ЗАДВИЖКА Российский патент 1998 года по МПК F16K3/18 C21B9/12 

Изобретение относится трубопроводной арматуре, в частности к задвижке, состоящей из корпуса, снабженного проточным каналом, в котором имеется два расположенные по ходу протекания потока, на расстоянии друг от друга жестко закрепленных на корпусе уплотнения, между которыми установлен перемещающийся запорный диск, имеющий два элемента, расположенные по ходу потока, на расстоянии друг от друга, которые могут приподниматься или прижиматься к уплотнениям с помощью прижимных или отводящих элементов.

Такие задвижки с разжимными двойными дисками в качестве запорного органа известны в различных исполнениях из уровня техники.

В задвижках указанного типа, известных из уровня техники, поджимные элементы, срабатывающие под давлением рабочей среды, располагаются на запорном органе и должны перемещаться вместе с ним. Вследствие этого необходимо предусмотреть подвижной подвод напорного средства в виде подвижных шлангов или т.п. устройств. Такие подвижные шланги являются сравнительно чувствительными и легко повреждаются. В особенности, если задвижку очень часто переключают или если задвижку применяют для горячих сред.

Задачей изобретения является усовершенствование задвижки указанного типа, что она может обойтись без подвижного подвода напорного средства к подвижному диску задвижки и работает в соответствии с этим более безопасно и более надежно.

Технический результат изобретения достигается тем, что в задвижке, содержащей корпус с проточным каналом и расположенные на расстоянии друг от друга в направлении протекания потока и закрепленные на корпусе два уплотнения, между которыми установлен с возможностью перемещения запорный орган, выполненный из двух дисков, расположенных на расстоянии друг от друга в направлении протекания потока с возможностью отвода от уплотнений или поджатия к ним с помощью отжимных и поджимных элементов, отжимные элементы выполнены в виде расположенных между дисков разжимных пружин, усилие которых направлено на отвод дисков от уплотнений корпуса, а каждый диск снабжен отдельно управляемым поджимным элементом, жестко соединенным с корпусом и нагружающим каждый диск в направлении поджатия к уплотнению корпуса.

В задвижке согласно изобретению имеются отдельно управляемые поджимные элементы, жестко закрепленные наиболее предпочтительным образом на корпусе, благодаря чему нет необходимости снабжать запорный орган подвижными поджимными элементами и в соответствии с этим исключаются источники помех. Для отжима дисков от уплотнений необходимо лишь снять усилие прижима поджимных элементов с дисков для того, чтобы отжимающие пружины могли поднять диски от уплотнений.

Согласно предпочтительной форме выполнения предусматривается, что запорный орган расположен в перемещаемом люнетном корпусе, который имеет рядом с закрытым запорным органом открытую раму, выполненную с проточным отверстием и состоящую из двух элементов, расположенных в направлении потока на расстоянии друг от друга и соединенных посредством компенсатора, и между которыми расположены дополнительные разжимные пружины, усилие которых направлены на отвод элементов рамы, от уплотнений корпуса, причем оба элемента рамы могут прижиматься друг к другу такими же закрепленными на корпусе поджимными элементами, как и запорный орган.

Такая конструкция, типичная для люнетного шибера, имеет особое преимущество, заключающееся в том, что для прижима элементов открытой рамы к уплотнениям корпуса не требуется дополнительных поджимных элементов, а для этой цели могут быть применены те же поджимные элементы, которые прижимают диски запорного органа. Задвижка согласно изобретению имеет то преимущество, что требуется иметь меньше управляемых давлением напорной среды прижимных элементов.

Кроме того, поджимные элементы могут быть снабжены толкателями, установленными с возможностью перемещения поджатия соответствующих дисков запорного органа или элементов рамы и взаимодействия с опорными консолями, закрепленными по периметру наружной поверхности соответствующего диска запорного органа или элемента рамы.

Является предпочтительным, если расположенные друг напротив друга опорные консоли обоих дисков или рамы подведены друг к другу с возможностью зацепления и ограниченного перемещения в направлении протекания потока. За счет этого опорные консоли принимают на себя одновременно и функцию перемещения элементов диска друг к другу, благодаря чему можно отказаться от специального направляющего средства.

