Устройство регулирования расхода
Иллюстрации
Показать всеИзобретение относится к устройству регулирования расхода, регулирующему расход текучей среды, проходящей внутри устройства, при одновременном отображении изменения расхода текучей среды, вызываемого действием оператора. Устройство регулирования расхода снабжено механизмом настройки и отображения расхода для обеспечения перемещения игольчатого клапана относительно проточного канала. Механизм настройки и отображения расхода содержит кожух, элемент передачи вращения, обеспечивающий в результате своего вращения перемещение игольчатого клапана, кольцо отображения с отверстием, в которое вставлен элемент передачи вращения. Кольцо отображения имеет шкалу для отображения изменения расхода текучей среды, положение которой изменяется при перемещении кольца отображения в окружном направлении в результате зацепления с участком зацепления игольчатого клапана. Целью изобретения является создание устройства регулирования расхода, позволяющего уменьшить расходы на изготовление и повысить производительность труда при сборке. 7 з.п. ф-лы, 14 ил.
Реферат
Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству регулирования расхода, регулирующему расход текучей среды, проходящей внутри устройства, при одновременном отображении изменения расхода текучей среды, вызываемого действием оператора.
Предпосылки создания изобретения
В трубопроводе, через который проходит текучая среда, такая как газ или жидкость, может быть установлено устройство регулирования расхода для регулирования расхода текучей среды. Например, в выложенной заявке на патент Японии, опубликованной под №2011-043196, раскрывается устройство регулирования расхода (клапан регулирования расхода), которое включает в себя проточный канал, выполненный внутри корпуса клапана, с которым соединен трубопровод, и открывание и закрывание этого проточного канала осуществляется игольчатым клапанным элементом. Расход текучей среды, которая проходит через проточный канал, регулируется степенью открытия игольчатого клапанного элемента.
Кроме того, в качестве конструкции для обеспечения перемещения (движения) игольчатого клапанного элемента устройство регулирования расхода содержит исполнительный элемент, который выполнен с возможностью вращения как одно целое с игольчатым клапанным элементом и на боковой поверхности которого сформированы зубья, зубчатое колесо, входящее в зацепление с зубьями, и кольцо отображения, входящее в зацепление с зубчатым колесом и имеющее шкалу для отображения числа оборотов игольчатого клапана. В частности, когда оператор поворачивает исполнительный элемент, сила вращения этого элемента передается через зубчатое колесо на кольцо отображения и обеспечивает поворот кольца отображения, в результате которого оператор получает возможность определения числа оборотов игольчатого клапанного элемента, соответствующего перемещению кольца отображения.
При этом в устройстве регулирования расхода, раскрываемом в выложенной заявке на патент Японии, опубликованной под №2011-043196, для минимизации размером этого устройства предлагается конструкция, в которой центр вращения исполнительного элемента совмещен с центром вращения кольца отображения, между исполнительным элементом и кольцом отображения установлено зубчатое колесо. Однако, в такой конструкции при повороте кольцо отображения передача силы вращения осуществляется через два зубчатых зацепления, что приводит к увеличению ошибки механического зацепления и возникновению проблемы снижения точности отображения. Кроме того, увеличение числа деталей в конструкции устройства регулирования расхода приводит к повышению расходов на изготовление и снижению производительности труда при сборке.
Сущность изобретения
Настоящее изобретение было разработано для решения рассмотренных выше проблем. Целью изобретения является создание устройства регулирования расхода, позволяющего уменьшить расходы на изготовление и повысить производительность труда при сборке за счет простоты конструкции участка отображения расхода и дополнительного усовершенствования процесса регулирования расхода текучей среды в результате обеспечения возможности повышения точности отображения расхода текучей среды.
