ЗАДВИЖКА Российский патент 2001 года по МПК F16K3/18 

Изобретение относится к запорной арматуре и может быть использовано в арматуре тепловых и атомных электростанций, а также на трубопроводах химических и нефтехимических предприятий.

Известна задвижка, содержащая корпус, в котором выполнены направляющие и упор, установлены седла и запорный орган в виде двух тарелей со скошенными внутренними поверхностями и подвижного штока с распорной головкой (cм. авт. св. N 1315703, F 16 K 3/18, 1985 г.). В задвижке указанной конструкции герметизирующее давление на уплотнительные поверхности осуществляется за счет расклинивания тарелей, контактирующих с седлом, распорной головкой. Открытие и закрытие задвижки производится путем перемещения затвора относительно уплотнительных поверхностей корпуса. Тарели при этом прижаты к седлу за счет перепада давления и распирающего усилия от головки штока. Возникающие при этом контактные напряжения на уплотнительных поверхностях достигают значительных величин, что приводит к усилению износа контактных уплотнительных поверхностей.

Указанные недостатки в значительной степени устранены в задвижке, наиболее близкой по технической сущности к заявляемой (прототип). См. патент N 1537028, F 16 K 3/18, 1967 г., Франция.

Названная задвижка содержит корпус с направляющими и упором, в корпусе расположены седла, запорный орган в виде двух тарелей со скошенными внутренними поверхностями, подвижный шток с распорной головкой, упругий элемент, размещенный вдоль продольной оси корпуса между тарелями и штоком с возможностью постоянного поджатия тарелей к распорной головке штока, при этом на внутренних скошенных поверхностях тарелей выполнены ограничительные бурты, а на распорной головке - выступы с возможностью взаимодействия с указанными буртами, причем упор размещен снизу корпуса с возможностью контактирования с тарелями в закрытом положении. В названной задвижке тарели прижаты к седлу за счет перепада давления и распирающего усилия головки штока, что приводит к повышенному износу контактных уплотнительных поверхностей седла и тарелей и соответственно к сокращению срока службы задвижки.

Задачей изобретения является создание простой по конструкции задвижки, в которой обеспечивался бы одновременный совместный ход тарелей и штока до полного перекрытия проходного сечения, при этом разгружающего уплотнительные поверхности от контактного давления в момент открывания и закрытия для увеличения срока службы уплотнительных поверхностей и задвижки в целом.

Указанная задача решается тем, что в известной задвижке, содержащей корпус с направляющими и упором, в корпусе расположены седла, запорный орган в виде двух тарелей со скошенными внутренними поверхностями, подвижный шток с распорной головкой, упругий элемент, размещенный вдоль продольной оси корпуса между тарелями и штоком с возможностью постоянного поджатия тарелей к распорной головке штока, при этом на внутренних скошенных поверхностях тарелей выполнены ограничительные бурты, а на распорной головке - выступы с возможностью взаимодействия с указанными буртами, причем упор размещен снизу корпуса с возможностью контактирования с тарелями в закрытом положении, согласно изобретению тарели соединены со штоком с помощью предварительно сжатого упругого элемента, установленного между обращенными к нему поверхностями тарелей и распорной головкой с охватом последней.

При этом на распорной головке выполнен продольный разрез.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием примера его конкретного выполнения и чертежом, где изображен общий вид предлагаемой задвижки (продольный разрез).

Задвижка содержит корпус 1, в котором выполнены направляющие и упор 3, установлены седла 4 и запорный орган, состоящий из двух тарелей 5 и подвижного штока 6 с распорной головкой 7. Распорная головка 7 в предпочтительном варианте соединена со штоком плавающим соединением для компенсации погрешностей изготовления деталей и сборки. В других вариантах распорная головка 7 может быть выполнена заодно со штоком 6. На распорной головке 7, имеющей клиновидную форму, в предпочтительном варианте выполнен продольный разрез 8, вдоль оси симметрии, придающий распорной головке 7 упругость для обеспечения равномерности распределения контактных напряжений. В другом варианте распорная головка 7 может быть выполнена без разреза. Тарели 5 прикреплены к штоку 6 с помощью предварительно сжатого упругого элемента 9, выполненного в виде цилиндрической пружины, которая установлена вдоль продольной оси задвижки между обращенными друг к другу торцевыми сторонами тарелей 5 и распорной головки 7 и охватывает хвостовки последней. Упомянутый упругий элемент 9 не только поджимает тарели 5 к распорной головке 7, но и скрепляет тарели 5 со штоком 6, а также обеспечивает некоторый свободный ход штока 6 относительно тарелей 5 после их остановки в крайнем нижнем положении (на величину своего рабочего хода), что необходимо для создания распирающего усилия. В верхней части скошенных внутренних поверхностей тарелей 5 выполнены ограничительные бурты 10, а на распорной головке 7 выполнены выступы 11 для взаимодействия с упомянутыми буртами 10 при открытии задвижки.