Кроме того, является целесообразным расположить разжимные пружины между каждыми двумя зацепленными друг за друга опорными консолями. Благодаря этому опорные консоли получают третью функцию, а именно установку и крепление раздвигающих пружин.

Кроме того, целесообразно, чтобы толкатели соответственно каждых двух противолежащих поджимных элементов и соответствующие им разжимные пружины были расположены по общей оси. За счет этого обеспечивается свободная передача усилий прижима, создаваемых поджимными элементами, на разжимные пружины для того, чтобы можно было сжать их для компенсации усилий раздвигания и чтобы можно было поджать с избыточным усилием элементы диска к уплотнениям.

Целесообразно, чтобы к толкателям поджимных элементов прикладывалось усилие прижима с помощью пружин, усилие которых больше чем усилие разжимных пружин, а их возвратное перемещение осуществлялось с помощью исполнительных средств. При таком выполнении усилия прижима в открытом положении задвижки создаются усилиями пружин, причем общее усилие прижима равняется сумме усилий прижима отдельных поджимных пружин за вычетом возвратного усилия разжимных пружин. Только для осуществления процесса разжатия поджимные элементы нагружаются в направлении возвратного перемещения с помощью исполнительных средств. Это воздействие компенсирует по меньшей мере усилия прижима поджимных пружин поджимных элементов, благодаря чему усилия разжимных пружин могут быть эффективными и поднять диски запорного органа или элементы рамы от уплотнений корпуса.

Исполнительные средства целесообразно выполнить в виде напорных цилиндров. В этом случае напорные полости всех поджимных элементов соединяются друг с другом с помощью закрепленного на корпусе трубопровода рабочей среды для обеспечения равномерного распределения усилий в процессе раздвигания.

Исполнительные средства могут быть выполнены также в виде приводов с винтовым шпинделем.

На фиг. 1 представлена предлагаемая задвижка в виде по направлению потока; на фиг. 2 сечение А-А на фиг. 1, закрытое положение задвижки; на фиг. 3 то же, при открытом положении задвижки; на фиг. 4 сечение Б-Б на фиг. 1 при открытом положении задвижки.

Внутри корпуса 1 задвижки находится проточный канал 2 и два жестко закрепленных на корпусе расположенных в направлении протекания на расстоянии друг от друга уплотнения 3 и 4. Между этими обоими жестко закрепленными на корпусе уплотнениями 3 и 4 может перемещаться запорный орган 5, состоящий из двух расположенных на расстоянии друг от друга в направлении протекания и перемещающихся друг к другу в направлении протекания потока дисков 5 и 7 органа, прижимаемых к уплотнениям 3 и 4.

Выполненный из двух элементов запорный орган 5 находится в люнетном корпусе 8, в котором рядом с выполненным из двух дисков запорным органом установлена открытая рама 9, снабженная проточным отверстием 10, которая так же, как и запорный диск 5 состоит из двух элементов 11 и 12, расположенных на расстоянии друг от друга в направлении протекания, которые могут перемещаться друг к другу в направлении протекания, к которым могут прижиматься жестко закрепленные на корпусе уплотнения 3 и 4, соединенные друг с другом компенсатором 13.

Люнетный корпус 8 выполнен в виде прямоугольной рамы, имеющей возможность перемещаться в корпусе 1 поперечно к направлению протекания потока, для перемещения служит зубчатое колесо 14 цевочного механизма, приводимое маховиком 15, которое взаимодействует с удлиненным цевочным зубом 16 на нижнем лонжероне 17 люнетного корпуса 8.

Диски 6 и 7 запорного органа 5 или элементы 11 и 12 рамы снабжены каждый расположенными по периметру опорными консолями 18 и 19. При этом две противолежащие опорные консоли 18 и 19 зацепляются по типу крючка друг с другом и имеют возможность ограниченного перемещения друг к другу в направлении протекания потока.