Для достижения указанной выше цели в настоящем изобретении предлагается устройство регулирования расхода, снабженное кожухом, проточным каналом, который располагается внутри корпуса устройства регулирования расхода и через который может проходить текучая среда, подвижным элементом, обеспечивающим в результате своего перемещения относительно проточного канала регулирование расхода текучей среды, проходящей по этому каналу, и механизмом настройки и отображения расхода, который обеспечивает перемещение подвижного элемента. Этот механизм настройки и отображения расхода включает в себя основную часть тела, исполнительный элемент для перемещения, размещенный с возможностью вращения относительно основной части тела, соединенный с подвижным элементом и предназначенный для обеспечения перемещения подвижного элемента в результате вращения исполнительного элемента для перемещения, и вращающийся элемент в форме кольца с отверстием, в которое вставлен исполнительный элемент для перемещения, где вращающийся элемент размещен в основной части тела со смещением центра вращения вращающегося элемента относительно положения вставленного исполнительного элемента для перемещения. Кроме того, исполнительный элемент для перемещения включает в себя участок зацепления, входящий в непосредственное зацепление с вращающимся элементом при вращении исполнительного элемента для перемещения, а вращающийся элемент имеет участок отображения, на котором в окружном направлении этого элемента отображается изменение расхода текучей среды, и положение участка отображения изменяется в окружном направлении в результате зацепления с участком зацепления.
В предлагаемой выше конструкции в результате размещения вращающегося элемента в форме кольца в основной части тела со смещением центра своего вращения относительно положения вставленного исполнительного элемента для перемещения обеспечивается возможность простого непосредственного зацепления участка зацепления исполнительного элемента для перемещения и вращающегося элемента и возможность плавной передачи силы вращения исполнительного элемента для перемещения на вращающийся элемент. То есть исчезает необходимость установки другого элемента (например, зубчатого колеса) между исполнительным элементом для вращения и вращающимся элементом. Поэтому появляется возможность уменьшения ошибки зубчатого зацепления исполнительного элемента для перемещения с вращающимся элементом и повышения точности отображения изменения расхода текучей среды. Следует также отметить, что за счет возможности сокращения числа деталей в составе механизма настройки и отображения расхода появляется возможность снижения расходов на изготовление и повышения эффективности процесса сборки устройства. Кроме того, смещение участка отображения вращающегося элемента относительно исполнительного элемента для перемещения открывает оператору при управлении исполнительным элементом для вращения беспрепятственный визуальный доступ к участку отображения из положения управления и обеспечивает возможность свободного наблюдения участка отображения в процессе управления.
В этом случае в предпочтительном варианте на внутренней окружной поверхности вращающегося элемента, который образует отверстие, в окружном направлении сформировано множество зубьев внутреннего зацепления, а на внешней окружной поверхности исполнительного элемента для перемещения в окружном направлении в ряд могут быть размещены участок зубчатого зацепления, входящий в зубчатое зацепление с зубьями внутреннего зацепления и служащий в качестве участка зацепления, и участок холостого хода, не входящий в зубчатое зацепление с зубьями внутреннего зацепления.
Таким образом, в результате размещения на внешней окружной поверхности исполнительного элемента для перемещения в ряд участка зубчатого зацепления, входящего в зубчатое зацепление с зубьями внутреннего зацепления вращающегося элемента, и участка холостого хода, не входящего в зубчатое зацепление с зубьями внутреннего зацепления, обеспечивается возможность привода вращающегося элемента только в состоянии поддержания зубчатого зацепления между участком зубчатого зацепления и зубьями внутреннего зацепления. Кроме того, в случае, когда участок холостого хода располагается напротив зубьев внутреннего зацепления, вращение вращающегося элемент прекращается, и отображение расхода текучей среды может продолжаться надлежащим образом в качестве заданного значения.
Кроме того, в основной части тела может быть установлен механизм ограничения вращения, обеспечивающий возможность ограничения вращения вращающегося элемента в состоянии, при котором участок холостого хода исполнительного элемента для перемещения располагается напротив зубьев внутреннего зацепления.
Таким образом, установка механизма ограничения вращения, обеспечивающего возможность ограничения вращения вращающегося элемента, в устройстве регулирования расхода позволяет повысить надежность поддержания состояния прекращения вращения вращающегося элемента и повысить точность отображения участка отображения.
Кроме того, механизм ограничения вращения может быть образован упругим ограничительным элементом, установленным во взаимной связи внутри основной части тела в контакте с зубьями внутреннего зацепления для обеспечения упругого поджатая вращающегося элемента.
Таким образом, за счет механизма ограничения вращения, образованного упругим ограничительным элементом, обеспечивающим упругое поджатие вращающегося элемента, может обеспечиваться приложение силы упругости к вращающемуся элементу и эффективное ограничение вращения этого элемента. Кроме того, передача действующей силы, превышающей силу упругости упругого ограничительного элемента, от исполнительного элемента для перемещения на вращающийся элемент, обеспечивает возможность беспрепятственного привода вращающегося элемента во вращение. Следует также отметить, что установка упругого ограничительного элемента во взаимной связи внутри основной части тела обеспечивает возможность дополнительного сокращения числа деталей.
