ШИБЕРНАЯ ЗАДВИЖКА Российский патент 2003 года по МПК F16K41/04 F16K43/00 

Предлагаемое изобретение относится к области машиностроения, в частности к арматуростроению, а именно к шиберным задвижкам с ручным или гидро-, пневмоприводом.

Известна шиберная задвижка, содержащая установленные в корпусе шибер со штоком, седла, уплотнительное устройство штока, установленное в крышке (см., например, Молчанов Г. В. , Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. М., Недра, 1984, с.94, рис.IV.12)
Недостатком известного устройства является низкая надежность вследствие невозможности профилактического осмотра и замены уплотнительного устройства штока под давлением.

Известна шиберная задвижка, содержащая установленные в корпусе шибер с седлом, шток с уплотнительным узлом, установленным в крышке, штуцер для принудительной подачи смазки в уплотнительный узел (см. там же, с.95, рис. IV.13). В известном устройстве подача смазки в уплотнительный узел позволяет снизить износ пары трения.

Недостатком известного устройства являются низкие надежность и эксплуатационные качества из-за невозможности осмотра и замены уплотнительного устройства без съема крышки и под давлением.

Известна шиберная задвижка, содержащая корпус, крышку, привод, шибер, установленный в корпусе с седлами, шток с уплотнительным узлом, установленным между штоком и крышкой, при этом шток снабжен дополнительным уплотнением, расположенным перед уплотнительным узлом с образованием между ними кольцевой полости, а крышка снабжена нормально открытым и нормально закрытым клапанами, соответственно выход и вход которых соединены с кольцевой полостью, при этом вход открытого клапана соединен с полостью задвижки, а выход закрытого клапана соединен с атмосферой (см., например, патент США 5732731, FMK CORPORATION, 31.03.1998 г.).

Данное устройство является наиболее близким по технической сущности к предлагаемому и выбрано за прототип.

Недостатком прототипа является возможность появления утечек через рабочее верхнее уплотнение при его выходе из строя. Устранение утечек через верхний уплотнитель производится путем закрытия нормально закрытого клапана.

Целью предлагаемого технического решения является расширение функциональных возможностей, повышение эксплуатационных качеств и повышение надежности в работе.

Для достижения указанной цели в шиберной задвижке, содержащей корпус, крышку, привод, шибер, установленный в корпусе с седлами, шток с уплотнительным узлом, установленным между штоком и крышкой, и дополнительное уплотнение, расположенное перед уплотнительным узлом с образованием между ними кольцевой полости, причем крышка снабжена нормально открытым и нормально закрытым клапанами, соответственно выход и вход которых соединены с кольцевой полостью, при этом вход открытого клапана соединен с полостью задвижки, а выход закрытого клапана соединен с атмосферой, согласно изобретению нормально открытый клапан снабжен самодействующим запорным органом с седлом, установленным со стороны кольцевой полости и подпружиненным относительно крышки, и регулировочным винтом, выполненным с ним соосно, ход которого больше хода клапана.

Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с существующим уровнем техники не выявил из источника известности наличия в них отличительных признаков заявляемого технического решения с достижением указанного технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".

Для пояснения технической сущности предлагаемой шиберной задвижки приведены чертежи.

На фиг.1 показан общий вид задвижки в разрезе с нормально открытым клапаном с самодействующим запорным элементом (продольный разрез), на фиг.2 представлено устройство нормально открытого клапана.

Шиберная задвижка содержит установленные в корпусе 1 седла 2 и 3, шибер 4, соединенный со штоком 5, установленным в крышке 6 и снабженный уплотнительными узлом 7 и дополнительным уплотнением 8, установленным перед узлом 7 так, что между ними и штоком 5 образована кольцевая полость 9.

В крышке 6 установлены клапаны - нормально открытый 10 и нормально закрытый 11. Вход клапана 10 через канал 12 сообщен с внутренней полостью 13 корпуса 1 задвижки, а выход клапана 10 посредством канала 14 соединен с кольцевой полостью 9. Вход клапана 11 каналом 15 соединен с кольцевой полостью 9, а выход его связан с атмосферой.

Нормально открытый клапан 10 (см. фиг.2) содержит самодействующий запорный орган 16, установленный в седле 17 с зазором и подпружиненный относительно крышки 17 пружиной 18, запорный орган 16 снабжен, например, направляющей 19 с упором 20, взаимодействующим с регулировочным винтом 21.

