. Oba korpusy 1 i 2 posiadają końcówki gwintowe do połączenia z instalacją rurową, transportującą medium. Wewnątrz korpusu 2 osadzone są nieobrotowo dwie płaskie, ceramiczne wkładki 3 zawieradła, oparte czołowo o pierścienie 4 elastyczne. Pomiędzy tymi

4 wkładkami 3 umieszczona jest trzecia wkładka 5 ceramiczna osadzona w ruchomej obejmie 6 sprzęgniętej z pokrętłem 7, zamocowanym obrotowo na korpusie 2, za pomocą zabieraka 8. Zawieradło złożone z trzech wkładek 3 i 5 ceramicznych i pierścieni 4 elastycznych, podparte jest od strony napływu medium tulejką 9 przesuwną będącą pod naporem elementu sprężystego 10 i pod naporem medium, tworząc rodzaj tłoka doszczelniającego zawieradło. Do korpusu 2 zaworu przytwierdzony jest wspornik 11, a do niego przymocowany jest siłownik 12 elektryczny w takiej pozycji, że oś jego wału 13 napędowego jest równoległa do osi obrotu pokrętła 7. Siłownik 12 jest wyposażony w nie pokazane na rysunku elementy przeznaczone do zdalnego sterowania i pozycjonowania jego wału 13 napędowego, w zależności od założonego programu. Pokrętło 7 zaworu wyposażone jest w dźwignię 14 jednoramienną połączoną poprzez cięgno 15 i ma dwa sworznie 16 z dźwignią 17 siłownika, osadzoną na jego wale 13 napędowym i zamocowaną na nim za pomocą zacisku 18 śrubowego. Osie sworzni 16 leżą w płaszczyźnie równoległej do płaszczyzny przechodzącej przez osie obrotu wału 13 napędowego siłownika 12 i pokrętła 7 i są do siebie równoległe. Odległości L w jakich umieszczone są osie pokrętła 7 i wału 13 siłownika 12 oraz osie sworzni 16 łączących obie dźwignie 14 i 17, są identyczne. Jeden ze sworzni 16, osadzony w dźwigni 14 pokrętła 7, posiada z jednej strony rękojeść 19, a z drugiej strony zapadkę 20 wahliwą, zabezpieczającą sworzeń 16 przed przypadkowym wysunięciem się z otworu. Sworzeń ten stanowi szybkorozłączny element, mogący być użyty w trakcie ewentualnej awarii napędu i konieczności szybkiego, ręcznego zamknięcia lub otwarcia zaworu. Zawór sterowany jest zdalnie według specjalnego programu, a jego siłownik 12 elektryczny przemieszcza pokrętło 7 w sposób wahliwy w obszarze kąta a obrotu zawieradła i pozycjonuje go w zaprogramowanym uprzednio miejscu. Wskaźnik 21 w jaki wyposażone jest pokrętło 7, umożliwia odczyt promieniowego przemieszczenia pokrętła 7 względem skali 22 kątowej naniesionej na korpusie 2, a tym samym przesunięcia promieniowego wkładki 5 środkowej zawieradła względem wkładek 3 zewnętrznych i pokrycia się otworów 23 przelotowych wkładek 3 i 5 lub zamknięcia tego przelotu. Każda wkładka 3 i 5 ma po dwa otwory 23 przelotowe, rozmieszczone symetrycznie. Otwory 23 wkładek posiadają kształt wycinka pierścienia, a ich ścianki boczne leżą w płaszczyznach przechodzących przez oś obrotu pokrętła 7. Kąt β rozwarcia ścianek bocznych otworów 23 we wkładkach 3 i 5 wynosi 70, przy kącie a otwarcia zawieradła wynoszącym 90. Gwarantuje to pełne zaszczelnienie zawieradła podczas jego zamknięcia.

5 Fig. 3

6 Fig. 1 Fig. 2 Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 90 egz. Cena 2,00 zł