ЗАДВИЖКА Российский патент 1999 года по МПК F16K3/02 F16K31/00 

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

Наиболее распространены задвижки, в которых движение запорного органа осуществляется взаимодействием винтовой пары шток-гайка, при этом шток жестко соединен с запорным органом, а гайка - жестко с приводом и с возможностью вращения - с корпусом задвижки. При этом основным требованием к узлу привода помимо легкости и точности управления движением запорного органа является технологичность сборки и разборки задвижки и универсальность в отношении приводного механизма. В известных задвижках (RU, 1180616, кл. F 16 K 3/04, 1984 г.; WO 91/19122, кл. F 16 K 3/02, 1991 г.) узел привода связан с остальными элементами конструкции задвижки таким образом, что при замене приводного устройства необходимо отсоединение от корпуса всего узла вместе с опорами. Наиболее близким техническим решением к заявляемому является задвижка по RU, 567882, кл. F 16 K 3/10,1973, содержащая корпус с крышкой, седла, запорный орган, соединенный с винтовым штоком, взаимодействующим с гайкой, жестко связанной с приводом (в данном случае в виде маховика) и с возможностью вращения соединенной с горизонтальной плитой опоры привода посредством фланца. Замена гайки при необходимости может быть произведена только вместе с опорной плитой. Сложности возникают также и при ремонте седел корпуса при износе их уплотнительной поверхности. Настоящее изобретение решает задачу упрощения технологического процесса изготовления и демонтажа задвижки путем изменения конструкции узла крепления привода в части его соединения с опорой, а также способа установки седел в корпусе задвижки.

Задача решается тем, что в задвижке, содержащей корпус с крышкой, седла, привод и опору привода, включающую стойки, связанные с корпусом, и опорную плиту, а также шибер, соединенный с винтовым штоком, взаимодействующим с гайкой, жестко связанной с приводом, а с опорой привода - с возможностью вращения, на поверхности опорной плиты, обращенной к приводу, выполнен выступ в форме цилиндра, на наружной поверхности которого выполнена проточка с образованием торцевого буртика, а гайка частично по высоте выполнена в форме полуцилиндра и снабжена в этой части проточкой на внутренней поверхности, диаметр и высота которой приняты не меньшими диаметра и высоты буртика на опорном цилиндре, а также снабжена торцевым буртиком, обращенным к оси гайки, при этом диаметр буртика и его высота приняты не большими диаметра и высоты проточки на опорном цилиндре. Такая конструкция гайки и способ ее соединения с неподвижной опорой позволяет осуществить быстрый разъем узла без демонтажа остальных элементов конструкции задвижки. Упрощению технологии сборки-разборки задвижки служит также и то, что на наружной поверхности гайки в поперечном сечении выполнены по меньшей мере два секторных выступа. При соединении с гайкой приводного устройства, например маховика либо основания электродвигателя, выступы фиксируют ответную деталь на гайке. Соединение может быть дополнительно усилено введением втулок или шпонок с опорой на упомянутые выступы. Кроме того по меньшей мере одно седло выполнено в виде втулки, помещенной в корпус с внешней стороны с возможностью перемещения и поджимающей в сторону шибера по меньшей мере одно упругодеформируемое кольцо. Втулка может быть связана с корпусом, например, по резьбе и, перемещаясь, поджимать уплотнение к поверхности шибера по мере износа. 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 шибера.

Помимо основной задачи изобретение решает дополнительно ряд других задач, в конечном итоге направленных на улучшение технологических, конструктивных и эксплуатационных характеристик задвижки. Для этого крышка корпуса выполнена с горловиной под шток высотой, не меньшей двух диаметров штока, для того, чтобы осуществить надежное уплотнение и придать штоку направленное движение. Это особенно актуально в задвижках с ножевым запорным органом, который испытывает большую нагрузку от рабочей среды, а к штоку крепится в одной точке. Кроме того, боковая поверхность шибера в части, обращенной к крышке, снабжена площадками по обе стороны от места крепления его к штоку с возможностью их взаимодействия с ответными по форме площадками на внутренней поверхности крышки. Подобная конструкция крышки позволяет при ограниченной металлоемкости обеспечить защиту поверхности шибера от внешних воздействий в его верхнем положении. На каждой из плоских поверхностей шибера по ее периметру выполнен сплошной выступ шириной, не меньшей ширины ответной ему поверхности седла. В этом случае поверхность шибера, наиболее подверженная воздействию среды, как правило, содержащей твердые компоненты, не касается поверхности седел при вертикальном перемещении и, следовательно, не разрушает последнюю.

Изобретение поясняется описанием и приложенными к нему чертежами. На фиг.1 изображена задвижка в разрезе, на фиг. 2 - сопряжение шибера и крышки, на фиг. 3-4 - гайка в разрезе.