В еще одном предпочтительном варианте упругий ограничительный элемент имеет выступ, который может входить в углубления, сформированные на поверхности вершин зубьев внутреннего зацепления, или во впадины между множеством зубьев внутреннего зацепления.
Таким образом, за счет упругого ограничительного элемента, имеющего выступ, который может входить в углубления, сформированные на поверхности вершин зубьев внутреннего зацепления, или во впадины между множеством зубьев внутреннего зацепления, устройство регулирования расхода получает возможность более надежного ограничения вращения вращающегося элемента с помощью этого выступа. Кроме того, при вращении вращающегося элемента за счет перемещения выступа в направлении, противоположном направлению действия силы упругости, обеспечивается возможность плавного вращения вращающегося элемента.
В предпочтительном варианте упругий ограничительный элемент обеспечивает упругое поджатие вращающегося элемента с противоположной от центра вращения вращающегося элемента стороны относительно положения размещения исполнительного элемента для перемещения.
Таким образом, за счет упругого ограничительного элемента, обеспечивающего упругое поджатие вращающегося элемента с противоположной от центра вращения вращающегося элемента стороны относительно положения размещения исполнительного элемента для перемещения, обеспечивается возможность приложения силы упругости, под действием которой вращающийся элемент смещается в сторону исполнительного элемента для перемещения. Поэтому упругий ограничительный элемент обеспечивает возможность более надежного зацепления участка зубчатого зацепления исполнительного элемента для перемещения с зубьями внутреннего зацепления вращающегося элемента и возможность вращения вращающегося элемента при более благоприятных условиях.
Кроме того, механизм настройки и отображения расхода может быть выполнен в виде блока с возможностью монтажа и демонтажа относительно корпуса устройства регулирования расхода.
Таким образом, за счет выполнения механизма настройки и отображения расхода в виде блока с возможностью монтажа и демонтажа обеспечивается возможность настройки множества механизмов регулирования расхода текучей среды с помощью одного такого блока.
Кроме того, основная часть тела может включать в себя установочное отверстие, в которое может быть вставлена часть корпуса, и после установки корпуса в это установочное отверстие на основную часть тела устанавливается зажим для поддержания соединения между корпусом и основной частью тела.
Таким образом, за счет соединения между корпусом и основной частью тела с помощью зажима обеспечивается возможность беспрепятственного монтажа и демонтажа механизма регулирования отображения расхода, выполненного в виде блока.
Согласно настоящему изобретению за счет простоты конструкции участка отображения расхода обеспечивается возможность уменьшения расходов на изготовление и повышения производительности труда при сборке. Кроме того, появляется возможность повышения точности отображения расхода. Следовательно, обеспечивается возможность регулирования расхода текучей среды при более благоприятных условиях.
Краткое описание чертежей
Фиг. 1 - общий вид в перспективе конструкции устройства регулирования расхода согласно примеру осуществления настоящего изобретения;
Фиг. 2 - вид спереди устройства регулирования расхода, представленного на фиг. 1;
Фиг. 3 - вид в сечении по III-III на фиг.2;
Фиг. 4А - вид в сечении по IVA-IVA на фиг. 3;
Фиг. 4В - вид в сечении по IVB-IVB на фиг. 2;
Фиг. 5А - частичное сечение, иллюстрирующее первый пример конструкции устройства настройки и отображения расхода;
Фиг. 5В - частичное сечение, иллюстрирующее второй пример конструкции устройства настройки и отображения расхода;
Фиг. 6А - частичное сечение, иллюстрирующее третий пример конструкции устройства настройки и отображения расхода;
Фиг. 6В - частичное сечение, иллюстрирующее четвертый пример конструкции устройства настройки и отображения расхода;
Фиг. 7А - частичное сечение, иллюстрирующий пятый пример конструкции устройства настройки и отображения расхода;
Фиг. 7В - частичное сечение, иллюстрирующее шестой пример конструкции устройства настройки и отображения расхода;
Фиг. 8 - вид в сечении, иллюстрирующий состояние игольчатого клапана в устройстве регулирования расхода на фиг. 3, в перемещенном вверх состоянии;
Фиг. 9А - первая иллюстрация процесса работы кольца отображения, представленного на фиг. 4А; и
Фиг. 9В - вторая иллюстрация процесса работы кольца отображения, представленного на фиг. 4А.
