ШИБЕРНАЯ ЗАДВИЖКА Российский патент 1996 года по МПК F16K3/02 

Изобретение относится к трубопроводной запорной арматуре, в частности, к шиберной задвижке, и может быть использовано в фонтанной арматуре, на магистральных трубопроводах, транспортирующих вязкие жидкости, газообразные среды и т.п.

Известно огнезащитное устройство, в котором расположение плавкого элемента при сжатой пружине обеспечивает удержание запорного элемента огнезащитного устройства на некотором расстоянии от седла клапана, соответствующего открытому положению клапана, кроме того, в плавком элементе выполнено проходное отверстие [1]
Недостатком данной конструкции является то, что при срабатывании огнезащитного устройства (расплавлении плавкого элемента) клапан не может функционировать и будет в закрытом положении. Для восстановления работоспособности системы, в составе которой он функционировал, нужно менять клапан или плавкий элемент в клапане.

Известна также задвижка, которая содержит корпус, верхнюю и нижнюю крышки, выполненные с расточками для управляющего шпинделя и разгрузочного штока, седла, помещенные в расточках корпуса, между которыми расположен шибер, связанный с управляющим шпинделем и разгрузочным штоком, герметизированными сальниковыми уплотнениями [2]
Недостатком описанной конструкции является то, что в ней отсутствует устройство, предотвращающее вытекание продукта во внешнюю среду во время пожара, а именно при выгорании сальниковых уплотнений шпинделя и разгрузочного штока во время пожара ничто не препятствует вытеканию продукта во внешнюю среду (в зону пожара). Нужно менять задвижку после ликвидации пожара.

Задачей изобретения является повышение герметичности шиберной задвижки по отношению к внешней среде при высоких температурах (при пожаре) и сохранение ее работоспособности без замены сальниковых уплотнений и плавких шайб после пожара.

Технический результат достигается тем, что задвижка снабжена плавкими шайбами, подпружиненными втулками, полыми уплотнительными кольцами с поперечными сечениями в форме трапеции и кольцевые упоры с полукруглым поперечным сечением, причем в верхней и нижней крышках выполнены дополнительные расточки и в них размещены плавкие шайбы, а подпружиненные втулки выполнены с буртами, контактирующими с плавкими шайбами, и с торцем, контактирующим с донышком трапеции поперечного сечения полых уплотнительных колец, контактирующих своими внутренними поверхностями с поверхностями шпинделя и компенсационного штока соответственно, а наружными с расточками верхней и нижней крышек, при этом кольцевые упоры расположены в полости трапеции полых уплотнительных колец с возможностью взаимодействия с ее боковыми поверхностями.

На фиг. 1 изображен продольный разрез шиберной задвижки; на фиг. 2 узел I на фиг. 1.

Корпус 1 имеет расточки 2, в которые установлены седла 3, подпружиненные тарельчатыми пружинами 4, между седлами находится шибер 5, к которому крепится шпиндель 6, компенсационный шток 7 крепится к нижней части шибера 5, нижняя крышка 8 и верхняя крышка 9 крепится к корпусу 1 и имеют расточки 10 и 11 соответственно, сальниковые уплотнения 12 уплотняют шпиндель 6 и компенсационный шток 7, на шпиндель и компенсационный шток установлены втулки 13, подпружиненные пружинами 14, бурты 15 втулок 13 опираются на шайбы плавке 16, установленные в дополнительные расточки 17 и 18, выполненные в нижней крышке 8 и верхней крышке 9 соответственно, торцы втулок 19 опираются на полые трапецеидальные уплотнительные кольца 20, которые внутренними поверхностями опираются на кольцевые упоры 21 с полукруглым поперечным сечением, маховик 22 установлен на втулку 23, в которой закреплена гайка ходовая 24 навернутая на шпиндель 6.

Задвижка работает следующим образом.

При закрытии задвижки маховиком 22 через гайку ходовую 24 вращается шпиндель 6 и одновременно перемещает поступательно шибер 5 и компенсационный шток 7. Шибер 5 перемещается между седлами 3, подпружиненными тарельчатыми пружинами 4 до перекрытия прохода корпуса 1 телом шибера 5. Сальниковые уплотнения 12 уплотняют шпиндель 6 и компенсационный шток 7, предотвращая протечки проводимой среды во внешнюю среду.

