ЗАДВИЖКА Российский патент 1997 года по МПК F16K3/02 

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к конструкции прямоточных задвижек, применяемых в различных отраслях народного хозяйства, в частности в нефтегазовой промышленности.

Известна задвижка [1] имеющая запорный орган в виде диска, на цилиндрической поверхности диска выполнены зубья, а в корпусе установлены подпружиненные зубчатые рейки.

Данное техническое решение обладает недостатками, а именно:
сложность конструкции, т.е. наличие подвижных пружин;
отсутствие регулирования усилия прижатия запорного органа к седлу;
отсутствие очищения уплотнительной поверхности седла.

Наиболее близким аналогом к заявляемому техническому решению является запорный клапан [2] в котором запирающие диски снабжены зубцами, взаимодействующие с зубцами вилки.

Недостатки этого известного технического решения:
не обеспечивается одновременное поступательное движение запирающих дисков, их вращение и расхождение;
малая надежность обеспечения поворота запирающих дисков на неподвижных упорах корпуса при приложении силы от шпинделя в точке контакта зубьев;
не обеспечивается равномерный зазор между запирающим диском и уплотнительным кольцом при движении запирающих дисков из верхнего положения в нижнее, а также при их расхождении;
не обеспечивается качественное очищение от примесей уплотнительных поверхностей.

Задача изобретения упрощение конструкции, повышение герметичности за счет плотного прилегания соприкасаемых уплотнительных поверхностей корпуса и запорного органа во время их взаимного движения, самоочищение уплотнительных поверхностей от примесей транспортируемой среды за счет одновременного поступательного, вращательного и осевого движения дисков, а также их совместную притирку.

Технический результат достигается тем, что в направляющих корпусах с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен связанный со шпинделем ползун, выполненный с резьбовым отверстием, в котором размещены центральные резьбовые хвостовики зубчатых колес с возможностью их одновременного возвратно-поступательного и вращательного перемещения.

На фиг. 1 изображена задвижка; на фиг.2 сечение А-А; на фиг. 3 сечение Б-Б на фиг.1; на фиг. 4 сечение А-А на фиг.1 с одним диском.

Задвижка состоит из корпуса 1 с проходными отверстиями 2 и 3 для транспортируемой среды и уплотняющими поверхностями 4, подвижного запорного устройства и узла управления.

Подвижное запорное устройство состоит из запорных дисков 5, 6, каждое из которых выполнено в виде зубчатого колеса с наружным зубчатым венцом 7, уплотняющей поверхностью 8 и центральным резьбовым хвостовиком 9.

Зубчатые венцы 7 дисков 5, 6 находятся в постоянном зацеплении с зубчатыми рейками 10, жестко соединенными с направляющими 11 корпуса 1. В направляющих 11 корпуса 1 с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен ползун 12.

Ползун 12 выполнен с резьбовым отверстием, в котором размещены центральные резьбовые хвостовики 9 зубчатых колес 5, 6 с возможностью их возвратно-поступательного и вращательного перемещения.

Узел управления служит для обеспечения перемещения запорного органа в вертикальной плоскости. В верхней части ползуна 12 имеется паз 13 для соединения его с головкой шпинделя 14, другой конец которого связан с приводом (не показан).

Работа задвижки осуществляется следующим образом.

В исходном положении запорное устройство находится в верхнем положении и транспортируемая среда свободно поступает из проходного отверстия 2 корпуса 1 в проходное отверстие 3.

Перекрытие среды выполняется с помощью привода. Шпиндель 14 перемещает ползун 12 по направляющим 11 из верхнего положения в нижнее, а с ним и диски 5, 6, при этом дискам 5, 6 одновременно сообщается вращательное движение, так как их зубчатые венцы 7 находятся в постоянном зацеплении с соответствующими неподвижными зубчатыми рейками 10, при этом они вывинчиваются из центрального резьбового отверстия ползуна 12, т.е. они начинают раздвигаться, и при совпадении продольной оси дисков 5, 6 и продольной оси проходных отверстий корпуса 1, что соответствует нижнему положению запорного устройства, зазор между уплотнительными поверхностями 8 и уплотнительными поверхностями 4 корпуса 1 устраняется, в результате чего происходит перекрытие потока транспортируемой среды. При необходимости открыть задвижку шпинделю 14 сообщается обратное движение. Ползун 12 перемещается из нижнего положения в верхнее, одновременно с этим дискам 5, 6 сообщается вращательное движение, но в обратном направлении, при этом они ввинчиваются в центральное резьбовое отверстие ползуна 12, т.е. они начинают двигаться друг к другу, зазор между уплотнительными поверхностями дисков 5, 6 корпуса 1 увеличивается. При перемещении ползуна 12 в верхнее положение проходное отверстие корпуса открывается.

В случае постоянного направления движения транспортируемой среды (фиг.4) данная конструкция задвижки может быть упрощена путем устранения одного из дисков. При этом принцип перекрытия проходного отверстия остается прежним, как при двух дисках, только при развинчивании оставшегося диска ползун упирается в одну из боковых поверхностей направляющих.

Использование: в арматуростроении. Сущность изобретения: запорные диски задвижки выполнены в виде зубчатых колес, снабженных центральными резьбовыми хвостовиками 9 и взаимодействующих с зубчатыми рейками, жестко соединенными с направляющими корпуса. В последних с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен связанный со шпинделем ползун. Ползун выполнен с резьбовым отверстием, в котором размещены центральные резьбовые хвостовики зубчатых колес с возможностью их одновременного возвратно-поступательного и вращательного перемещения. 4 ил.

Задвижка, содержащая корпус с размещенными в нем запорными дисками, связанными со шпинделем привода и выполненными в виде зубчатых колес, снабженных центральными резьбовыми хвостовиками и установленных с возможностью взаимодействия с зубчатыми рейками, жестко соединенными с направляющими корпуса, отличающаяся тем, что в направляющих корпуса с возможностью возвратно-поступательного перемещения установлен связанный со шпинделем ползун, выполненный с резьбовым отверстием, в котором размещены центральные резьбовые хвостовики зубчатых колес с возможностью их одновременного возвратно-поступательного и вращательного перемещения.