Описание вариантов осуществления
Ниже приводится подробное описание предпочтительного варианта осуществления устройства регулирования расхода, согласно настоящему изобретению, сопровождаемое ссылками на прилагаемые чертежи.
На фиг. 1 представлен общий вид в перспективе конструкции устройства 10 регулирования расхода согласно примеру осуществления настоящего изобретения, а на фиг. 2 - вид спереди устройства 10 регулирования расхода, представленного на фиг. 1. При дальнейшем описании на основе направлений стрелок, показанных на фиг. 1, условимся называть направления вперед и назад на чертежах устройства 10 регулирования расхода как направления X (направление вперед - как направление X1, направление назад - как направление Х2), направления влево и вправо, то есть направления по ширине устройства, - как направления Y (направление вправо - как направление Y1, направление влево - как направление Y2), а направления по высоте устройства - как направления Z (направление вверх - как направление Z1, направление вниз - как направление Z2). Указания этих направлений приведены в целях облегчения описания, и очевидно, что устройство 10 регулирования расхода может быть использовано в любой произвольной ориентации.
Устройство 10 регулирования расхода согласно настоящему изобретению в целом состоит из устройства 12 настройки и отображения расхода (механизма настройки и отображения расхода), которое образует верхнюю часть всего устройства, и клапана 14 регулирования расхода, устанавливаемого с нижней стороны устройства 12 настройки и отображения расхода.
Устройство 12 настройки и отображения расхода включает в себя исполнительный механизм для регулирования расхода текучей среды (например, газа или жидкости), которая проходит внутри клапана 14 регулирования расхода. Устройство 12 настройки и отображения расхода включает в себя кожух 16 для размещения исполнительного механизма клапана 14 регулирования расхода и круглую рукоятку 18, устанавливаемую с возможностью вращения на верхней части кожуха 16. Кожух 16 соединяется клапаном 14 регулирования расхода с возможностью монтажа и демонтажа.
Кожух 16 включает в себя дополнительный отсек 20, внешняя окружная поверхность которого, проходящая в вертикальном направлении, располагается заподлицо с клапаном 14 регулирования расхода, и основной отсек 22 для размещения механизма, располагающийся на верхней части дополнительного отсека 20, имеющий увеличенный в радиальном направлении диаметр и смещение в направлении X1. Круглая рукоятка 18 установлена на верхней части основного отсека 22 для размещения механизма. За счет поворота круглой рукоятки 18 относительно кожуха 16 оператором обеспечивается регулирование расхода текучей среды внутри клапана 14 регулирования расхода. Кроме того, на боковой поверхности основного отсека 22 для размещения механизма в направлении X1 сформировано окно 24 отображения. В окне 24 отображения отображается изменение расхода текучей среды (то есть величина поворота круглой рукоятки 18). Конкретную конструкцию устройства 12 регулирования расхода в деталях рассмотрим ниже.
В то же время клапан 14 регулирования расхода включает в себя корпус устройства регулирования расхода, в котором монтируется устройство 12 настройки и отображения расхода. Корпус 26 устройства регулирования расхода включает в себя первый порт 28 на нижнем участке (в направлении Z2) части тела, которая проходит вверх и вниз, и второй порт 30, который проходит в направлении X1 на стороне верхнего участка части тела. То есть, на виде сбоку корпус 26 устройства регулирования расхода практически имеет L-образную форму. С первым портом 28 соединяется первый трубопровод 32, через который осуществляется подача текучей среды, а со вторым портом 30 соединяется второй трубопровод 34, через который осуществляется выпуск текучей среды. Направление потока текучей среды в клапане 14 регулирования расхода не ограничивается только этим направлением, и например, подача текучей среды может осуществлять во второй порт 30, а выпуск - из первого порта 28.
На фиг. 3 представлен вид в сечении по III-III на фиг. 2, на фиг. 4А - вид в сечении по IVA-IVA на фиг. 3, а на фиг. 4В - вид в сечении по IVB-IVB на фиг. 2.