При открытии задвижки.

Шпиндель 6 маховиком 22 через гайку ходовую 24 вращается в обратную сторону по сравнению с закрытием задвижки до открытия прохода корпуса 1 (совпадение проходных отверстий в корпусе 1 и шибере 5). В открытом или закрытом положении задвижки, в процессе открытия или закрытия задвижки при повышении температуры в зоне задвижки (при пожаре) сальниковые уплотнения 12 выгорают, а шайбы плавкие 16, установленные в дополнительных расточках 17 и 18, выполненных в нижней крышке 8 и верхней крышке 9 соответственно, расплавляются и под действием пружин 14 втулки 13, выдавив буртами 15 расплавленные шайбы 16, своими торцами 19 воздействуют на полые трапецеидальные уплотнительные кольца 20, которые боковыми сторонами внутренних поверхностей опираются на кольцевые упоры 21, при этом полые трапецеидальные кольца 20, имея внутреннюю полую поверхность в сечении форму трапеции, при воздействии кольцевого упора 21 расклиниваются и, в результате, внутренние диаметры уплотнительных колец 20 уменьшаются и уплотняют шпиндель 6 и компенсационный шток 7, а наружные диаметры полых уплотнительных колец 20 увеличиваются и уплотняют диаметры расточек 10 и 11 нижней крышки 8 и верхней крышки 9 соответственно, тем самым, предотвращая протечки проводимой среды во внешнюю среду (зону пожара).

Наличие подпружиненных втулок, воздействующих на полые трапецеидальные кольца с последующим их расклиниванием, при контакте со сферическими упорами, в случае расплавления плавких шайб, позволяет обеспечить герметичность задвижек по отношению к внешней среде и обеспечивает ее работоспособность в составе системы после пожара до планового ремонта без замены сальниковых уплотнений и плавких шайб, т.е. исключая демонтаж задвижки из системы, ее разборку, сборку и монтаж в составе системы.

Использование: в трубопроводной запорной арматуре. Сущность изобретения: шпиндель и компенсационный шток в расточки нижней крышки и верхней крышки соответственно установлены подпружиненные пружинами втулки с буртами. Втулки опираются на плавкие шайбы, размещенные в дополнительных расточках, выполненных в нижней и верхней крышках соответственно. Торцы втулок контактируют с донышками полых трапецеидальных уплотнительных колец, контактирующих своими внутренними поверхностями с поверхностями шпинделя и компенсационного штока, а наружными - с расточками крышек. При этом кольцевые упоры с полукруглым поперечным сечением, расположенные в полости трапеции полых уплотнительных колец, имеют возможность взаимодействовать с боковыми поверхностями уплотнительных колец. При расплавлении плавких шайб и выгорании сальниковых уплотнений (при пожаре) подпружиненные втулки воздействуют на уплотнительные кольца, которые контактируют с кольцевыми упорами, герметизируют задвижку по отношению к внешней среде, сохраняя ее работоспособность после пожара без замены сальниковых уплотнений и плавких шайб. 2 ил.

Шиберная задвижка, содержащая корпус с верхней и нижней крышками, выполненными с расточками, и подпружиненными седлами, между которыми расположен шибер, связанный с управляющим шпинделем и разгрузочным штоком, герметизированными сальниковыми уплотнениями, отличающаяся тем, что она снабжена плавкими шайбами, подпружиненными втулками, полыми уплотнительными кольцами с поперечным сечением в форме трапеции и кольцевыми упорами с полукруглым поперечным сечением, причем в верхней и нижней крышках выполнены дополнительные расточки и в них размещены плавкие шайбы, а подпружиненные втулки выполнены с буртами, контактирующими с плавкими шайбами, и с торцом, контактирующим с донышком трапеции поперечного сечения полых уплотнительных колец, контактирующих своими внутренними поверхностями с поверхностями шпинделя и компенсационного штока соответственно, а наружными с расточками верхней и нижней крышек, при этом кольцевые упоры расположены в полости трапеции полых уплотнительных колец с возможностью взаимодействия с ее боковыми поверхностями.