замковое устройство затвора трубопроводной арматуры

Формула изобретения

Замковое устройство затвора трубопроводной арматуры, содержащее защитную обойму, охватывающую резьбовой шток и замок с фиксирующим элементом и ключом, отличающийся тем, что на резьбовом штоке установлена ходовая гайка, выполненная в виде N-гранника с буртиком и кольцевой проточкой, защитная обойма изготовлена в виде открытого с двух сторон пустотелого цилиндра с предупредительной маркировкой на торцах, внутренняя поверхность которого имеет форму ответного ходовой гайке N-гранника, переходящего в цилиндрическую поверхность, а выполненный в виде одной резьбовой пары замок содержит корпус и фиксирующий элемент с наконечником, который входит в кольцевую проточку ходовой гайки, и профильным выступом, соответствующим по форме ключу, причем ось фиксирующего элемента лежит в плоскости раздела внутренних поверхностей защитной обоймы.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области трубопроводной арматуры и может быть использовано в химической, энергетической и других отраслях промышленности.

Известен замок для привода крана (патент США 4971289, F 16 K 35/06, 1990), содержащий ручной привод и замковое устройство, предотвращающее несанкционированное переключение крана.

Известна также конструкция замкового устройства крана с ручным приводом (заявка Великобритании 2168131, F 16 К 35/06, 1986), фиксирующим одно из крайних положений крана.

Недостатком обоих вышеперечисленных устройств является сложность конструкции и невозможность фиксации замковым устройством затвора в любом промежуточном положении в диапазоне "ОТКРЫТО - ЗАКРЫТО", что необходимо для регулирующей арматуры.

Наиболее близким к предлагаемому техническому решению является замковое устройство запорного или регулирующего органа (авт. св. СССР 934132, F 16 К 35/06, 1982), содержащее защитную обойму, охватывающую резьбовой шток с контргайкой, и замок с фиксирующим элементом связи обоймы и штока, открываемый ключом, причем на резьбовой шток навинчена направляющая втулка, которая фиксируется на нем дополнительной контргайкой. В штоке имеется резьбовое отверстие, в котором размещен фиксирующий элемент, выполненный в виде полого винта с различными по направлению внешней и внутренней резьбами, а на ключе выполнена резьба, ответная внутренней резьбе винта.

Недостатками известного замкового устройства являются:

1) Наличие нескольких резьбовых пар в замке усложняет конструкцию и снижает надежность замкового устройства.

2) Эксплуатация устройства затруднена по двум причинам:

а - использование в замке нескольких резьбовых пар (между ключом и фиксирующим элементом, между фиксирующим элементом и резьбовым штоком);

б - при запирании замкового устройства необходимо следить, чтобы момент затяжки между ключом и фиксирующим элементом не превышал момента затяжки контргайки, фиксирующей резьбовой шток в корпусе, в противном случае возможно неконтролируемое вращение резьбового штока;

в - при передаче вращения на резьбовой шток необходимо отвести защитную обойму в крайнее положение и удерживать ее в этом положении на протяжении всего времени вращения.

3) Невозможность передачи большого крутящего момента от защитной обоймы к резьбовому штоку, так как он передается через посредство направляющей втулки и ограничен величиной момента затяжки контргайки, крепящей направляющую втулку.

4) Расположение фиксирующего элемента вдоль оси резьбового штока не позволяет использовать замковое устройство для арматуры со штыревым указателем положения запорного органа, расположенного в торце штока арматуры.

Техническая задача, которая ставилась при разработке данного изобретения, это:

1) Повысить надежность работы устройства и защиту от несанкционированного доступа.

2) Упростить конструкцию.

3) Повысить удобство эксплуатации.

4) Расширить функциональные возможности.

Поставленная задача решается за счет того, что в замковом устройстве затвора трубопроводной арматуры, содержащем защитную обойму, охватывающую резьбовой шток, и замок с фиксирующим элементом и ключом, на резьбовом штоке установлена ходовая гайка, выполненная в виде N-гранника с буртиком и кольцевой проточкой, защитная обойма изготовлена в виде открытого с двух сторон пустотелого цилиндра с предупредительной маркировкой на торцах, внутренняя поверхность которого имеет форму ответного ходовой гайке N-гранника, переходящего в цилиндрическую поверхность, а выполненный в виде одной резьбовой пары замок содержит корпус и фиксирующий элемент с наконечником, который входит в кольцевую проточку ходовой гайки, и профильным выступом, соответствующим по форме ключу, причем ось фиксирующего элемента лежит в плоскости раздела внутренних поверхностей защитной обоймы.

