Водоотборник

(5)5 6 ф Э С коржи ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРМ 1430517, кл, Е 21 В 49/00, 1987.Авторское свидетельство СССРМ 1535976, кл, Е 21 В 49/00, 1988,(57) Использование: отбор проб воды из водоемов при проведении инженерно-изыскательских работ. Сущность изобретения;водоотборник состоит из корпуса в виде кожуха цилиндрической формы без доныше Изобретение относится к области гидрогеологоразведки и может быть использовано при отборе проб воды из водоемов на заданной глубине при проведении инженерно-изыскательских работ.Известны водоотборники, состоящие из пуса с уплотненным поршнем, подпруненными водяным и воздушным клапанами, в которых при достижении заданной глубины для отбора пробы давление столба воды преодолевает усилие пружины, в результате водяной клапан открывается и вода входит в водоотборник, одновременно вытесняя из него воздух через воздушный клапан. Недостатком аналога является то, что воздух не будет выходить из водоотборснабженного закрепленным в корпусе седлом с водяным клапаном; Над седлом в корпусе перемещается,. поршень, внутри которого закреплен цилиндрической формы сухарь. В кольцевом пространстве между поршнем и сухарем размещена поршневая пружина, упирающаяся на верхний торец седла и несущая поршень. Движение поршня вверх ограничено пружинным кольцом в проточке корпуса. На нижнем торце сухаря закреплены тяги для осей захватов с хвостовиками, Поршневая пружина удерживается в сжатом состоянии, а хвостовики находятся в горизонтальном положении на расстоянии не более 2 мм от торца верхнего штока клапана. В штоке поршня и в сухаре выполнена проточка, в которой размещен стержень, уп-3 лотненный относительно сухаря в нижней части резиновым кольцом, а в верхней части - глухой гайкой на прокладке. 1 з.п, ф-лы. 1 ил,ника,так как давление воздуха, сжимаемого под действием поступающей воды всегда меньше давления столба воды вокруг водоотборника. В результате сжатый воздух занимает значительную часть полезного обьема, что к необходимости увеличить конструктивные размеры водоотборника.Недостаток аналога частично устранен в известном водоотборнике, который включает корпус с подпружиненными водяными и воздушными клапанами, снабженный кольцевым упором и подпружиненным относительно него поршнем с выведенным наружу штоком, уплотненным относительно корпуса и снабженным тягами, имеющими на концах шарнирные захваты, установлен 177702950 55 ные с возможностью зацепления с кольцевым упором, хвостовики которых установлены с воэможностью кинематического взаимодействия с водяным клапаном,Когда такой водоотборник достигает заданной глубины, водяной клапан открывается, взаимодействует с хвостовиками захватов, освобождая их и поршневая пружина перемещает поршень, который выдавливает воздух через воздушный клапан и забирает воду через водяной клапан.Устройство, выбранное за прототип, обладает следующими недостатками:- благодаря поршневой пружине удаляется только воздух, находящийся над поршнем, тогда как воздух под поршнем, занимающий обьем, соответствующий высоте поршневой пружины остается, тем, самым, уменьшая полезный объем водоотборника;- уплотнение поршня в одном месте не гарантирует прямолинейность пути перемещающегося поршня, Возможны перекосы, что снижает надежность зацепления захватов с кольцевым упором;- конструкция корпуса усложнена верхним донышком и уплотнением штока поршня без которых можно обойтись;- отсутствует средство для извлечения из водоотборника взятой пробы. Это снижает удобство обслуживания и приводит к неизбежной потере части взятой пробы при ее извлечении из водоотборника, что снижает точность исследований.Целью изобретения является повышение надежности в работе улучшениеудобства обслуживания, упрощение конструкции и уменьшение габаритов.Согласно изобретению в водоотборнике, включающем корпус с подпружиненным водяным клапаном, снабженным кольцевым упором и подпружиненным относительно него поршнем, выведенным наружу штоком, уплотненным относительно корпуса и снабженным тягами, имеющими на.концах шарнирные захваты, установленные с кольцевым упором, хвостовики которых установлены с возможностью кинематического взаимодействия с водяным клапаном, корпус выполнен открытым по торцам, поршень уплотнен относительно корпуса по меньшей мере в двух стыках и снабжен установленным внутри него цилиндрическим сухарем, при этом поршневая пружина размещена в полости между наружной поверхностью сухаря и внутренней поверхностью поршня, кроме того, в штоке поршня и сухаря выполнена соосная сквозная проточка, в которой размещен уплотненный относительно ее стенок стержень, нижний конец 10 15 20 25 30 35 40 которого выполнен заподлицо с нижним торцом сухаря, на котором закреплены тяги, а верхний конец снабжен глухой гайкой.Несмотря на известность отдельных отличительных признаков заявленного технического решения (сухарь, проточка, стержень) из других технических решений, реализация этих признаков в совокупности с полностью новыми признаками (взаимное размещение элементов, размещение поршневой пружины), а также признаками, общими с прототипом, сообщает устройству ряд новых полезных свойств, заключающихся в предельно возможном использовании обьема корпуса устройства для отбираемой пробы воды, повышении надежности и точности работы, упрощении конструкции. Авторам и заявителю неизвестны водоотборники с автоматическим отбором проб воды, в которых бы настолько эффективно использовался бы их полезный объем.На чертеже представлен продольный разрез водоотборника.