Как показано на фигурах 1-3, корпус 26, образующий клапан 14 регулирования расхода, образован первым телом 36, имеющим первый порт 28, и вторым телом 38, имеющим второй порт 30, присоединенным к первому телу 36. Внутри первого и второго тел 36, 38 сформирован проточный канал 40, через который текучая среда проходит от первого порта 28 ко второму порту 30. Кроме того, внутри первого и второго тел 36, 38 с возможностью перемещения относительно проточного канала 40 установлен игольчатый клапан 42 (подвижный элемент). В результате своего перемещения игольчатый клапан 42 управляет состоянием прохождения текучей среды, которая проходит через проточный канал 40. На фиг. 3 показано закрытое состояние, при котором проточный канал 40 блокируется игольчатым клапаном 42.
Первое тело 36 включает в себя, например, основной трубчатый участок 44, в виде трубчатого тела из полимерного материала, и первый порт 28, выполненный на нижней стороне этого основного трубчатого участка 44. На внешней окружной поверхности первого порта 28 нарезана резьба 28а, на которую навинчивается первый трубопровод 32. Кроме того, внутри первого порта 28 вдоль центральной оси (в направлении Z) сформирован канал 46 прохождения потока со стороны первого порта, через который может проходить текучая среда.
Основной трубчатый участок 44, диаметр которого превышает диаметр первого порта 28, проходит в направлении вверх и вниз. С нижней стороны основной трубчатой участок 44 имеет в сечении практически шестиугольную форму, а с верхней стороны - кольцевую форму. Внутри основного трубчатого участка 44 сформирована камера 48 для размещения клапанного элемента, сообщающаяся с каналом 46 прохождения потока со стороны первого порта. В камере 48 для размещения клапанного элемента установлены второе тело 38 и контрольный клапан 50. На нижней внутренней стенке первого тела 36, которое образует камеру 48 для размещения клапанного элемента, сформирован конусообразный ступенчатый участок 52 с постепенно уменьшающимся диаметром, переходящий в канал 46 прохождения потока со стороны первого порта.
Кроме того, на верхнем участке камеры 48 для размещения клапанного элемента сформирована полость 54 для размещения со стороны первого тела, в которой располагается часть второго тела 38. На внутренней стенке основного трубчатого участка 44, который образует полость 54 для размещения со стороны первого тела, сформирован соединительный крюкообразный участок 44а выступающий в направлении внутрь. Этот соединительный крюкообразный участок 44а входит в зацепление с ответным крюкообразным участком 64а второго тела 38, за счет чего обеспечивается соединение первого тела 36 и второго тела 38 одного с другим.
Второе тело 38, соединяющееся с первым телом 36, является сформированным, например, из полимерного материала, подобного материалу первого тела 36. Второе тело 38 включает в себя трубчатую часть 56 тела, которая образует внешнюю поверхность вертикального центрального участка клапана 14 регулирования расхода, выступающую трубчатую часть 58, которая проходит вниз от нижней торцевой стороны трубчатой части 56 тела, второй порт 30, который проходит в направлении XI и соединяется с внешней окружной поверхностью трубчатой части 56 тела, и вставную трубчатую часть 60, которая выступает вверх от верхнего участка трубчатой части 56 тела.
Трубчатая часть 56 тела сформирована в виде двойной трубчатой конструкции, ориентированной в направлении вниз и снабженной внутренней трубой 62, которая проходит в вертикальном направлении, и внешней трубой 64, которая проходит в вертикальном направлении с внешней стороны внутренней трубы 62, причем между этими трубами выполнен кольцевой канал 66 прохождения потока, через который может проходить текучая среда. Внутри внутренней трубы 62 сформирована полость 68 скольжения, в которой может скользить игольчатый клапан 42. На внутренней стенке внутренней трубы 62, которая образует нижнюю сторону полости 68 скольжения, выполнены ступенчатый участок 70, который выступает в направлении радиуса внутрь, и соединительное отверстие 72, сформированное на нижней стороне ступенчатого участка 70 и сообщающееся с кольцевым каналом 66 прохождения потока. Ступенчатый участок 70 определяет предел перемещения игольчатого клапана 42 в направлении вниз. Соединительное отверстие 72 обеспечивает сообщение между полостью 68 скольжения и кольцевым каналом 66 прохождения потока и прохождение текучей среды.
