ЗАПОРНЫЙ ВЕНТИЛЬ Российский патент 2000 года по МПК F16K31/44 F16K1/02 

Изобретение относится к трубопроводной запорной арматуре и может быть использовано в качестве запорной аппаратуры с приводом на технологических линиях трубопровода с жидкими агрессивными средами, паром, газом, с высокой температурой (T< 600^oC) и давлением (P < 400 атм.).

Известна запорная арматура, например шиберная задвижка, запорный орган которой снабжен поршневым приводом и ручным приводом, причем ручной привод - маховик - снабжен шариковинтовой передачей, содержащей связанную с маховиком гайку, винт, обгонный канал и шарики (см. патент US 4691893, кл. F 16 K 31/14, 1987 г.)
Основным недостатком известной конструкции является сложность перепуска шариков с одного крайнего задействованного витка винта на другой крайний.

Известно запорное устройство, содержащее корпус, размещенное в нем седло, запорный орган с уплотненным штоком и шариковинтовую передачу, гайка которой соединена с маховиком, причем передача снабжена устройством перепуска шариков с крайнего задействованного витка винта на другой (см. RU 2049945 C1, кл. F 16 K 31/44, 3/02, 1995 г.)
Указанное известное устройство принято в качестве прототипа, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату аналог.

В этом указанном устройстве перепуск шариков с одного крайнего задействованного витка винта на другой крайний виток осуществляется по пазу, выполненному в самой гайке.

Однако в нем не предусмотрена возможность стопорения закрытого положения запорного устройства, что при использовании несамотормозящей шариковинтовой передачи может привести к неконтролируемым утечкам по винту устройства.

Задачей изобретения является устранение выше указанных недостатков за счет гарантированного исключения неконтролируемых утечек, что обеспечивает повышение герметичности в закрытом положении запорного устройства - вентиля.

Технический результат изобретения достигается тем, что в запорном вентиле, содержащем корпус, размещенное в нем седло, запорный орган с уплотненным штоком и шариковинтовую передачу, гайка которой соединена с маховиком, причем передача снабжена устройством перепуска шариков с крайнего задействованного витка винта на другой, седло и запорный орган выполнены с конусной уплотнительной поверхностью, гайка передачи соединена со штоком запорного органа, винт установлен концентрично штоку с возможностью его центрирования и создания усилия на уплотнении штока, а упомянутое устройство выполнено в виде установленной на гайке втулки с пазом для перепуска шариков, причем вентиль снабжен упругим элементом, воздействующим в конце закрытия на втулку с возможностью разобщения ее паза от витков передачи.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг. 1 показан продольный разрез запорного вентиля,
на фиг.2 - фрагмент продольного разреза по шариковинтовой передаче,
на фиг.3 и 4 поперечное сечение шариковинтовой передачи соответственно в положении "открыто" и "закрыто".

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата.

Вентиль содержит корпус 1 со сменным седлом 2 и запорным органом 3, имеющими конусную уплотнительную поверхность, и привод в виде шариковинтовой передачи. Гайка 4 передачи соединена с маховиком 5 и через промежуточные детали 6 и 7, соединенные между собой с помощью шарикового замка 8, со штоком 9. Винт 10 передачи установлен концентрично штоку с возможностью центрирования последнего и создания усилия на уплотнении 11 за счет выполнения на его конце грундбуксы 12, зажимаемой накидной гайкой 13. Поджим уплотнения 11 производится при открытом положении вентиля с последующей регулировкой. Высота поджима уплотнения равна высоте вывинчивания детали 6, которая стопорится крышкой 14. Сменное седло 4 снабжено уплотнением 15.

Вентиль снабжен устройством перепуска шариков 16 с крайнего задействованного витка винта на другой, выполненным в виде втулки 17, установленной на гайке. Втулка 17 имеет паз 18 для перепуска шариков 16. Между втулкой 17 и гайкой 13 установлен упругий элемент 19, например пластинчатая пружина, воздействующая в конце закрытия на втулку 17 с возможностью разобщения ее паза 18 от витков передачи.

Работает вентиль следующим образом.

Вращением маховика 5 через шариковинтовую передачу обеспечивается перемещение штока 9 с запорным органом 3 на открытие или закрытие вентиля (фиг. 1, 2, 3). В момент закрытия втулка 17 упирается на упругий элемент 19 таким образом, что силы трения между втулкой 17 и деталью 6 приводят к их относительному смещению.

Смещение втулки 17 относительно детали 6 приводит к смещению паза 18 (фиг. 4) для перепуска шариков 16 относительно витка детали 6, что в свою очередь приводит к запиранию шариков от смещения и предотвращению произвольного смещения грундбуксы посредством шариковинтовой передачи относительно детали 6. При этом с целью ограничения относительного перемещения втулки 17 и детали 6 в последней закреплен штырь 15, размещенный в пазу, выполненном во втулке 17.

Для открытия вентиля необходимо повернуть маховик в противоположном направлении. При этом имеется в шариковинтовой передаче люфт, на величину которого возможно повернуть маховик 5 и тем самым совместить паз 18 с витками детали 6. За счет совмещения паза 18 с витками детали 6 осуществляется возможность перемещения шариков 16 и вращение детали 6. Использование шариковинтовой передачи обеспечивает при вращении детали 6 осевое перемещение грундбуксы 12 и открытие вентиля.

Изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций.

Изобретение относится к трубопроводной запорной арматуре и предназначено для использования в качестве запорной аппаратуры с приводом на технологических линиях трубопровода с жидкими агрессивными средами, паром, газом, с высокой температурой (T< 600°С) и давлением (P<400 ата). Запорный вентиль содержит корпус, размещенное в нем седло, запорный орган с уплотненным штоком и шариковинтовую передачу, гайка которой соединена с маховиком. Передача снабжена устройством перепуска шариков с крайнего задействованного витка винта на другой. Седло и запорный орган выполнены с конусной уплотнительной поверхностью. Гайка передачи соединена со штоком запорного органа. Винт установлен концентрично штоку с возможностью его центрирования и создания усилия на уплотнении штока. Упомянутое устройство выполнено в виде установленной на гайке втулки с пазом для перепуска шариков. Вентиль снабжен упругим элементом, воздействующим в конце закрытия на втулку с возможностью разобщения ее паза от витков передачи. Технический результат достигается за счет гарантированного исключения неконтролируемых утечек, что обеспечивает повышение герметичности в закрытом положении запорного устройства - вентиля. 4 ил.

Запорный вентиль, содержащий корпус, размещенное в нем седло, запорный орган с уплотненным штоком и шариковинтовую передачу, гайка которой соединена с маховиком, причем передача снабжена устройством перепуска шариков с крайнего задействованного витка винта на другой, отличающийся тем, что седло и запорный орган выполнены с конусной уплотнительной поверхностью, гайка передачи соединена со штоком запорного органа, винт установлен концентрично штоку с возможностью его центрирования и создания усилия на уплотнении штока, а упомянутое устройство выполнено в виде установленной на гайке втулки с пазом для перепуска шариков, причем вентиль снабжен упругим элементом, воздействующим в конце закрытия на втулку с возможностью разобщения ее паза от витков передачи.