ЗАТВОР КЛИНОВОЙ ЗАДВИЖКИ Российский патент 2014 года по МПК F16K3/12 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к арматуростроению, и может быть использовано в химической, нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности.

Известен затвор клиновой задвижки (см. а.с. 353098, F16K 3/12), содержащий обойму, охватывающую верхний и нижний вкладыши, фиксирующие выступы двух дисков, взаимодействующих между собой через цилиндрический промежуточный элемент, имеющий с одной стороны сферу, с другой стороны плоскость. При этом сферическая сторона промежуточного элемента взаимодействует со сферической выемкой в выступе диска, а плоская сторона с ответной цилиндрической выемкой в выступе другого диска.

К недостаткам данного клинового затвора относится разунификация дисков.

Известен также затвор клиновой задвижки (см. RU 102726 U1), содержащий соединенную со шпинделем обойму, охватывающую выступы двух одинаковых дисков с размещенной между ними состоящей из двух взаимодействующих между собой частей пятой, удерживаемых в обойме буртами верхнего и нижнего держателей, при этом уплотнительные поля дисков взаимодействуют с ответными полями седел, загерметизированных относительно корпуса, и снабженными глухими каналами, нормально расположенными к наружной поверхности седел, в которые помещены болты, ввернутые в тело корпуса.

К недостаткам известного решения следует отнести ограниченный срок службы затвора, обусловленный наличием высоких контактных напряжений в пяте.

Технической задачей данного изобретения является создание узла затвора клиновой задвижки с повышенным сроком службы.

Поставленная задача решается тем, что затвор клиновой задвижки, содержащий соединенную со шпинделем обойму, охватывающую выступы двух одинаковых дисков с размещенной между ними составной пятой и удерживаемых в обойме буртами верхнего и нижнего держателей, помещенными в кольцевые канавки дисков, уплотнительные поля которых взаимодействуют с ответными полями седел, выполненными с односторонними скосами, закрепленными и загерметизированными в корпусе, при этом угол скоса седел равен половине угла клиновой обоймы, а пята состоит из двух кольцевых равных по высоте подпятников, охватывающих шар, выполненный из прочного материала.

На фиг.1 изображен продольный разрез затвора клиновой задвижки; на фиг.2 разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 вид 1 на фиг.1 (вариант).

Затвор клиновой задвижки состоит из шпинделя 1, соединенного с клиновой обоймой 2 со сквозным внутренним отверстием 3, охватывающим выступы 4 двух одинаковых дисков 5, снабженных профильной кольцевой канавкой 6, в которые помещены бурты верхнего 7 и нижнего 8 держателей. Диски 5 имеют уплотнительные поля 9, взаимодействующие с ответными полями 10 также одинаковых седел 11, выполненных с односторонними скосами, с углом, равным половине угла клиновой обоймы 2, уплотнительные элементы 12 последних помещены в расточки 13 корпуса 14 клиновой задвижки. Нормально к наружной поверхности седел выполнены глухие каналы 15, в которые помещены болты 16, ввернутые в тело корпуса 14. При этом диски 5 снабжены центральными выемками 17, в которые установлены кольцевые подпятники 18 и 19, взаимодействующие с шаром 20, выполненным из особо прочного материала (например, стеллита).

Сборка затвора клиновой задвижки

В сквозное отверстие 3 обоймы 2 заводят диски 5 с предварительно помещенными в выемки 17 подпятниками 18 и 19 с шаром 20, затем устанавливают держатель 7, помещая его бурт в кольцевые канавки 6, после этого вворачивают шпиндель 1 в резьбовое отверстие обоймы 2, затем устанавливают нижний держатель 8 и крепят его к обойме 2. В расточки 13 корпуса 14 клиновой задвижки устанавливают седла 11 с уплотнительным элементом 12 таким образом, чтобы образующие минимальной и максимальной высот седел находятся в одной плоскости, проходящей через вертикальную ось корпуса. После чего через отверстие для болтов 16, выполненных в теле корпуса 14, производят засверление глухих каналов 15, либо одного, либо двух, и вворачивают болты 16. Затвор клиновой задвижки готов к работе.

Работа затвора клиновой задвижки

Закрытие затвора.

Под управлением шпинделя 1 клиновой узел в сборе опускается вниз до соприкосновения уплотнительных полей 9 дисков 5 с уплотнительными полями 10 седел 11. После остановки движения клина усилие от шпинделя 1 через обойму 2 передается на диски 5 и подпятники 18 и 19 с шаром 20, которые благодаря взаимодействию друг с другом перераспределяют и выравнивают усилие от шпинделя, создавая по всей площади уплотнительных полей затвора одинаковое удельное давление, т.е. самоустанавливается положение уплотнительных полей дисков 5 по отношению к уплотнительным полям седел 11.

Таким образом, применение унифицированных дисков 5 и односторонне скошенных одинаковых седел 11 предопределяет выполнение двух равных по высоте кольцевых подпятников 18 и 19, взаимодействующих с шаром 20, выполненным из особо прочного материала, что позволяет уменьшить контактные напряжения, возникающие при закрытии затвора посредством их распределения по кольцевой площади контакта шара 20 с кольцевыми подпятниками 18 и 19, что, несомненно, повысит срок службы затвора.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к арматуростроению, и может быть использовано в химической, нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности. Затвор клиновой задвижки содержит соединенную со шпинделем обойму, охватывающую выступы двух одинаковых дисков с размещенной между ними составной пятой и удерживаемых в обойме буртами верхнего и нижнего держателей, помещенными в кольцевые канавки дисков, уплотнительные поля которых взаимодействуют с ответными полями седел, выполненными с односторонними скосами, закрепленными и загерметизированными в корпусе. Угол скоса седел равен половине угла клиновой обоймы. Пята состоит из двух кольцевых равных по высоте подпятников, охватывающих шар, выполненный из прочного материала. Изобретение направлено на создание узла затвора клиновой задвижки с повышенной степенью ремонтопригодности. 3 ил.

Затвор клиновой задвижки, содержащий соединенную со шпинделем обойму, охватывающую выступы двух одинаковых дисков с размещенной между ними составной пятой и удерживаемых в обойме буртами верхнего и нижнего держателей, помещенными в кольцевые канавки дисков, уплотнительные поля которых взаимодействуют с ответными полями седел, выполненными с односторонними скосами, закрепленными и загерметизированными в корпусе, отличающийся тем, что угол скоса седел равен половине угла клиновой обоймы, а пята состоит из двух кольцевых равных по высоте подпятников, охватывающих шар, выполненный из прочного материала.