Клапан регулирующий Российский патент 2018 года по МПК F16K1/12 F16K1/42 

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано на магистральных трубопроводах для регулирования расхода газа и перекрытия потока газа с заданной герметичностью.

Известен прямоточный клапан по патенту GB №2166847 А, кл. F16K . Данное устройство имеет корпус, внутри которого расположен подвижный затвор, а также седло с герметичным уплотнением, жестко соединенное с корпусом, и червячный привод, включающий червяк, червячное колесо с ходовой резьбой на внутренней поверхности и шток с ходовой резьбой, связанный с затвором и взаимодействующий с внутренней ходовой резьбой червячного колеса.

Наиболее близким техническим решением является клапан запорный по патенту РФ №2198335, кл. F16K , . Клапан содержит корпус со штифтом, затвор в виде подвижной втулки с ходовой резьбой на наружной поверхности, седло, расположенное на опорной поверхности корпуса, и червячный привод затвора, включающий червяк, расположенный в корпусе, и червячное колесо с ходовой резьбой на внутренней поверхности, взаимодействующей с ходовой резьбой затвора, причем втулка снабжена пазом, взаимодействующим со штифтом.

Анализ известных конструкций регулирующих клапанов, выбранных в качестве аналога и прототипа, показал их следующие недостатки.

В клапанах не всегда обеспечивается достаточно герметичное уплотнение затвора и седла. Это связано с тем, что подвижное соединение затвора с корпусом всегда выполняется с гарантированным зазором, а седло в известных конструкциях устанавливается в корпусе жестко соосно с осью посадочного отверстия, по которому перемещается затвор. Причем уплотняющая поверхность седла, которая контактирует с уплотняющей поверхностью затвора, обычно является конической. При установке затвора в посадочное отверстие корпуса в результате наличия гарантированного зазора между посадочными поверхностями корпуса и затвора неизбежно возникнет несоосность между затвором и седлом даже при идеальной соосности между седлом и посадочной поверхностью корпуса. С учетом регламентированных допусков на погрешности изготовления деталей клапана указанная выше несоосность может существенно возрасти. В момент закрытия затвора при наличии несоосности между затвором и седлом будет происходить или недостаточно герметичное уплотнение затвора с седлом, иди заклинивание затвора, особенно если уплотняющая поверхность седла является конической.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение герметичности клапана за счет обеспечения седлу возможности самоустанавливания при контакте с затвором, а также надежности, долговечности и уменьшение мощности привода.

Указанная техническая задача достигается тем, что в клапане регулирующем, содержащем корпус со штифтом, затвор в виде подвижной втулки с ходовой резьбой на наружной поверхности и пазом, взаимодействующим со штифтом, седло, расположенное на опорной поверхности корпуса, и червячный привод затвора, включающий червяк, находящийся в корпусе, и червячное колесо с ходовой резьбой на внутренней поверхности, взаимодействующей с ходовой резьбой подвижного затвора, поверхность седла, контактирующая с затвором, выполнена плоской, а его противоположная поверхность - сферической выпуклой и снабжена осевой расточкой, при этом опорная поверхность корпуса, взаимодействующая со сферической выпуклой поверхностью седла, выполнена сферической вогнутой и на ней установлен рассекатель, на оси которого размещены седло и упругая втулка в осевой расточке седла, причем длина упругой втулки больше глубины осевой расточки.

Анализ отобранных в результате патентных, информационных и каталожных материалов, касающихся клапанов регулирующих, по фондам Саратовской областной универсальной научной библиотеки позволяет сделать вывод, что предлагаемое изобретение не известно из уровня техники, то есть имеет изобретательный уровень.

Конструкция предлагаемого клапана регулирующего основана на отзывах эксплуатирующих организаций о проблемах герметичности, возникающих в процессе работы известных клапанов регулирующих.

В предлагаемой конструкции, благодаря установке седла с плоской уплотняющей поверхностью в корпусе с рассекателем на сферической опоре с упругой втулкой и возможности самоустановки седла по уплотняющей поверхности затвора, обеспечивается более герметичное уплотнение затвора с седлом, а также снижение требуемой величины осевой силы, действующей на затвор для выполнения герметичности, что позволяет повысить надежность и долговечность работы клапана и уменьшить мощность привода.