Внешняя труба 64 окружает внутреннюю трубу 62 и образует вместе с этой трубой 62 кольцевой канал 66 прохождения потока, сообщающийся со стороны своей боковой поверхности со вторым портом 30, проходящим в направлении X1. Кроме того, на внешней окружной поверхности вблизи нижнего участка внешней трубы 64 сформированы ответный крюкообразный участок 64а, входящий в зацепление с соединительным крюкообразным участком 44а первого тела 36, и канавка 64b, выточенная вдоль окружного направления внешней трубы 64 на нижней стороне ответного крюкообразного участка 64а. В канавке 64b устанавливается кольцевой уплотнительный элемент 74, обеспечивающий воздухонепроницаемость (или непроницаемость для жидкости) соединения первого и второго тел 36, 38, соединяемых за счет зацепления соединительного крюкообразного участка 44а и ответного крюкообразного участка 64а одного с другим.
Выступающая трубчатая часть 58, соединяющаяся с нижней стороной трубчатой части 56 тела, выступает в направлении вниз на определенную длину, и диаметр этой части 58 меньше диаметра трубчатой части 56 тела. Внутри выступающей трубчатой части 58 сформирован канал 76 для направления текучей среды, который проходит в вертикальном направлении и верхняя часть которого сообщается с полостью 68 скольжения внутри трубчатой части 56 тела.
На нижнем участке выступающей трубчатой части 58 сформирован фланец 78 в форме нисходящего конуса, диаметр которого сначала увеличивается в радиальном направлении наружу, а затем уменьшается по направлению вниз. В состоянии соединения первого и второго тел 36, 38 одного с другим нижняя торцевая поверхность фланца 78 располагается вблизи конусообразного ступенчатого участка 52 первого тела 36. Кроме того, фланец 78 включает в себя четыре канавки 78а для прохождения текучей среды, вырезанные в четырех направлениях (в направлениях X и в направлениях Y). Канавки 78а для прохождения текучей среды обеспечивают сообщение камеры 48 для размещения клапанного элемента с каналом 46 прохождения потока со стороны первого порта.
На внешней окружной поверхности части тела выступающей трубчатой части 58 (между трубчатой частью 56 тела и фланцем 78) установлен контрольный клапан 50. Контрольный клапан 50, выполнен, например, из упругого материала, такого как резина или т.п., и имеет форму кольца, окружающего выступающую трубчатую часть 58. Как показано на виде в сечении, контрольный клапан 50 включает в себя крепежный участок 50а, который проходит в направлении вниз по прямой линии, и мембрану 50b, которая выступает под углом в радиальном направлении наружу от крепежного участка 50а. За счет контакта мембраны с внутренней стенкой камеры 48 для размещения клапанного элемента эта мембрана 50b разделяет камеру 48 для размещения клапанного элемента на верхний и нижний отсеки и направляет текучую среду, подаваемую из канала 46 прохождения потока со стороны первого порта, в канал 76 для направления текучей среды.
В то же время второй порт 30 сформирован в виде трубы, проходящей перпендикулярно относительно осевого направления трубчатой части 56 тела. Внутри второго форта 30 сформирован канал 80 прохождения потока со стороны второго порта, через который может проходить текучая среда. Через соединительный канал 82, сформированный на конце канала 80 прохождения потока со стороны второго порта в направлении Х2 (со стороны трубчатой части 56 тела), этот канал 80 прохождения потока со стороны второго порта сообщается с кольцевым каналом 66 прохождения потока.
Кроме того, в канале 80 прохождения потока со стороны второго порта установлен механизм 84 присоединения для присоединения второго трубопровода 34 (см. фиг. 1), через который осуществляется выпуск текучей среды. Механизм 84 присоединения включает в себя зажимной патрон 86, который зажимает второй трубопровод 34, вставленный в канал 80 прохождения потока со стороны второго порта, направляющую 88, которая крепится на внутренней окружной поверхности второго порта 30, отжимную втулку 90, установленную с возможностью перемещения вдоль направляющей 88 и предназначенную для разблокировки второго трубопровода 34, зажатого зажимным патроном 86, и уплотнительную прокладку 92, которая входит в контакт со вторым трубопроводом 34 и поддерживает воздухонепроницаемость (или непроницаемость для жидкости).
