ЗАДВИЖКА (ВАРИАНТЫ) Российский патент 1999 года по МПК F16K3/02 

Изобретение относится к запорной арматуре для магистральных трубопроводов, транспортирующих, в частности, сильно загрязненную среду.

Известны задвижки шиберного типа, содержащие корпус с седлами, запорный орган, сальник, приводные и крепежные средства, в которых тем или иным способом осуществлена герметизация корпуса в местах взаимодействия его с поверхностями запорного органа (RU N 2047802, кл. F 16 K 3/34, 1996 г.; SU N 1180616, кл. F 16 K 3/04, 1984 г.; SU N 832202, кл. F 16 K 3/30, 1979 г.). Во всех упомянутых задвижках по мере износа уплотняющих элементов в процессе их эксплуатации ухудшается герметизация корпуса и снижается надежность работы. Наибольшие трудности представляет обеспечение герметичности корпуса задвижки, работающей в среде, загрязненной твердыми компонентами, ввиду значительных нагрузок на рабочий орган. Известна задвижка по патенту США N 5020776, кл. F 16 K 3/02, 1991 г., содержащая наибольшее количество признаков, совпадающих с признаками заявляемой задвижки. Она содержит корпус, ножевой запорный орган (в дальнейшем - нож), сальник, поджимной элемент, контактирующий с сальником и корпусом, выполненный в виде пластины, отогнутой под углом в сторону сальника с возможностью контактирования с ним своим торцем, седла, привод и опоры привода. Корпус выполнен, по меньшей мере, из двух частей, а крепежные средства, соединяющие сальник и опоры привода с корпусом, разнесены друг относительно друга. Описанная задвижка недостаточно герметична в области сальника. Настоящее изобретение решает задачу повышения герметичности задвижки путем усовершенствования наиболее уязвимых в этом отношении узлов конструкции. Задача решается в двух вариантах изобретения.

Вариант 1.

Задача решается тем, что в задвижке, содержащей разъемный корпус, состоящий, по меньшей мере, из двух частей, ножевой запорный орган, сальник, поджимной элемент, контактирующий с сальником и корпусом, седла, привод и опоры привода, причем крепежные средства, соединяющие сальник опоры привода с корпусом, разнесены друг относительно друга, а поджимной элемент выполнен в виде пластины, отогнутой под углом в сторону сальника с возможностью контактирования с ним своим торцем, взаимодействующая с сальником поверхность корпуса выполнена под острым углом к плоскости запорного органа, причем вершина упомянутого угла обращена в сторону седел. В этом случае при взаимодействии сальника с торцем поджимного элемента на первый воздействуют две составляющие силы: вертикальная вдоль ножа и поджимающая сальник к поверхности ножа. Под действием этих сил сальник (форма его может быть любой), деформируясь, заполняет собой угол, образованный поверхностями ножа и корпуса, герметизируя их соединение. Вторая поверхность корпуса, контактирующая с поджимным элементом, также может быть выполнена под углом к плоскости ножа, причем его вершина обращена в сторону от седел. Это позволяет увеличить составляющую силы, направленной непосредственно на поджатие сальника к поверхности ножа. Угол отгиба поджимного элемента может быть меньше угла, образованного первой и второй поверхностями корпуса, при этом взаимодействие поджимного элемента с корпусом осуществляется не всей поверхностью, а в точках. Это ослабляет требования к обработке деталей при сохранении надежного контакта. Поджимной элемент может быть введен в контакт с корпусом через упругодеформируемую прокладку, что позволяет скомпенсировать износ поверхностей в процессе эксплуатации задвижки. С этой же целью поджимной элемент может быть выполнен составным из отдельных частей по периметру, что также делает задвижку более технологичной и ремонтопригодной.

Вариант 2.

Задача решается тем, что в задвижке, содержащей разъемный корпус, состоящий, по меньшей мере, из двух частей, ножевой запорный орган, сальник, поджимной элемент, контактирующий с сальником и корпусом, седла, привод и опоры привода, причем крепежные средства, соединяющие сальник и опоры привода с корпусом, разнесены друг относительно друга, по меньшей мере, одно из седел выполнено из упругодеформируемого элемента и втулки, контактирующих между собой торцевыми поверхностями, при этом втулка размещена в корпусе с внешней стороны с возможностью перемещения в сторону упругодеформируемого элемента. Втулка может быть связана с корпусом, например, по резьбе и, перемещаясь, поджимать уплотнение к поверхности ножа по мере износа деталей. Для более эффективной работы уплотнения втулка может быть выполнена с буртиком на торцевой поверхности, введенным в контакт с внутренней цилиндрической поверхностью упругодеформируемого элемента, а наружная поверхность последнего может быть выполнена по образующей конуса, угол при вершине которого обращен в сторону ножа.

Изобретение поясняется описанием и приложенными к нему чертежами. На фиг. 1 приведен в разрезе 1-й вариант задвижки, на фиг.2 приведен фрагмент 1-го варианта задвижки по п.2 и п.4, на фиг.3 - то же по п.3, на фиг.4 - поджимной элемент 1-го варианта задвижки по п.5, вид сверху: на фиг.5 приведен в разрезе 2-й вариант задвижки.