Следовательно, предложенная конструкция обладает промышленной полезностью.

Устройство клапана регулирующего представлено на чертеже, фиг. 1.

Клапан регулирующий содержит корпус 1 со штифтом 2, затвор 3 в виде подвижной втулки с ходовой резьбой 4 на наружной поверхности и пазом 5, взаимодействующим со штифтом 2, седло 6 и червячный привод затвора, включающий червяк 7, находящийся в корпусе 1, и червячное колесо 8 с ходовой резьбой на внутренней поверхности, взаимодействующей с ходовой резьбой 4 подвижного затвора 3, поверхность 9 седла 6, контактирующая с затвором 3, выполнена плоской, а его противоположная поверхность 10 - сферической выпуклой и снабжена осевой расточкой 11, при этом опорная поверхность корпуса 1, взаимодействующая со сферической выпуклой поверхностью 10 седла 6, выполнена сферической вогнутой 12 и на ней установлен рассекатель 13, на оси которого размещены седло 6 и упругая втулка 14 в осевой расточке 11 седла 6, причем длина упругой втулки 14 больше глубины осевой расточки 11.

Клапан регулирующий работает следующим образом.

Для перекрытия потока газа уплотняющая поверхность затвора 3 прижимается с помощью червячного привода к плоской уплотняющей поверхности 9 седла 6. При этом, в момент касания указанных поверхностей затвора 3 и седла 6, седло 6 самоустанавливается по уплотняющей поверхности затвора 3 за счет деформации упругой втулки 14, а при дальнейшем осевом перемещении затвора 3 будет происходить дополнительная деформация упругой втулки 14 до тех пор, пока сферическая выпуклая поверхность 10 седла 6 не коснется сферической вогнутой поверхности 12 корпуса 1. В этом положении будет обеспечиваться герметичное закрытие клапана.

Таким образом, конструкция клапана регулирующего удовлетворяет поставленной технической задаче.

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности. Клапан регулирующий содержит корпус 1 со штифтом 2, затвор 3 в виде подвижной втулки с ходовой резьбой 4 на наружной поверхности и пазом 5, взаимодействующим со штифтом 2, седло 6 и червячный привод затвора, включающий червяк 7, находящийся в корпусе 1, и червячное колесо 8 с ходовой резьбой на внутренней поверхности, взаимодействующей с ходовой резьбой 4 подвижного затвора 3, поверхность 9 седла 6, контактирующая с затвором 3, выполнена плоской, а его противоположная поверхность 10 - сферической выпуклой и снабжена осевой расточкой 11, при этом опорная поверхность корпуса 1, взаимодействующая со сферической выпуклой поверхностью 10 седла 6, выполнена сферической вогнутой 12 и на ней установлен рассекатель 13, на оси которого размещены седло 6 и упругая втулка 14 в осевой расточке 11 седла 6, причем длина упругой втулки 14 больше глубины осевой расточки 11. Благодаря установке седла с плоской уплотняющей поверхностью в корпусе с рассекателем на сферической опоре с упругой втулкой и возможности самоустановки седла по уплотняющей поверхности затвора, обеспечивается более герметичное уплотнение затвора с седлом, а также снижение требуемой величины осевой силы, действующей на затвор для выполнения герметичности. 1 ил.

Клапан регулирующий, содержащий корпус со штифтом, затвор в виде подвижной втулки с ходовой резьбой на наружной поверхности и пазом, взаимодействующим со штифтом, седло, расположенное на опорной поверхности корпуса, и червячный привод затвора, включающий червяк, находящийся в корпусе, и червячное колесо с ходовой резьбой на внутренней поверхности, взаимодействующей с ходовой резьбой подвижного затвора, отличающийся тем, что поверхность седла, контактирующая с затвором, выполнена плоской, а его противоположная поверхность - сферической выпуклой и снабжена осевой расточкой, при этом опорная поверхность корпуса, взаимодействующая со сферической выпуклой поверхностью седла, выполнена сферической вогнутой и на ней установлен рассекатель, на оси которого размещены седло и упругая втулка в осевой расточке седла, причем длина упругой втулки больше глубины осевой расточки.