ТРУБОПРОВОДНАЯ ЗАДВИЖКА Российский патент 2006 года по МПК F16K3/12 F16K3/314 

Изобретение относится к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль клиновидной седловой поверхности.

Преимущественной областью использования изобретения являются трубопроводные задвижки энергоблоков большой единичной мощности для герметичного перекрытия трубопроводов воды и пара основных технологических систем станций с высоким давлением рабочей среды.

Уровень техники

Задвижки с клиновидными седловой поверхностью и цельным запорным органом известны, например, из описания изобретения по патенту RU №2186277. Из описания изобретения по патенту RU №2131548 известны задвижки с клиновидной седловой поверхностью, в которых запорный орган содержит два диска, взаимодействующих непосредственно с клином штока. Широкое распространение получили задвижки, в которых тарелки клиновидного запорного органа разделены распорным приспособлением и выполнены со средствами байонетного крепления в обойме. Такие задвижки описаны, например, в каталоге энергетической арматуры АО "Чеховский завод энергетического машиностроения", полезной модели по патенту №32228, изобретении по патенту №2244185 (прототип).

Раскрытие изобретения

Изобретение решает задачу повышения эксплуатационной технологичности задвижки.

Трубопроводная задвижка содержит клиновидный запорный орган. Тарелки клиновидного запорного органа взаимодействуют с седлом задвижки. Тарелки выполнены со средствами байонетного крепления в обойме и разделены распорным приспособлением. Обойма скреплена с приводом посредством шпинделя.

Согласно изобретению распорное приспособление выполнено в виде шарнира с тремя степенями свободы. Шарнир включает в себя элемент с наконечником, взаимодействующим с впадиной под этот наконечник другого элемента.

Элемент с наконечником может быть скреплен с одной из тарелок запорного органа, а элемент с впадиной под наконечник - с другой тарелкой запорного органа.

Взаимодействующие поверхности наконечника и впадины могут быть выполнены сферическими номинально равного радиуса.

Каждый элемент распорного приспособления может быть выполнен с цилиндрическим хвостовиком, а каждая тарелка запорного органа с соответствующим цилиндрическим гнездом под хвостовик элемента распорного приспособления.

Перечень фигур чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером его реализации со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображены:

Фигура 1 - патентуемая задвижка, поперечный разрез.

Фигура 2 - запорный орган задвижки в увеличенном масштабе.

Осуществление изобретения

Корпус трубопроводной задвижки включает в себя стойку 1, входной патрубок 2 и выходной патрубок 3. В патрубке 2 установлена втулка 4, а в патрубке 3 - втулка 5. Втулки 4 и 5 формируют входной и выходной участки проточного канала задвижки. Износостойкие кольцевые наплавки 6 и 7 на обращенных друг к другу поверхностях втулок 4 и 5 формируют клинообразное седло. Уплотняющими поверхностями седла являются торцы кольцевых наплавок. Углы между каждым из торцов наплавок 6 и 7 и плоскостью, перпендикулярной оси проточного канала задвижки между этими торцами, равны и в сумме составляют угол клина седла.

Клиновидный запорный орган задвижки содержит тарелки 8 и 9. На рабочих поверхностях тарелок 8 и 9 выполнены износостойкие кольцевые наплавки 10 и 11. Торцевые поверхности кольцевых наплавок 10 и 11 образуют клин запорного органа при закрытом положении задвижки. Уплотняющими поверхностями запорного органа являются торцы наплавок 10 и 11.

Тарелки 8 и 9 установлены в обойме 12. Для этого полость обоймы образована цилиндрическими поверхностями 13 и 14, пересекающимися под углом, который меньше 180° на величину угла между торцами кольцевых наплавок 6 и 7 втулок 4 и 5. Плоскость пересечения цилиндрических поверхностей 13 и 14 совпадает с плоскостью, перпендикулярной оси проточного канала задвижки между торцами наплавок 6 и 7 втулок 4 и 5. В этой же плоскости в стойке 1 выполнены диаметрально расположенные направляющие пазы (не показаны), в которых при открытии или закрытии задвижки перемещаются соответствующие диаметрально расположенные ребра (не показаны) обоймы 12. Углы между плоскостью пересечения цилиндрических поверхностей 13 и 14 и их осями равны.