Задвижка работает следующим образом.

Тарели 5 в крайнем верхнем положении прижаты к распорной головке 7 упругим элементом 9, который препятствует раскрытию запорного органа. При опускании штока 6 скрепленные с ним упругим элементом 9 тарели 5, поджатые к распорной головке 7, также опускаются и в положении полного перекрытия проходного сечения упираются в ограничительный упор 3 расположенный снизу корпуса 1. При этом исключается остановка тарелей 5 в промежуточном положении, что повышает надежность работы задвижки. Шток 6 с распорной головкой 7, обладающий некоторой подвижностью относительно тарелей 5 за счет упругости их крепления к последнему, продолжает движение на величину рабочего хода упругого элемента 9 и создает распирающее усилие, прижимая тарели 5 к уплотнительным поверхностям седел 4. Продольный разрез 8, выполненный на распорной головке 7, придает последней упругость, позволяя тем самым компенсировать возможные отклонения от параллельности сопрягаемых поверхностей, что также повышает надежность и долговечность работы задвижки. При открывании задвижки сначала перемещается шток 6 с распорной головкой 7 (тарели 5 остаются на месте) и снижает давление на уплотнительные поверхности. Упругий элемент 9 поджимает тарели 5 к распорной головке 7, при этом между седлами 4 и тарелями 5 образуется некоторый зазор. Только после этого распорная головка 7 при движении в направлении открывания доходит до ограничительных буртов 10 на тарелях 5 и, захватив их выступами 11, открывает задвижку. Таким образом, скрепление таралей 5 со штоком 6 упругим элементом 9 исключает создание распорной головкой 7 контактных напряжений на уплотнительных поверхностях до полного перекрытия тарелями проходного сечения, что повышает надежность и долговечность работы задвижки. Размещение упругого элемента 9 вдоль продольной оси задвижки между тарелями 5 и распорной головкой 7 с охватом последней позволяет не только поджать тарели 5 к распорной головке 7, но и этим же упругим элементом 9 обеспечить крепление последних к штоку 6, а также обеспечить требуемый свободный ход штока 6 относительно тарелей 5 в их крайнем нижнем положении, что упрощает конструкцию задвижки, повышает ее надежность и долговечность.

Изобретение относится к арматуростроению, а именно к задвижкам, и предназначено для использования в качестве запорной арматуры тепловых и атомных электростанций, а также на трубопроводах химических и нефтегазовых предприятий. Задвижка содержит корпус с направляющими и упором, в корпусе расположены седла, запорный орган в виде двух тарелей со скошенными внутренними поверхностями, подвижный шток с распорной головкой и упругий элемент. Упругий элемент размещен вдоль продольной оси корпуса между тарелями и штоком с возможностью постоянного поджатия тарелей к распорной головке штока. На внутренних скошенных поверхностях тарелей выполнены ограничительные бурты, а на распорной головке - выступы с возможностью взаимодействия с указанными буртами. Упор размещен снизу корпуса с возможностью контактирования с тарелями в закрытом положении. Тарели соединены со штоком с помощью предварительно сжатого упомянутого упругого элемента. Последний установлен между обращенными к нему поверхностями тарелей и распорной головкой с охватом последней. Изобретение позволяет повысить надежность и долговечность задвижки. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Задвижка, содержащая корпус с направляющими и упором, в корпусе расположены седла, запорный орган в виде двух тарелей со скошенными внутренними поверхностями, подвижный шток с распорной головкой и упругий элемент, размещенный вдоль продольной оси корпуса между тарелями и штоком с возможностью постоянного поджатия тарелей к распорной головке штока, при этом на внутренних скошенных поверхностях тарелей выполнены ограничительные бурты, а на распорной головке - выступы, с возможностью взаимодействия с указанными буртами, причем упор размещен снизу корпуса с возможностью контактирования с тарелями в закрытом положении, отличающаяся тем, что тарели соединены со штоком с помощью предварительно сжатого упомянутого упругого элемента, установленного между обращенными к нему поверхностями тарелей и распорной головкой с охватом последней. 2. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что на распорной головке выполнен продольный разрез.