Между обеими опорными консолями 18 и 19 расположены разжимные пружины 20, выполненные в виде пакета тарельчатых пружин, воздействующие на опорные консоли 18 и 19 таким образом, что оба диска 6 и 7 органа или оба элемента 11 и 12 рамы перемещаются, раздвигаясь друг от друга, и приподнимаются от уплотнений 3 и 4.

Каждая опорная консоль 18 и 19 снабжена противолежаще расположенными на корпусе 1, управляемыми давлением рабочей среды поджимными элементами 21 и 22. Эти поджимные элементы 21 и 22 снабжены соответствующими толкателями 23 и 24, которые при выдвигании прилегают к опорным поверхностям опорных консолей 18 и 19 и которые, преодолевая усилие разжимных пружин 20, прижимают диски 6 и 7 органа 5 или элементы 11 и 12 рамы, относящиеся к опорным консолям 18 и 19, к соответствующим уплотнениям 3 и 4.

На толкатели 23 и 24 воздействуют, выдвигая их пружины 25 и 26, которые также выполнены в виде пакета тарельчатых пружин, усилия которых значительно больше, чем усилие разжимных пружин 20. Выдвигание толкателей 23 и 24 осуществляется в противоположность этому гидравлически. Для этого толкатели 23 и 24 соединены своими наружными концами с гидравлическими исполнительными средствами 27 и 28, при подаче давления в которые толкатели 23 и 24, преодолевая возвратное усилие пружин 25 и 26, выдвигаются обратно. За счет этого толкатели 23 и 24 приподнимаются от опорных консолей 18 и 19, благодаря чему разжимные пружины 20 поднимают диски 3 и 7 органа 5 и элементы 11 и 12 рамы от уплотнений 3 и 4 и перемещают их друг относительно друга таким образом, что запорный орган 5 или открытая рама 9 могут перемениться вместе с люнетным корпусом 8 поперечно к направлению протекания потока.

Гидравлические исполнительные средства 27 и 28 закрепленных на корпусе поджимных элементов 21 и 22 соединены друг с другом с помощью гидравлического кругового трубопровода 29 таким образом, что ко всем исполнительным средствам 27 и 28 одновременно может подводиться рабочая среда.

Вместо гидравлических исполнительных средств 27 и 28 могут применяться также приводы с винтовыми шпинделями.

Задвижка работает следующим образом.

