КОНЦЕВОЙ ЗАТВОР Российский патент 2008 года по МПК F16L13/16 

Изобретение относится к сосудам высокого давления и может быть использовано в газовой, нефтяной, химической и других отраслях промышленности.

Известно устройство высокого давления (пат. RU №2103596 от 04.11.96, кл. F17D 3/08, фиг.2), состоящее из корпуса, крышки, замкового узла и поворотного устройства, в котором крышка концевого затвора соединена с корпусом посредством поворотного устройства, представляющего собой подшипник скольжения, корпус которого приварен на наружной стороне затвора, диаметрально противоположно замковому узлу. Для открывания затвора последний снабжен поворотным кронштейном, один конец которого пропущен через подшипник скольжения, а второй закреплен на кольце крышки рым-болтом.

При открывании затвора крышка на поворотном устройстве откидывается в сторону на 180°, при этом происходит провисание крышки под собственной тяжестью и потому необходимо ее центрирование при закрывании затвора для исключения перекоса и обеспечения герметичности. К тому же такая конструкция применима только в изделиях, в которых крышка концевого затвора открывается наружу.

Наиболее близким к заявляемому решению является концевой затвор (пат. RU №27666 от 29.10.02, кл. F16L 45/00, F16J 13/18), самоуплотняющийся избыточным давлением, состоящий из корпуса, крышки, располагающейся внутри корпуса, средства для притягивания крышки к посадочному месту корпуса и поворотного устройства, которое предлагается обеспечить червячной, зубчатой или реечной передачей. При этом поворотное устройство тоже располагается внутри корпуса затвора.

Недостатком описанного устройства является неудобство в обслуживании и ремонте поворотного устройства, затруднение прохода диагностических и очистных средств и других рабочих средств, опасность нарушения целостности зеркала уплотнительной поверхности крышки. Поэтому приходится увеличивать внутренние размеры рабочего пространства затвора, что ведет к увеличению общих габаритов, и как следствие к увеличению металлоемкости изделия. Кроме того, крышка навешивается на поворотное устройство ассиметрично ее продольной оси, а потому затруднено ее центрирование.

Целью изобретения является обеспечение свободного доступа к поворотному устройству и простота обслуживания при эксплуатации и ремонте в процессе обслуживания и ремонта, обеспечения свободного прохода средств диагностики и очистки и других рабочих средств без нарушения качества зеркала уплотнительной поверхности крышки затвора, сокращение габаритных размеров и обеспечение возможности центрирования крышки относительно плоскости уплотнительной поверхности корпуса затвора.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве, содержащем корпус, установленные внутри него крышку и поворотное устройство, средство для притягивания крышки к посадочном месту корпуса, установленное на наружной стороне корпуса, поворотное устройство выведено из внутренней полости корпуса затвора на внешнюю сторону и выполнено в виде шарнирного соединения коромыслом, имеющим в центральной части дугообразную поверхность с радиусом кривизны, концентричным радиусу кривизны внутренней окружности входного отверстия корпуса затвора. Удлиненное плечо коромысла поворотного устройства соединено с корпусом осью, установленной в установочных направляющих ребрах-пластинах, жестко закрепленных на внешней стенке корпуса затвора, а укороченное - шарнирно с крышкой затвора через ступицу, расположенную в геометрическом центре крышки затвора. При этом регулирование положения крышки относительно посадочного места корпуса затвора осуществляется шаровой опорой, установленной на ступице, соединенной с укороченным плечом коромысла поворотного устройства. Регулировка установки коромысла поворотного устройства осуществляется винтовым опорным поддерживающим шарниром, установленным на оси, закрепленной в ребрах-пластинах.

На фиг.1 схематически представлен изометрический вид затвора в открытом положении; на фиг.2 - горизонтальный разрез затвора в закрытом положении, а пунктирными линиями - в открытом положении; на фиг.3 - вид А фиг.2; на фиг.4 - разрез Б-Б фиг.2; на фиг.5 - разрез В-В фиг.2.

Затвор состоит из корпуса 1, крышки 2, средства для притягивания крышки к посадочному месту корпуса затвора 3, поворотного устройства 4, расположенного на наружной стороне корпуса 1 затвора.