Зажимной патрон 86 имеет практически цилиндрическую форму, полученную, например, в результате штамповки заготовки из тонколистового металла, и содержит пальцы 86а, установленные с наклоном в радиальном направлении внутрь, и выступы 86b, изогнутые в радиальном направлении наружу. Направляющая 88 имеет практически цилиндрическую форму, полученную в результате механической обработки, подобной механической обработке, использованной в случае зажимного патрона 86. Внешняя окружная поверхность этой втулки располагается в контакте с внутренней окружной поверхностью второго порта 30.
Отжимная втулка 90, выполненная, например, из полимерного материала, имеет форму цилиндра с установочным отверстием 94, и вставлена с возможностью скольжения внутрь направляющей 88 и зажимного патрона 86 со стороны торца в направлении Х2 до части тела. На торце отжимной втулки 90 в направлении X1 имеется соединительный торец 90а, выступающий в радиальном направлении наружу.
Уплотнительная прокладка 92, выполненная, например, из упругого материала, такого как резина или т.п., имеет кольцевую форму и установлена внутри второго порта 30 с наложением на торец зажимного патрона 86 в направлении Х2. Уплотнительная прокладка 92 включает в себя выступ 92а со стороны внешней поверхности, контактирующий со внутренней поверхностью второго порта 30, и уплотнение 92b, выступающее со стороны внутренней поверхности уплотнительной прокладки 92 и контактирующее с возможностью скольжения с внешней поверхностью второго трубопровода 34.
В случае присоединения второго трубопровода 34 этот второй трубопровод 34 просто вставляется внутрь второго порта 30 через установочное отверстие 94 отжимной втулки 90. То есть, когда второй трубопровод 34 вставляется во второй порт 30, пальцы 86а зажимного патрона 86 под углом входят в контакт с внешней поверхностью второго трубопровода 34, а уплотнение 92b уплотнительной прокладки 92 проводится в контакт с торцом этого трубопровода 34 для поддержания воздухонепроницаемости (или непроницаемости для жидкости). В результате обеспечивается надежное предотвращение самопроизвольного извлечения второго трубопровода 34 из второго порта 30. В случае необходимости отсоединения второго трубопровода 34 отжимную втулку 90 перемещают в направлении Х2, в результате чего эта отжимная втулка 90 отжимает пальцы 86а зажимного патрона 86 и обеспечивает, таким образом, возможность совершенно беспрепятственного извлечения второго трубопровода 34 из второго порта 30 в направлении X1.
Кроме того, на верхней поверхности трубчатой части 56 тела, сопрягающейся со вторым портом 30, сформирована выступающая вставная трубчатая часть 60. Кожух 16 устройства 12 настройки и отображения расхода монтируется с внешней стороны этой вставной трубчатой части 60. Внутри вставной трубчатой части 60 находится полость 68 скольжения трубчатой части 56 тела, которая проходит в вертикальном направлении и сообщается с проходом 68а на верхнем торце ставной трубчатой части 60.
Кроме того, на внешней окружной поверхности вставной трубчатой части 60 сформирован толстостенный участок 60а, имеющий увеличенный в радиальном направлении наружу диаметр, и более тонкостенный участок 60b, утопленный в радиальном направлении внутрь на нижней стороне толстостенного участка 60а. За счет размещения толстостенного участка 60а в контакте с внутренней окружной поверхностью установочного отверстия 150 кожуха 16 обеспечивается ориентация клапана 14 регулирования расхода и устройства 12 настройки и отображения расхода в соединенном одного с другим положении. В то же время во время соединения в более тонкостенный участок 60b вставляется и устанавливается зажим 156.
В полость 68 скольжения в составе второго тела 38, имеющую описанную конструкцию, с возможностью перемещения вставляется игольчатый клапан 42, представляющий собой цельный элемент в форме штока, который проходит в осевом направлении (в направлении Z) трубчатой части 56 тела. На игольчатом клапане 42 в указанном порядке в направлении снизу вверх расположены участок 96 регулирования расхода, посадочный участок 98, и вал 100.
Участок 96 регулирования расхода сформирован в виде цельного цилиндра заданной длины. Кроме того, наружный диаметр внешней окружной поверхности участка 96 регулирования расхода задается таким, чтобы обеспечить отсутствие зазора относительно внутренней окружной поверхности на участке соединения между выступающей трубчатой частью 58 и трубчатой часть 56 тела. В состоянии, при котором игольчатый клапан 42 располагается внизу (см. фиг. 3), за счет механического позиционирования участка 96 регулирования расхода относительно трубчатой части 56 тела и выступающей трубчатой части 58 поток текучей среды блокируется.
