Узел затвора отсечного устройства Российский патент 2022 года по МПК F16K3/30 F16K43/00 F16K25/04 

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

Известно быстродействующее отсечное устройство с пневмопружинным актуатором (см. RU2563944 С2 F16K 31/12), состоящее из клинового двух дискового затвора взаимодействующего с ответными седлами, закрепленными в проходном канале корпуса и управляемого через уплотненный шток пневмопружинным актуатором. Последний под действием пневмоприводов поршневого типа открывает затвор и взводит пакеты тарельчатых пружин, которые и закрывают за короткое время затвор отсечного устройства.

К недостаткам известного устройства относится возможная не герметичность затвора из-за попадания между уплотнительными полями седел и клина твердых частиц, находящихся в проводимой среде.

Известен также затвор отсечного устройства (см. RU2421646 С2 F16K 3/02) - прототип, содержащий круглые кольцевые кольца подпружинено установленные в проточном канале корпуса, взаимодействующие с плоским отсечным шибером и ограничителем, установленным в нижней части корпуса их перемещения (распоркой), которое возможно при совместном воздействии на седла проводимой среды и пружин (либо упруго деформирующих элементов) в положении отсечного шибера «открыто»

Если при эксплуатации на проводимой среде содержащей мелкие твердые частицы при запирании затвора происходит очищение уплотнительных полей седел, но при этом не исключено забивание мелкими твердыми частицами зазоров между распоркой и седлами, что приведет к негерметичности затвора, а значит к снижению его надежности, как показателя работоспособности.

Технической задачей настоящего изобретения является создание конструкции узла затвора отсечного устройства свободного от упомянутых выше недостатков.

Поставленная задача решается тем, что узел затвора отсечного устройства, содержащий корпус, в проточном канале которого установлены подпружиненные кольцевые седла, взаимодействующие с управляемым шпинделем плоским шибером и ограничителем перемещения седел, расположенным в нижней части корпуса, при этом ограничитель перемещения седел выполнен в виде закрепленных и загерметизированных в дне корпуса стержней, сопрягаемых с ответными лунками на наружной поверхности седел, а нижний торец шибера выполнен с криволинейным углублением, соединяющим острую кромку наибольшего по ширине уплотнительного поля с плоским торцом противоположного уплотнительного поля.

На фиг. 1 изображен продольный разрез узла затвора отсечного устройства; на фиг. 2 выноска I на фиг. 1; на фиг. 3 выноска II

Узел затвора отсечного устройства содержит корпус 1, в выемках 2 проходного канала 3 установлены кольцевые седла 4 подпружиненные относительно корпуса 1. Седла 4 взаимодействуют с плоским шибером 5 управляемым шпинделем 6.

В нижней части седел 4 выполнены лунки 7, в которые заведены стержни 8 уплотненные относительно дна корпуса 1 кольцами 9 и резьбовыми пробками 10. На нижнем торце шибера 5 выполнена криволинейная выемка 11. Выемка начинается от острой кромки 12 наибольшего по ширине уплотнительного поля 13 и заканчивается на плоском торце 14 противоположного уплотнительного поля 15 шибера 5. Сверху корпус 1 закрыт крышкой 16 с герметизирующим узлом шпинделя 6.

Сборка узла затвора отсечного устройства осуществляется следующим образом. В расточки 2 корпуса 1 поочередно помещают кольцевые седла 4 с упруго деформирующими элементами. За внутренние кольцевые проточки седла 4 разжимаются технологическим приспособлением. В зазор между седлами 4 помещают шибер 5 в сборе со шпинделем 6 и крышкой 16. Соединяют крышку 16 с корпусом 1. Снимают технологическое приспособление для разжима седел. Затем через нижние отверстия (своего рода кондуктор) в дне корпуса 1 засверливают диаметром d₁ лунки 7 в обоих седлах 4. Помещают в лунки 7 стержни 8 с уплотнением 9 и фиксируют резьбовой пробкой 10. При этом сопряженный с лункой 7 конец стержня 8 выполнен диаметром d₂<d₁.

Узел затвора отсечного устройства готов к работе.

Разборка узла затвора отсечного устройства производится в обратном порядке.

Закрытие затвора отсечного устройства.

Под действием привода шпиндель 6 с шибером 5 опускается вниз, при этом седло 4 под действием упруго-деформирующих элементов всегда плотно прилегает к шиберу 5, а заостренный угол 12 уплотнительного поля 13 шибера 5 очищает ответную поверхность уплотнительного поля седла 4. При этом перекрытие канала 3 корпуса 1 наступает раньше, чем у противоположного уплотнительного поля 15, которое так же перекрывает канал 3.

При этом площадь воздействия проводимой среды на шибер 5, а значит и удельное давление между уплотнительными полями 13 шибера и седла 4, повышенное, что положительно влияет на герметичность затвора.

В случае работы затвора на проводимой среде, имеющей в своем составе твердые частицы, которые могут оседать в нише корпуса между седлами 4, острая кромка 12 шибера 5 вдавливается в этот осадок и перемещает часть осадка в нишу 11, чем обеспечивается надежно перекрытие канала 3 корпуса 1. Этому способствует и конструкция ограничителей перемещения седел 4 расположенных не в зоне (между седлами) в которой возможно скопление твердого осадка.

Таким образом, благодаря тому, что шибер имеет разную ширину уплотнительных полей, причем более широкое выполнено с острым углом, а ограничители перемещения седел индивидуальны для каждого седла и размещены не в зоне скопления возможных твердых частиц находящихся в проводимой среде, это все вкупе повышает степень надежности работы затвора отсечного устройства.

Изобретение относится к машиностроению, а именно к арматуростроению, и может быть использовано в химической, нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности. Поставленная задача решается тем, что узел затвора отсечного устройства содержит корпус. В проточном канале корпуса установлены подпружиненные кольцевые седла, взаимодействующие с управляемым шпинделем плоским шибером и ограничителем перемещения седел, расположенным в нижней части корпуса. Ограничитель перемещения седел выполнен в виде закрепленных и загерметизированных в дне корпуса стержней, сопрягаемых с ответными лунками на наружной поверхности седел. Нижний торец шибера выполнен с криволинейным углублением, соединяющим острую кромку наибольшего по ширине уплотнительного поля с плоским торцом противоположного уплотнительного поля. Технической задачей изобретения является создание конструкции узла затвора отсечного устройства, который повышает степень надежности работы затвора отсечного устройства. 3 ил.

Узел затвора отсечного устройства, содержащий корпус, в проточном канале которого установлены подпружиненные кольцевые седла, взаимодействующие с управляемым шпинделем плоским шибером и ограничителем перемещения седел, расположенным в нижней части корпуса, отличающийся тем, что ограничитель перемещения седел выполнен в виде закрепленных и загерметизированных в дне корпуса стержней сопрягаемых с ответными лунками на наружной поверхности седел, а нижний торец шибера выполнен с криволинейным углублением, соединяющим острую кромку наибольшего по ширине уплотнительного поля с плоским торцом противоположного уплотнительного поля.