Корпус водоотборника состоит иэ верхней силовой обечайки 1 и нижней тонкостенной обечайки 2, соединенных на резьбе, Обечайка 1 оканчивается внизу утолщением с буртом 3, на который опирается седло 4 клапана 5, закрепленное болтовым соединением 6. В верхней части обечайка 1 снабжена внутренним пружинным кольцом 7. На участке между седлом 4 и пружинным кольцом 7 перемещается пустотелый поршень. 8, уплотненный относительно обечайки 1 в верхней части манжетой 9, и в нижней части манжетой 10. Внутри поршня с помощью винтов 11 закреплен облегченный из пластмассы (например, из капролоча) сухарь 12. В кольцевом пространстве между внутренней стенкой поршня 8 и сухарем 12 размещена пружина 13, опирающаяся внизу на торец седла 4 и.наверху в донышко поршня 8. Снаружи донышко поршня переходит в удлиненный патрубок 14 с резьбой на конце. Соосно с патрубком 14 в сухаре 12 высверлено центральное сквозное отверстие 15. Патрубок 14 закрыт головкой стержня 16 и прижат глухой гайкой 17 на прокладке 18. Стержень 16 уплотнен относительно сухаря 12 резиновым кольцом 19,Под торцом сухаря 12 размещены равномерно расположенные по окружности 3- 4 захвата 20 с хвостовиками 21, свободно насаженные на неподвижные оси 22 с опорами 23, заделанными в нижнем свободном торце сухаря 12, Кромки захватов 20 сцеплены и удерживаются выступающими фигурными буртами 24 седла 4, а хвостовики 21 расположены горизонтально в расстоя 5 177702910 20 Зазор 38 между буртом 39 штока 28 и нижним торцем втулки 31 ограничивает высоту подьема клапана 5.Устройство работает следующим образом,Прежде чем опустить водоотборник вводу для отбора пробы с заданной глубины, с помощью гайки 29 перемещается диск 27 вверх пока стрелка 36 не окажется против цифры на шкале 37, соответствующей заданной глубине отбора пробы, Благодаряэтому пружина 26 сжата и прижимает водяной клапан 5 к седлу 4 с силой почти равной силе, действующей на площадь клапана от гидростатического давления на заданнойглубине. Как только водоотборник достигнет заданного уровня, сила от гидростатического давления окажется больше силы от пружины 26 и клапан 5 поднимается для прохода воды в водоотборник. При этомверхний шток 25 нажмет на хвостовики 21,которые, повернувшись вокруг осей 22 выведут захваты 20 из зацепления с буртом 24 седла 4. В результате пружина, не удерживаемая этим зацеплением, расширится ипошлет поршень 8 с сухарем 12 вверх до ограничительного кольца 7, освободив объем под поршнем 8, для заполнения его пробой воды. Когда вода заполнит весь обьем и 253035404550 нии не более 2 мм от торца штока 25 клапана 5.В нижней обечайке 2 расположена пружина 26, упирающаяся наверху в бурт 3, а внизу в торец диска 27, свободно перемещающегося по резьбовому штоку 28 и поддерживаемому гайкой 29. В верхнюю расширенную часть штока 28 ввернут хвостовик 30 клапана 5, благодаря чему клапан5 прижат пружиной 26 к своему гнезду.На удлиненном цилиндрическом участке седла 4 насажена и закреплена стальная . втулка 31 с окнами 32, равномерно расположенными по окружности. Наружная поверхность втулки покрыта латунной сеткой-фильтром 33. В нижней свободной части втулка 31 уплотнена относительно расширенной части штока 28 резиновым кольцом 34. В нижней части обечайки 2 выполнена продольная прорезь 35, в которую входит выступающая часть диска 27 в виде стрелки 36. Снаружи прорези закреплена планка со шкалой 37, указывающей глубину отбора пробы воды. давление воды под клапаном 5 и над ним сравниваются, пружина 26 закроет клапан 5 и взятая проба воды окажется запертой в водоотборнике, изолированной от окружающей среды (воды и воздуха). После подъема водоотборника находящуюся в нем пробу воды можно вылить через патрубок 14 поршня 8 и сверления 15 в сухаре 12, отвернув глухую гайку 17, вынув стержень 16 и опрокинув водоотборник,При отборе пробы поступающая в водоотборник вода может содержать взвешенные механические примеси (песок, ил и пр.), которые вместе с мелкой рыбешкой (в открытом водоеме) задержатся под клапаном 5, который поэтому плотно не закроется.Сетка-фильтр 33, закрепленная на втулке 31, у которой выполнены окна 32 для прохода воды обеспечит надежность клапана 5,Формула изобретения 1. Водоотборник, включающий корпус с.подпружиненным водяным клапаном, снабженный кольцевым упором и подпружиненным относительно него поршнем с выведенным наружу штоком, уплотненным относительно корпуса и снабженным тягами, имеющими на концах шарнирные захваты, установленные с воэможностью зацепления с кольцевым упором, хвостовики которых установлены с воэможностью кинематического взаимодействия со штоком водяного клапана, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения надежности в работе, улучшения удобства в обслуживании, упрощения конструкции и уменьшения габаритов, корпус выполнен открытым по торцам, снабжен установленным внутри него цилиндрическим сухарем, при этом поршневая пружина размещена в полости между наружной поверхностью сухаря и внутренней поверхностью поршня, дно поршня выполнено в виде удлиненного патрубка, а сухарь выполнен с центральным соосным сквозным отверстием и снабжен установленным в нем стержнем, нижняя часть которого снабжена прокладкой, установленной заподлицо с нижним торцом сухаря, а верхняя часть стержня снабжена глухой гайкой с прокладкой,2, Водоотборник по и. 1, о т л и ч а ющ и й с я тем, что он снабжен сеткой-фильтром, установленным перед водяным клапаном.:г - . / Составитель Л.Нечипореина 1 екоец М,Моргетал Тирак Подписноеосударственного комитета по изобретениям и открьтиам при 113035, Москва, Ж, Раушскаяаб,. 4/5 ственно-издательский комбиат "Пагент", г. У;кг