Кроме того, участок 96 регулирования расхода включает в себя канавки 102, выточенные на заданную длину (например, на длину, равную величине перемещения игольчатого клапана 42) от нижней торцевой поверхности в осевом направлении внешней окружной поверхности этого участка. Канавки 102 выполнены вдоль окружного направления и могут занимать положение напротив соединительного отверстия 72 второго тела 38. Когда игольчатый клапан 42 перемещается из нижнего положения в верхнее положение, открывается сообщение между канавками 102 и соединительным отверстием 72. То есть появляется возможность прохождения текучей среды из канала 76 для направления текучей среды в составе второго тела 38 в соединительное отверстие 72 через канавки 102.
Посадочный участок 98 имеет в сечении форму кольца, диаметр которого увеличен в радиальном направлении по сравнению с диаметром участка 96 регулирования расхода и которое располагается в полости 68 скольжения в составе второго тела 38. На внешней окружной поверхности посадочного участка 98 сформирована кольцевая канавка 98а, в которую вставляется кольцевое уплотнение 104, предотвращающее прохождение текучей среды в полость 68 скольжения. Кроме того, нижняя торцевая поверхность посадочного участка 98 располагается напротив ступенчатого участка 70, который составляет часть полости 68 скольжения и за счет контакта которого с посадочным участком 98 ограничивается величина перемещения игольчатого клапана 42.
Вал 100 имеет в сечении практически прямоугольную форму с дугообразными участками с обеих стороны в направлениях X (см. фиг. 4В). Вал 100 проходит на заданную длину в осевом направлении и располагается в полости 68 скольжения. На дугообразных участках вала 100 нарезана наружная резьба 106, которая входит в зацепление с резьбой гайки 108, установленной внутри трубчатой части 56 тела (см. фиг. 3). Кроме того, на валу 100, выступающем со стороны верхней части гайки 198, установлен элемент 110 передачи вращения в составе устройства 12 настройки и отображения расхода, имеющий внутри полость 120 возвратно-поступательного движения, форма которой в поперечном сечении практически совпадает с формой поперечного сечения вала 100.
Клапан 14 регулирования расхода имеет описываемую выше конструкцию, и проточный канал 40 для текучей среды внутри этого клапана образован каналом 46 прохождения потока со стороны первого порта, камерой 48 для размещения клапанного элемента, каналом 76 для направления текучей среды, полостью 68 скольжения, соединительным отверстием 72, кольцевым каналом 66 прохождения потока, соединительным каналом 82 и каналом 80 прохождения потока со стороны второго порта. С помощью участка 96 регулирования расхода игольчатый клапан 42 блокирует сообщение между каналом 76 для направления текучей среды и полостью 68 скольжения, а перемещение этого участка сопровождается возобновлением сообщения между канавками 102 и полостью 68 скольжения. При этом расход текучей среды регулируется в соответствии с величиной перемещения (степенью открытия) канавок 102.
Устройство 12 настройки и отображения расхода (кожух 16) монтируется с возможностью монтажа и демонтажа на верхней части клапана 14 регулирования расхода. В дополнение к вышеупомянутым кожуху 16 и круглой рукоятки 18 устройство 12 настройки и отображения расхода включает в себя элемент 110 передачи вращения и кольцо 114 отображения, установленные внутри кожуха 16.
Элемент 110 передачи вращения является элементом, обеспечивающим перемещение игольчатого клапана 42 и проходящим внутри как устройства 12 настройки и отображения расхода, так и клапана 14 регулирования расхода. Элемент 110 передачи вращения включает в себя трубчатый элемент 116 с нижний стороны, который проходит вниз от средней части в вертикальном направлении, и столбчатый элемент 118 с верхней стороны, который проходит вверх от верхней поверхности трубчатого элемента 116 с нижний стороны.
Трубчатый элемент 116 с нижний стороны имеет наружный диаметр, который практически совпадает с внутренним диаметром полости 68 скольжения. Кроме того, трубчатый элемент 116 с нижний стороны содержит внутри полость 120 возвратно-поступательного движения, форма практически прямоугольного поперечного сечения которой практически совпадает с формой поперечного сечения вышеупомянутого вала 100 и в котором игольчатый клапан 42 может перемещаться в вертикальном направлении в