На фиг. 1-4 изображено предлагаемое замковое устройство затвора трубопроводной арматуры. На фиг.5 изображено положение замкового устройства, при котором управление арматурой возможно, на фиг.6 - положение, при котором управление арматурой невозможно.

Замковое устройство содержит защитную обойму 1, ходовую гайку 2, внутри которой движется резьбовой шток 3 с установленным на нем штыревым указателем положения запорного органа 4. Буртик 5 фиксирует ходовую гайку 2 от осевого перемещения в корпусе арматуры 6. Наружная поверхность 7 ходовой гайки 2 выполнена в виде N-гранника. В свою очередь, внутренняя поверхность защитной обоймы 1 выполнена двояко: одна часть в виде N-гранника 8, ответного поверхности 7, а другая - в виде цилиндра 9, диаметр которого больше диаметра окружности, описанной вокруг поверхности 7, причем высота N-гранника 8 равна высоте цилиндра 9. На боковой поверхности защитной обоймы 1 установлен корпус замка 10 с фиксирующим элементом 11, имеющим резьбовое соединение с корпусом 10, причем ось фиксирующего элемента 11 лежит в плоскости раздела внутренних поверхностей защитной обоймы 1. Фиксирующий элемент 11 открывается ключом 12, имеющим специальное отверстие 13, соответствующее по форме профильному выступу 14 фиксирующего элемента 11. Наконечник 15 фиксирующего элемента 11 взаимодействует с кольцевой проточкой 16, имеющейся в ходовой гайке 2. Для фиксации обоймы 1 в корпусе 6 выполнен паз 17, а на обойме 1 - выступ 18. На торцевой поверхности 19 обоймы 1 нанесена маркировка, сообщающая о том, что управление возможно, на поверхности 20 нанесена маркировка, сообщающая о том, что управление невозможно. Для ручного управления арматурой на обойме 1 установлены рукоятки 21.

Замковое устройство работает следующим образом.

При необходимости иметь доступ к управлению арматурой предварительно фиксирующий элемент 11 вывинчивается из корпуса замка 10 с помощью ключа 12 до упора. Обойма 1 устанавливается на ходовую гайку 2 таким образом, чтобы поверхности 7 и 8 N-гранников совместились. Установленная обойма 1 закрепляется на ходовой гайке 2 с помощью ключа 12, который, завинчивая фиксирующий элемент 11, вводит его наконечник 15 в кольцевую проточку 16. Применение в замке только одной резьбовой пары (корпуса 10 и фиксирующего элемента 11), не требующей следить за моментом затяжки, и отсутствие необходимости отводить и удерживать защитную обойму 1 в крайнем положении во время управления арматурой упрощает конструкцию, повышает надежность работы и удобство эксплуатации замкового устройства.

Удобство эксплуатации также обеспечивается наличием предупреждающей маркировки на торцах обоймы 1.

Расширение функциональных возможностей замкового устройства обеспечивают следующие конструктивные решения:

а) соединение защитной обоймы 1 непосредственно с ходовой гайкой 2 по N-гранной поверхности позволяет увеличить крутящий момент, передаваемый на шток арматуры;

б) применение защитной обоймы 1 в виде открытого с двух сторон цилиндра позволяет использовать замковое устройство для арматуры со штыревым указателем положения запорного органа, расположенного в торце штока арматуры.

Для предотвращения доступа к управлению арматурой фиксирующий элемент 11 вывинчивается, его наконечник 15 выводится из кольцевой проточки 16, обойма 1 снимается с ходовой гайки 2, переворачивается и вновь устанавливается на ходовую гайку 2. N-гранные поверхности 7 и 8 разобщаются, а между поверхностями 7 и 9 образуется конструктивный зазор. Передача крутящего момента от обоймы 1 к гайке 2 и соответственно штоку 3, прекращается и управление арматурой становится невозможным. Выступ 18 вводится в паз 17 и фиксирует обойму 1 от проворота, чем достигается дополнительная защита от несанкционированного доступа к управлению. Поворот обоймы 1 на некоторый угол, требующийся для совмещения паза 17 и выступа 18, производится независимо от ходовой гайки 2 и не влияет на заранее выбранное положение затвора в диапазоне "ОТКРЫТО - ЗАКРЫТО", что необходимо для регулирующей арматуры. Ключом 12 производится завинчивание фиксирующего элемента 11, что препятствует снятию обоймы 1 с ходовой гайки 2. Совмещение наконечника 15 с кольцевой проточкой 16 в обоих положениях замкового устройства обеспечивается равенством высот поверхностей 8 и 9, а также расположением оси фиксирующего элемента 11 в плоскости раздела этих поверхностей.

Маркировка на поверхности 20 сообщает о том, что доступ к управлению невозможен.