Тарелки 8 и 9 и обойма 12 выполнены со средствами их байонетного соединения. В описываемой конкретной конструкции для этого каждая из тарелок выполнена с установочными кольцевыми секторами: секторами в тарелке 8 и секторами в тарелке 9. В каждой из тарелок установочные кольцевые секторы разделены кольцевыми секторными пазами. Соответственно, обойма 12 со стороны каждой из поверхностей 13, 14 выполнена с диаметрально расположенными кольцевыми секторами: секторами со стороны поверхности 13 и секторами со стороны поверхности 14. Секторы разделены соответствующими кольцевыми секторными пазами. Периферийная поверхность каждого установочного кольцевого сектора тарелки имеет форму тора, а его наружный диаметр равен (по номиналу) диаметру соответствующего цилиндрического отверстия в обойме 12. Цилиндрические поверхности 13 и 14 являются направляющими тарелок 8 и 9 при их возможном перемещении в процессе закрытия и открытия задвижки. Диаметр кольцевого секторного паза обоймы больше диаметра ее цилиндрического отверстия или равен ему. Ширина кольцевого секторного паза обоймы больше ширины установочного кольцевого сектора тарелки. Внутренний диаметр кольцевых секторов больше диаметра кольцевого секторного паза каждой тарелки и диаметра перемычки, соединяющей кольцевые секторы тарелки с ее торцевой частью, взаимодействующей с седлом.

Внутри обоймы 12 тарелки разделены распорным приспособлением.

Втулка 21 на участке соединения ее с обоймой 12 и приводным шпинделем 22 является фиксатором положения тарелок 8 и 9 в обойме. Для этого она выполнена с двумя диаметрально расположенными выступами на торцевой поверхности, обращенной к тарелкам. Каждая из тарелок выполнена с пазом под соответствующий выступ фиксатора ее положения. Шпиндель 22, втулка 21 и обойма 12 скреплены штифтом 23.

Распорное приспособление выполнено в виде шарнира с тремя степенями свободы. Шарнир включает в себя элемент 15 с наконечником 16 и взаимодействующий с ним элемент 17, выполненный с впадиной 18 под наконечник 16. Элемент 15 скреплен с тарелкой 9, а элемент - с тарелкой 8. Взаимодействующие поверхности наконечника 16 и впадины 18 выполнены сферическими номинально равного радиуса. Элемент 15 выполнен с цилиндрическим хвостовиком 19, а элемент 17 с цилиндрическим хвостовиком 20. Каждая тарелка запорного органа выполнена с соответствующим цилиндрическим гнездом под хвостовик элемента распорного приспособления.

При сборке запорного органа установочные кольцевые секторы: тарелки 8 и тарелки 9 поочередно вводят через кольцевые секторные пазы обоймы 12 в ее каналы, образованные поверхностями 13 и 14, и поворачивают приблизительно на 90° так, что установочные кольцевые секторы тарелок оказывались расположенными напротив кольцевых секторов обоймы.

Шпиндель соединен с приводом запорного органа через крышку стойки 1 и снабжен узлом его уплотнения относительно крышки. Крышка снабжена узлом ее уплотнения относительно стойки 1. В описываемой конкретной конструкции приводом запорного органа является маховик, взаимодействующий со шпинделем посредством редуктора. Редуктор преобразует вращение в прямолинейное перемещение шпинделя и запорного органа.

При закрытии задвижки торцы кольцевых наплавок 10 и 11 тарелок 8 и 9 прижимаются к торцам кольцевых наплавок 6 и 7 втулок 4 и 5.

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено в качестве отключающего устройства с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль седловой поверхности, для герметичного перекрытия трубопроводов воды и пара основных технологических систем станций с высоким давлением рабочей среды. Трубопроводная задвижка содержит клиновидный запорный орган с двумя тарелками. Эти тарелки взаимодействуют с седлом задвижки и выполнены со средствами байонетного крепления в обойме. Обойма скреплена посредством шпинделя с приводом. Тарелки разделены распорным приспособлением. Распорное приспособление выполнено в виде шарнира с тремя степенями свободы и включает в себя элемент с наконечником и взаимодействующий с ним элемент с впадиной под этот наконечник. Элемент с наконечником скреплен с одной из тарелок запорного органа, а элемент с впадиной - с другой тарелкой запорного органа. Взаимодействующие поверхности наконечника и впадины выполнены сферическими номинально равного радиуса. Каждый элемент распорного приспособления выполнен с цилиндрическим хвостовиком. Каждая тарелка запорного органа - с соответствующим цилиндрическим гнездом под хвостовик элемента распорного приспособления. Изобретение направлено на повышение надежности работы задвижки и безопасности ее эксплуатации. 2 ил.

Трубопроводная задвижка, содержащая клиновидный запорный орган, в котором тарелки, взаимодействующие с седлом задвижки, выполнены со средствами байонетного крепления в обойме, скрепленной посредством шпинделя с приводом, и разделены распорным приспособлением, отличающаяся тем, что распорное приспособление выполнено в виде шарнира с тремя степенями свободы, включающего в себя элемент с наконечником и взаимодействующий с ним элемент с впадиной под этот наконечник, при этом элемент с наконечником скреплен с одной из тарелок запорного органа, а элемент с впадиной - с другой тарелкой запорного органа, причем взаимодействующие поверхности наконечника и впадины выполнены сферическими номинально равного радиуса, кроме этого, каждый элемент распорного приспособления выполнен с цилиндрическим хвостовиком, а каждая тарелка запорного органа - с соответствующим цилиндрическим гнездом под хвостовик элемента распорного приспособления.