Ход винта 21 не меньше хода запорного органа 16.

В шибере 4 выполнено сквозное отверстие 22, соединяющее при открытом положении задвижки (шибер 4 поднят) вход 23 и выход 24 задвижки.

Задвижка снабжена приводом, выполненным, например, в виде штурвала 25 и винтовой пары 26.

Внутренняя полость 13 корпуса 1 задвижки заполнена специальной смазкой.

Задвижка работает следующим образом.

При закрытом положении задвижки шибер 4 прижат к седлу 3, давление в полости 13 равно давлению на входе 23. Давление на выходе 24 нулевое. Клапан 11 закрыт, а клапан 10 открыт. Полость 9 через каналы 12 и 14 соединена с полостью 13, и поэтому давление в ней тоже рабочее.

Уплотнительный узел 7 не испытывает перепада давления и поэтому при обычной работе практически не изнашивается. Перепад давления испытывает лишь дополнительное уплотнение 8.

При проверке состояния дополнительного уплотнения 8 клапан 10 закрывают путем поворота регулировочного винта 21 до посадки запорного органа 16 на седло 17, сжимая пружину 18. Клапан 11 открывают. Отсутствие течи через клапан 11 показывает нормальную работу уплотнительного узла 7.

Для замены дополнительного уплотнения 8 снимают привод, а затем снимают и уплотнение 8 без съема крышки 6 и производят замену.

После замены уплотнения 8 сборка задвижки осуществляется в ооратном порядке, ставится привод (винтовая пара 26 и штурвал 25), затем закрывают клапан 11, а клапан 10 открывают.

При появлении утечек рабочей среды наружу через дополнительное уплотнение 8 запорный орган 16 клапана 10 под действием создавшегося перепада давления в зазоре 10 прижимается к седлу 17, герметизируя клапан 10. Далее перепад давления начинает действовать на уплотнительный узел 7, который в свою очередь герметизирует зазор между штоком 5 и крышкой 6.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет автоматически переключить нагрузку на уплотнительный узел 7 при выходе из строя дополнительного уплотнения 8, а это повышает надежность заявляемого устройства, исключает перетекание рабочей среды.

Для непредусмотренного осмотра или замены уплотнения 8 с помощью винта 21 осуществляют принудительное прижатие запорного органа 16 к седлу 17 и перекрывают клапан 10, а после окончания этих операций также с помощью винта 21 открывают клапан 10.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для перекрытия проходного сечения трубопровода с помощью ручного или гидропневмопривода. Шиберная задвижка содержит корпус, крышку, привод, шибер, шток с уплотнительным узлом и дополнительным уплотнением. Шибер установлен в корпусе с седлами. Уплотнительный узел установлен между штоком и крышкой. Дополнительное уплотнение расположено перед уплотнительным узлом с образованием между ними кольцевой полости. Крышка снабжена нормально открытым и нормально закрытым клапанами. Выход нормально открытого клапана и вход нормально закрытого клапана соединены с кольцевой полостью. Вход нормально открытого клапана соединен с полостью задвижки. Выход нормально закрытого клапана соединен с атмосферой. Нормально открытый клапан снабжен самодействующим запорным органом с седлом и регулировочным винтом. Запорный орган установлен со стороны кольцевой полости и подпружинен относительно крышки. Регулировочный винт выполнен соосно с запорным органом. Ход регулировочного винта больше хода запорного органа. Изобретение расширяет функциональные возможности, повышает эксплуатационные качества и надежность задвижки. 2 ил.

Шиберная задвижка, содержащая корпус, крышку, привод, шибер, установленный в корпусе с седлами, шток с уплотнительным узлом, установленным между штоком и крышкой, и дополнительным уплотнением, расположенным перед уплотнительным узлом с образованием между ними кольцевой полости, крышка снабжена нормально открытым и нормально закрытым клапанами, соответственно выход и вход которых соединены с кольцевой полостью, при этом вход нормально открытого клапана соединен с полостью задвижки, а выход нормально закрытого клапана соединен с атмосферой, отличающаяся тем, что нормально открытый клапан снабжен самодействующим запорным органом с седлом, установленным со стороны кольцевой полости, подпружиненным относительно крышки, и регулировочным винтом, выполненным с ним соосно, ход которого больше хода запорного органа.