На наружной стороне крышки 2 в ее геометрическом центре приварена ступица 5 с ребрами жесткости и крюком 6, служащая для соединения поворотного устройства 4 с крышкой 2 и для сцепления притягивающего средства 3 с крышкой затвора. Коромысло поворотного устройства 4 имеет два плеча (плечо 7 - для соединения шарнирно с крышкой 2 и плечо 11 - для соединения с корпусом 1 через ось 12) и центральную часть 10 с дугообразной поверхностью, с радиусом кривизны, концентричным радиусу кривизны внутренней окружности входного отверстия корпуса 1 затвора.

В верхней части ступицы 5 и плеча 7 коромысла поворотного устройства 4 на вертикальной оси, проходящей через центр масс крышки 2, предусмотрена шаровая опора 8 для тонкой регулировки положения крышки относительно посадочного места корпуса затвора, приводимая в действие винтом, а в нижней части ступицы установлен поддерживающий радиальный шарнир 9.

В поворотном устройстве 4 предусмотрены фиксаторы 13 и 14 крышки 2 при открытом состоянии затвора. Установка крышки по центру входного отверстия затвора в закрытом положении (при сборке) осуществляется установочным направляющим ребром-пластиной 15 с дальнейшей регулировкой по высоте. Регулировка положения крышки 2 по высоте осуществляется регулировочным винтом шаровой опоры 8. Установка коромысла поворотного устройства 4 производится установочным ребром-пластиной 16 с дальнейшей регулировкой винтовым опорным шарниром 17.

Таким образом, достигается раздельное регулирование положения поворотного устройства и крышки корпуса затвора как при монтаже, так и при эксплуатации.

В центральной части 10 поворотного устройства 4, соединенного со ступицей 5 плечом 7, расположен паз для прохода средства притягивания крышки 3, которое может быть выполнено любым известным способом, однозначно вытекающим из его назначения и осуществляемое по общеизвестным правилам конструирования. На затворах больших диаметров - Dу 1000 мм и выше такого паза нет, поскольку ответные части средства притягивания 3 располагаются не в центре ступицы 5, а на ребрах жесткости под углом 120° по окружности крышки 2 (не показано).

При такой конструкции поворотного устройства 4 компенсируется провисание крышки 2 при открытом состоянии затвора, крышка 2 затвора в открытом состоянии более плотно прилегает к внутренней поверхности входного отверстия корпуса 1 затвора. Это позволяет сократить внутренние размеры рабочего пространства корпуса 1 затвора и, следовательно, общие габариты изделия в целом. Кроме того, крышка 2 в открытом состоянии затвора располагается за центральной частью с дугообразной поверхностью 10 коромысла поворотного устройства 4 и таким образом зеркало ее уплотнительной поверхности ограждается от контакта со всеми рабочими и диагностическими средствами, проходящими через затвор, защищается от повреждения. Одновременно появляется свободный доступ к поворотному устройству для его безопасного ремонта и обслуживания, в результате чего исключается травмирование обслуживающего персонала.

Работа концевого затвора с предлагаемым поворотным устройством и монтаж (установка) поворотного устройства осуществляется следующим образом.

Коромысло поворотного устройства 4 в сборе с осью 12 выставляют относительно внутренней окружности входного отверстия корпуса 1 (в открытом состоянии затвора) и приваривают к наружной поверхности корпуса 1 установочное направляющее ребро-пластину 15, совместив паз в ребре-пластине 15 с осью 12. Выставляют и прижимают к посадочному месту корпуса 1 затвора зеркало уплотнительной поверхности крышки 2 средством 3 для притягивания крышки 2 к посадочному месту корпуса 1 затвора в сборе с коромыслом поворотного устройства 4 и осью 12. Устанавливают и приваривают установочное ребро-пластину 16 к корпусу 1 и оси 12.