Задвижка (фиг.1) содержит корпус 1, разъемный в плоскости ножа 2, седла 3. Сальник 4 контактирует с торцем поджимного элемента 5, соединенного с корпусом, например, винтами и отогнутого в сторону сальника на угол α. Поверхность 6 корпуса 1, взаимодействующая с сальником, выполнена под острым углом к плоскости ножа 2. Поверхность 7 корпуса 1, взаимодействующая с поджимным элементом 5, выполнена либо перпендикулярной плоскости ножа, либо под острым углом (фиг. 2). Угол может быть выполнен меньшим угла β, образованного поверхностями 6 и 7 корпуса 1 (фиг.3), при этом поджимной элемент 5 взаимодействует с корпусом частью поверхности. Контакт поджимного элемента с корпусом может быть осуществлен через упругодеформируемую прокладку 8 (фиг. 1 и 2). Поджимной элемент 5 может быть выполнен составным из отдельных частей по периметру, каждая из которых соединена с корпусом, например, с помощью винтов (фиг.4). Опоры 9, поддерживающие привод, включающий гайку 10, связанную с винтовым штоком 11, на котором закреплен нож 2, и маховик 12, соединены с боковой поверхностью корпуса.

Во 2-м варианте задвижки (фиг.5) по меньшей мере одно из седел содержит упругодеформируемый элемент 13, поджатый в сторону ножа 2 втулкой 14, помещенной в корпус 1 с внешней его стороны с возможностью перемещения, например, по резьбе. Втулка снабжена буртиком 15, взаимодействующим с внутренней цилиндрической поверхностью элемента 13, а наружная поверхность последнего может быть выполнена по образующей конуса, угол при вершине которого обращен в сторону ножа.

Задвижка работает следующим образом. В положении "открыто" нож 2 находится в крайнем верхнем положении и рабочая среда свободно проходит через корпус задвижки. Вращением маховика 12 приводится в движение гайка 10, сообщающая связанному с ней штоку 11 поступательное движение вниз. Соединенный с ним нож 2 перемещается вниз до тех пор, пока не перекроет проходное отверстие корпуса. Седла 3 плотно примыкают к ножу и предотвращают просачивание среды через задвижку в состоянии "закрыто". Сальник 4 предотвращает вытекание рабочей среды за пределы корпуса при движении ножа.

Задвижка применяется для перекрытия потоков рабочей среды, загрязненной твердыми компонентами, транспортируемой по трубопроводу. Она изготавливается серийно из доступных материалов по упрощенной технологии.

Изобретение относится к запорной арматуре и предназначено для перекрытия потоков сильно загрязненной рабочей среды, транспортируемой по трубопроводу. Задвижка содержит разъемный корпус из двух частей, ножевой запорный орган, сальник, контактирующий с сальником и корпусом поджимной элемент, седла, привод и опоры привода. Соединяющие сальник и опоры привода с корпусом крепежные средства разнесены друг относительно друга. Поджимной элемент выполнен в виде пластины. Последняя отогнута под углом в сторону сальника с возможностью контактирования с ним своим торцом. Взаимодействующая с сальником поверхность корпуса выполнена под острым углом к плоскости запорного органа. Вершина упомянутого угла обращена в сторону седел. Задвижка по второму варианту содержит разъемный корпус из двух частей, ножевой запорный орган, сальник, контактирующий с сальником и корпусом поджимной элемент, седла, привод и опоры привода. Соединяющие сальник и опоры привода с корпусом крепежные средства разнесены друг относительно друга. По меньшей мере одно из седел выполнено из контактирующих между собой торцевыми поверхностями упругодеформируемого элемента и втулки. Втулка размещена в корпусе с внешней стороны с возможностью перемещения в сторону упругодеформируемого элемента. Изобретение и в том и в другом вариантах обеспечивает повышение надежности работы задвижки. 2 с. и 7 з.п.ф-лы, 5 ил.

1. Задвижка, содержащая разъемный корпус, состоящий по меньшей мере из двух частей, ножевой запорный орган, сальник, поджимной элемент, контактирующий с сальником и корпусом, седла, привод и опоры привода, причем крепежные средства, соединяющие сальник и опоры привода с корпусом, разнесены друг относительно друга, а поджимной элемент выполнен в виде пластины, отогнутой под углом в сторону сальника с возможностью контактирования с ним своим торцом, отличающаяся тем, что взаимодействующая с сальником поверхность корпуса выполнена под острым углом к плоскости запорного органа, причем вершина упомянутого угла обращена в сторону седел. 2. Задвижка по п. 1, отличающаяся тем, что контактирующая с поджимным элементом поверхность корпуса выполнена под острым углом к плоскости запорного органа, причем вершина упомянутого угла обращена в сторону от седел. 3. Задвижка по п.2, отличающаяся тем, что угол отгиба поджимного элемента меньше угла, образованного упомянутыми плоскостями. 4. Задвижка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что между подвижным элементом и соответственной поверхностью корпуса размещена упругодеформируемая прокладка. 5. Задвижка по п.1, или 2, или 3, отличающаяся тем, что поджимной элемент выполнен состоящим из отдельных частей. 6. Задвижка, содержащая разъемный корпус, состоящий по меньшей мере из двух частей, ножевой запорный орган, сальник, поджимной элемент, контактирующий с сальником и корпусом, седла, привод и опоры привода, причем крепежные средства, соединяющие сальник и опоры привода с корпусом, разнесены друг относительно друга, отличающаяся тем, что по меньшей мере одно из седел выполнено из упругодеформируемого элемента и втулки, контактирующих между собой торцевыми поверхностями, при этом втулка размещена в корпусе с внешней стороны с возможностью перемещения в сторону упругодеформируемого элемента. 7. Задвижка по п.6, отличающаяся тем, что торцевая поверхность втулки выполнена с буртиком, контактирующим с внутренней цилиндрической поверхностью упругодеформируемого элемента. 8. Задвижка по п.6 или 7, отличающаяся тем, что наружная поверхность упругодеформируемого элемента выполнена по образующей конуса, вершина которого обращена в сторону запорного органа. 9. Задвижка по п.6, или 7, или 8, отличающаяся тем, что упругодеформируемый элемент выполнен состоящим из отдельных частей с отличающимися упругими свойствами.