Открытие или закрытие проточного канала 2 задвижки осуществляется за счет перемещения монетного корпуса 8 задвижки поперечно к проточному каналу 2. При этом в проточном канале 2 может размещаться либо запорный орган 5, либо открытая рама 9. Для закрытия проточного канала 2 корпуса 1 в этот проточный канал 2 входит запорный орган 5. Чтобы обеспечить достаточное уплотнение проточного канала 2 запорным органом 5, оба его диска 5 и 7 прижимаются к закрепленным жестко на корпусе уплотнениям 3 и 4 проточного канала 2. Для этого нагружают рабочей жидкостью закрепленные на корпусе 1 поджимные элементы 21 и 22. Толкатели 23 и 24 поджимных элементов 21 и 22 выдвигаются в направлении опорных консолей 18 и 19, жестко закрепленных на дисках 5 и 7. Диски 6 и 7 органа 5 прижимаются таким образом к жестко закрепленным на корпусе уплотнениям 3 и 4, и проточный канал 2 оказывается надежно запертым. Чтобы снова открыть проточный канал 2, снова освобождаются поджимные элементы 21 и 22, и толкатели 23 и 24 возвращаются под действием пружинящего усилия раздвигающих пружин 25 и 25 от опорных консолей 18 и 19. Теперь люнетный корпус 8 задвижки может без проскальзывания перемениться поперечно к проточному каналу 2. Поджимные элементы 21 и 22 ручного действия снова нагружаются рабочей жидкостью. Толкатели 23 и 24 выходят к опорным консолям 18 и 19, связанным жестко с элементами 11 и 12 рамы 9. При выходе толкателей 23 и 24 усилие рабочей жидкости действует против пружинного усилия исполнительных пружин 25 и 26. За счет воздействия толкателей 23 и 24 на опорные консоли 18 и 19 рамные элементы 11 и 12 рамы 9 прижимаются к уплотнениям 3 и 4 проточного канала 2. При этом прижимное усилие действует против пружинящего усилия разжимных пружин 20, установленных между обоими элементами 11 и 12 рамы 9. Теперь проточный канал 2 открыт в зоне задвижки и одновременно герметично закрыт относительно корпуса 1 за счет компенсатора 13.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре. Сущность изобретения: задвижка с корпусом, снабженным проточным каналом и содержащим жестко закрепленные на нем и установленные на некотором расстоянии друг от друга уплотнения, имеет установленный между ними запорный орган из двух дисков, расположенных на некотором расстоянии друг от друга по потоку. Отжимные элементы выполнены в виде расположенных между дисков разжимных пружин. Усилие указанных пружин направлено на отвод дисков от уплотнений корпуса. При этом каждый диск снабжен отдельно управляемым поджимным элементом. Эти поджимные элементы жестко соединены с корпусом и нагружают каждый диск в направлении поджатия к уплотнению корпуса. 9 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Задвижка, содержащая корпус, снабженный проточным каналом, и расположенные на расстоянии друг от друга в направлении протекания потока и закрепленные на корпусе два уплотнения, между которыми установлен с возможностью перемещения запорный орган, выполненный из двух дисков, расположенных на расстоянии друг от друга в направлении протекания потока с возможностью отвода от уплотнений или поджатия к ним с помощью отжимных и поджимных элементов, отличающаяся тем, что отжимные элементы выполнены в виде расположенных между дисками разжимных пружин, усилие которых направлено на отвод дисков от уплотнений корпуса, а каждый диск снабжен отдельно управляемым поджимным элементов, жестко соединенным с корпусом и нагружающим каждый диск в направлении поджатия к уплотнению корпуса. 2. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что запорный орган расположен в перемещаемом люнетном корпусе, в котором установлена размещенная рядом с запорным органом открытая рама, выполненная с проточным отверстием и состоящая из двух элементов, расположенных на расстоянии друг от друга в направлении протекания потока и соединенных между собой компенсатором, причем между элементами рамы расположены дополнительные разжимные пружины, усилия которых направлены на отвод упомянутых элементов рамы от уплотнений корпуса, при этом оба элемента рамы снабжены закрепленными на корпусе и нагружающими оба элемента рамы в направлении поджатия их к уплотнениям корпуса поджимными элементами, идентичными с поджимными элементами дисков запорного органа. 3. Задвижка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что поджимные элементы снабжены толкателями, установленными с возможностью перемещения в направлении поджатия соответствующих дисков запорного органа и элементов рамы и взаимодействия с закрепленными по периметру наружной поверхности соответствующего диска запорного органа или элемента рамы опорными консолями. 4. Задвижка по п.3, отличающаяся тем, что опорные консоли обоих дисков запорного органа или обоих элементов рамы расположены одна напротив другой с возможностью зацепления и ограниченного перемещения одна к другой в направлении протекания потока. 5. Задвижка по п.4, отличающаяся тем, что разжимные пружины расположены соответственно между двумя зацепленными одна за другую опорными консолями. 6. Задвижка по п.5, отличающаяся тем, что толкатели двух соответственно противолежащих поджимных элементов и соответствующие им разжимные пружины расположены между двумя зацепленными одна за другую опорными консолями на общей оси. 7. Задвижка по пп.1 6, отличающаяся тем, что толкатели поджимных элементов нагружены в направлении поджима пружинами, усилие которых больше, чем усилие разжимных пружин, и снабжены исполнительными средствами для их возвратного перемещения. 8. Задвижка по п.7, отличающаяся тем, что исполнительные средства выполнены в виде напорных цилиндров. 9. Задвижка по п.8, отличающаяся тем, что напорные полости напорных цилиндров всех поджимных элементов соединены одна с другой закрепленным на корпусе трубопроводом для рабочей среды. 10. Задвижка по п.7, отличающаяся тем, что исполнительные средства выполнены в виде приводов с винтовым шпинделем.