Открывание затвора производится в следующем порядке. После полного сброса давления внутри системы средством 3 для притягивания крышки 2 к посадочному месту корпуса 1 затвора отрывают крышку 2 от уплотнительной поверхности корпуса 1. Выводят средство 3 из зацепления с крюком 6 на ступице 5 крышки 2 и отводят его в сторону от входного отверстия корпуса 1 затвора. Разворачивают крышку 2 до соприкосновения с дугообразной частью 10 коромысла поворотного устройства 4 и стопорят ее фиксатором 13. Устанавливают коромысло поворотного устройства 4 в положение, при котором его дугообразная часть 10 соприкоснется с внутренней поверхностью входного отверстия корпуса 1 затвора. При необходимости производят регулировку его положения винтовым опорным шарниром 17. Стопорят коромысло поворотного устройства 4 фиксатором 14. Закрытие крышки 2 затвора производится в обратном порядке. Притягивают крышку 2 к посадочному месту корпуса 1 с усилием, достаточным для первичной герметизации затвора. При необходимости (она может и не возникнуть) производится тонкая регулировка посадки крышки 2 на посадочное место корпуса 1 затвора шаровой опорой 8, при этом поддерживающий радиальный шарнир 9 позволяет сохранить крышку в вертикальном положении. При повышении давления внутри системы до рабочего крышка 2 прижимается к посадочному месту корпуса 1, полностью герметизируя систему.

Изобретение позволяет увеличить внутренние размеры рабочего пространства корпуса затвора и уменьшить общие габариты изделия и его металлоемкость, предохранить зеркало посадочной поверхности крышки затвора от повреждения диагностическими и прочими рабочими средствами, появляется свободный доступ к поворотному устройству для безопасного ремонта и обслуживания, а также достигается раздельное регулирование положения поворотного устройства и крышки корпуса затвора.

Ведется подготовка производства для выпуска изделия с предлагаемым поворотным устройством.

Изобретение относится к концевым затворам сосудов высокого давления. В концевом затворе поворотное устройство выведено из внутренней полости корпуса затвора и представляет собой шарнирное соединение коромыслом, удлиненное плечо которого соединено с корпусом затвора через ось, закрепленную в ребрах-пластинах, жестко соединенных с внешней стенкой корпуса затвора, укороченное плечо соединено шарнирно с крышкой затвора через ступицу, расположенную на наружной стороне крышки затвора в ее геометрическом центре, а центральная часть коромысла поворотного устройства имеет дугообразную поверхность с радиусом кривизны, концентричным радиусу кривизны внутренней окружности входного отверстия корпуса затвора и в открытом положении затвора перекрывает собой зеркало ее уплотнительной поверхности, при этом установка крышки по центру входного отверстия затвора в закрытом положении осуществляется установочным направляющим ребром-пластиной, с дальнейшей регулировкой по высоте регулировочным винтом шаровой опоры, установленной на ступице, установка коромысла поворотного устройства производится установочными ребрами-пластинами, с дальнейшей регулировкой винтовым опорным шарниром, установленным на оси. Такая конструкция поворотного устройства позволяет перекрыть зеркало уплотнительной поверхности крышки при открытом состоянии затвора и оградить его от повреждения диагностическими и другими рабочими средствами, сократить габаритные размеры изделия, обеспечить свободный доступ к поворотному устройству для его безопасного обслуживания и ремонта. 2 з.п. ф-лы, 5 ил.

1. Концевой затвор, содержащий корпус, внутри которого установлена крышка, снабженная устройством поворота для осуществления контакта крышки с посадочным местом корпуса затвора, а также средством для притягивания крышки к посадочному месту корпуса затвора, отличающийся тем, что поворотное устройство выведено из внутренней полости корпуса затвора и представляет собой шарнирное соединение коромыслом, удлиненное плечо которого соединено с корпусом затвора через ось, закрепленную в ребрах-пластинах, жестко соединенных с внешней стенкой корпуса затвора, укороченное плечо соединено шарнирно с крышкой затвора через ступицу, расположенную на наружной стороне крышки затвора в ее геометрическом центре, а центральная часть коромысла поворотного устройства имеет дугообразную поверхность с радиусом кривизны, концентричным радиусу кривизны внутренней окружности входного отверстия корпуса затвора, и в открытом положении затвора перекрывает собой зеркало ее уплотнительной поверхности, при этом установка крышки по центру входного отверстия затвора в закрытом положении осуществляется установочным направляющим ребром-пластиной с дальнейшей регулировкой по высоте регулировочным винтом шаровой опоры, установленной на ступице, установка коромысла поворотного устройства производится установочными ребрами-пластинами с дальнейшей регулировкой винтовым опорным шарниром, установленным на оси.2. Концевой затвор по п.1, отличающийся тем, что вертикальная ось шаровой опоры проходит через центр масс крышки затвора.3. Концевой затвор по любому из пп.1 и 2, отличающийся тем, что регулировка положения поворотного устройства и крышки корпуса затвора производится раздельно друг от друга.