Задвижка содержит корпус 1 с крышкой 2, плоский шибер 3, выполненный, например, в виде ножа, жестко соединенный с винтовым штоком 4. Седла выполнены в виде втулок 5, помещаемых в корпус с его внешней стороны. Втулки 5 поджимают к шиберу упругодеформируемые уплотнительные кольца 6 и 7. Шток 3 проходит через горловину 8 крышки 2, где уплотнен относительно нее сальником 9, поджатым в сторону корпуса резьбовой втулкой 10. Шток 4 взаимодействует с гайкой 11, часть которой, обращенная к шиберу, выполнена в виде полуцилиндра 12 с проточкой 13 и буртиком 14, совпадающими по размерам и форме с буртиком 15 и проточкой 16 цилиндрического выступа опорной плиты 17, связанной с корпусом посредством опорных стоек 18. На наружной поверхности гайки 11 выполнены секторные выступы 19, позволяющие фиксировать на ней привод 20. Шибер 3 в части, обращенной к крышке 2, имеет плоские площадки ("плечики") 21, а на внутренней поверхности крышки выполнены ответные им площадки 22. В целом внутренняя поверхность крышки повторяет форму верхней части шибера. На плоских поверхностях шибера выполнены сплошные выступы 23.

Задвижка работает следующим образом. В положении "закрыто" шибер 3 находится в крайнем нижнем положении и прижат к уплотнениям 6 седел, которые препятствуют прохождению среды через задвижку. Приведенная во вращение приводом гайка 11 сообщает штоку и связанному с ним шиберу 3 поступательное движение вверх. Шибер 3, поднимаясь до уровня крышки, останавливается в этом положении, открывая для рабочей среды проходное отверстие корпуса 1 задвижки. Сальник 9 препятствует проникновению рабочей среды через горловину 8 крышки 2.

Задвижка используется в составе трубопроводов для перекрытия потоков загрязненной твердыми компонентами жидкости, в частности, непереработанной нефти, а также бытовых и промышленных отходов. Задвижка работоспособна при любом направлении потока рабочей среды.

Изобретение относится к запорной арматуре и предназначено для перекрытия потоков рабочей среды, транспортируемой по трубопроводу. Задвижка содержит корпус с крышкой, седла, привод и опору привода, включающую стойки, связанные с корпусом, и опорную плиту, шибер, соединенный с винтовым штоком, взаимодействующим с гайкой. Гайка жестко связана с приводом. С опорой привода гайка связана с возможностью вращения. На поверхности опорной плиты, обращенной к приводу, выполнен выступ в форме цилиндра. На наружной поверхности выступа выполнена проточка с образованием торцевого буртика. Гайка частично по высоте выполнена в форме полуцилиндра и снабжена в этой части проточкой на внутренней поверхности. Диаметр и высота последней приняты не меньшими диаметра и высоты буртика на опорном цилиндре. Гайка снабжена также торцевым буртиком, обращенным к оси гайки. Диаметр буртика и его высота приняты не большими диаметра и высоты проточки на опорном цилиндре. По меньшей мере, одно седло выполнено в виде втулки. Последняя помещена в корпус с внешней стороны с возможностью перемещения и поджимает в сторону шибера, по меньшей мере, одно упругодеформируемое кольцо. Изобретение улучшает технологические, конструктивные и эксплуатационные характеристики задвижки. 6 з.п.ф-лы, 4 ил.

1. Задвижка, содержащая корпус с крышкой, седла, привод и опору привода, включающую стойки, связанные с корпусом, и опорную плиту, а также плоский шибер, соединенный с винтовым штоком, взаимодействующим с гайкой, жестко связанной с приводом, а с опорой привода - с возможностью вращения, отличающаяся тем, что на поверхности опорной плиты, обращенной к приводу, выполнен выступ в форме цилиндра, на наружной поверхности которого выполнена проточка с образованием торцевого буртика, а гайка частично по высоте со стороны, обращенной к опоре, выполнена в виде полуцилиндра и снабжена в этой части проточкой на внутренней поверхности, диаметр и высота которой не меньше диаметра и высоты буртика на опорном цилиндре, а также снабжена торцевым буртиком, обращенным к оси гайки, при этом диаметр буртика и его высота не больше диаметра и высоты проточки на опорном цилиндре, кроме того, по меньшей мере, одно седло выполнено в виде втулки, помещенной в корпус с внешней стороны с возможностью перемещения и поджимающей в сторону шибера, по меньшей мере, одно упругодеформируемое кольцо. 2. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что на наружной поверхности гайки в диаметральной плоскости выполнены, по меньшей мере, два секторных выступа. 3. Задвижка по п. 1, отличающаяся тем, что втулка снабжена буртиком, выполненным на его торцевой поверхности и введенным в контакт с внутренней цилиндрической поверхностью упругодеформируемого кольца. 4. Задвижка по п. 1 или 3, отличающаяся тем, что наружная поверхность упругодеформируемого кольца выполнена по образующей конуса, угол при вершине которого обращен в сторону запорного органа. 5. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что крышка выполнена с горловиной под шток высотой, не меньшей двух диаметров штока. 6. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что боковая поверхность шибера в части, обращенной к крышке, снабжена площадками по обе стороны от места крепления его к штоку с возможностью их взаимодействия с ответными по форме площадками на внутренней поверхности крышки. 7. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что на каждой из плоских поверхностей шибера по ее периметру выполнен сплошной выступ шириной, не меньшей ширины ответной ему поверхности седла.