Запорное устройство Советский патент 1984 года по МПК F16K1/22 

2.Устройство по п. 1, о т л и ч аю ще е ся тем, что касательн наклонена к плоскости под углом 20-30.

3.Устройство по п. 1, о т л и ч а 10 щ е е с. я тем,- что профиль линии герметичности в сечепии плоскостьюд проходящей через ось проходного канала перпендикулярно поворотной оси заслонки, образован плавным сопряжением прямолинейного и выпукло-вогнутого участков.

4.Устройство по п. 3, о т л и ч а ю щ е е СЯ тем, что крайние

982

точки профиля расположею 1 на одной линии с точкой пересечения оси вращения заслонки и оси проходного канала.

5.Устройство по п. 1, о т л ичающееся тем, что поверхность заслонки, на которой закреплен уплотнительный элемент, выполнена выпуклой.

6.Устройство по п. 5, о т л и Мающееся тем, что выпуклая поверхность заслонки выполнена в виде части цилиндрической поверхности

с образующей, параллельной поворотной оси заслонки.

1. ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО, содержащее трубчатый корпус с проходным каналом и расположенный в нем запорный орган, выполненный в виде заслонки, установленной на по воротной оси, перпендикулярной оси канапа, с возможностью взаимодействия с седпом и снабженной уплотнитепьным элементом, контактируюищм с седлом по линии герметичности, отличающееся тем, что, с целью повышения долговечности и уменьшения мощности привода, линия герметичности образована множеством точек, каждая из которых является точкой пересечения касательной к окружности с центром, совпадаю1ЦИМ с рсью вращения заслонки, и радиусом, равным расстоянию от оси вращения до линии герметичности, с ппоскостью, касательной к поверхности седла.

Изобретение относится к арматуростроению. Известно запорное устройство, в трубчатом корпусе которого на поворо ной оси, перпендикулярной оси канала, установлена запорная заслонка, снабженная уплотнительным элементом контактирующим с седлом ij. В известном устройстве герметичность в закрытом положении обеспечивается благодаря наличию относительно большого радиальрого выступа на уплотнительном элемента, взаимодействующего с опорной поверхностью седла, что приводит к повышенному трению в положении, близком к положе нию закрытия и, следовательно, к зна чительному износу уплотнения и к уве личению усилия, необходимого для поворота заслонки. Цель изобретения - повьппение долговечности и уменьшение мощноети.привода. Для достижения указанной цели в запорном устройстве, содержащем труб чатый корпус с проходным каналом и расположенный в нем запорный орган, выполненный в виде заслонки, установ ленной на поворотной оси, перпендйкулярной оси канала, с возможностью взаимодействия с седлом и снабженной уплотнитепьным элементом, контактиру щим с седлом по линии герметичности последняя образована множеством точек, каждая из которых является точкой пересечения касательной к окружности с центром, совпадающим с осью врал(ения заслонки, и радиусом, равным расстоянию от оси вращения до лиции герметичности, с плоскостью, касательной к поверхности седла. Касательная наклонена к плоскости под углом 20-30. Профиль линии герметичности в сечении плоскостью, проходящей через ось проходного канала перпендикулярно поворотной оси заслонки, образован плавным сопряжением прямолинейного и выпукло-вогнутого участков. Крайние точки профиля расположены на одной линии с точкой пересечения оси вращения заслонки и оси проходного каналаi Поверхность заслонки, на которой закреплен уллотнитепьньй элемент, выполнена выпуклой. Выпуклая поверхность заслонки выполнена в виде части цилиндрической поверхности с образующей, параллельной поворотной оси заслонки. Такое выполнение обеспечивает до|Стижение герметичности по всему периметру заслонки путем простого сжатия или постепенного прижатия уплотнения . На фиг. I изображено запорное устройство в закрытом положении, продольный разрез; на фиг. 2 - то же, в открытом положении; на фиг. 3 - вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - запорный орган; на фиг. 5 - запорный орган и . седло в положении частичного открытия; на фиг. 6 - запорный орган.

3

разрез; иа фиг, 7 - вид Б на фиг,6; на фиг, 8 - уплотнительный элемент в свободном состоянии,в момент входа в контакт с седлом; на фиг, 9 то же,в сжатом состоянии,в полностью закрытом положении; на фиг, 10 вариант эксцентричной установки запорного органа, позволяющий исползовать устройство в качестве обратного клапана,

В корпусе I предпагаемого запорного устройства, снабженном присоединительными фланцами 2, выполнена цилиндрическая полость 3 и образовано седпо 4 с двумя боковыми поверхностями 5 и 6, имеющими различный наклон. Поверхности 5 и 6 пересекаются по ребру 7, образующему петлю неправильной формы вокруг оси X - X проходного канала. Запорный орган 8 посажен на шпонке на оси 9 поворота с осьюУ-У, перпендикулярной оси X -X и пересекающей ее в точке О, Ось 9 связана с приводом. Запорный орган 8 имеет одну плоскую поверхность 10, одну выпуклую поверхность II и две выпуклые, замокающие объем запорного органа боковые поверхности 12, через которые проходит ось 9 запорного органа.

По всей периферии выпуклой поверхности 1I проходит уплотнительный элемент 13, выполненный из эластомера и представляЕощий собой выступ на оболочке 14, который покрыт весь запорный орган 8, Поперечное сечение уплотнительного элемента 13 имеет форму треугольника с вершиной 15, лежащей на линии герметичности уплотнительного элемента по которой происходит контакт запорного органа с седлом. .i

При закрытом положении устройств седпо 4 и запорный орган 8 имеют общую плоскость симметрии &, перпендикулярную оси Y -V и проходящую через осьХ -X проходного канала.

По всему периметру канапа,т,е, в любой точке Г линии герметичности, ппоскость Д , касательная к поверхности герметичности или седлу, образует острый угол оС постоянной величины с касательной к окружности радиусом R и осьюУ-У, проходящей через точку Г (Фиг.8),

Профиль запорного органа включает в себя располо;и нные последовательно часть J6 I п,1ямолинейную или {Слегка вогнутую,яак.онно отходящую

169824

)т плоской поверхности 10 (фиг.2), расширенную часть 17, со скругленной вершиной 18 и вогнутую часть 19, Крайние точки профиля, наиболее удале1г5 ные от оси Y -У, могут быть расположены на одной линии с точкой пересечения оси вращения и оси проходного канала либо быть смещенными в ту или иную сторону от нее параллель10 но оси )( -X,

Поверхность 11 запорного органа 8, противолежащая плоской поверхности 10, представляет собой цилиндрическую выпуклую поверхность, обра15 зующая которой параллельна оси поворота Y-V, но может иметь и вогнутую форму (фиг,6 и 71 с образующей, перпендикулярной оси Y-V, В обоих случаях запорный орган имеет аэро0 или гидродинамический профиль в положении полного открытия и, следовательно, оказывает минимальное сопротивление прохождению потока.

На фиг, 8 и 9 изображена работа 5 уплотнения,В каждой точке уплотнительный элемент входит в контакт с седлом 5 своей вершиной, продолжение вращения запорного органа 8 вызывает сжатие уплотнительного элемента с Q деформацией эластомера, но при полном отсутствии скольжения или трения.

Угол oi. выбирается в зависимости от оптимальной величины деформации

уплотнительного элемента, т,е, величины, необходимой и достаточной по всему периметру запорного органа :и поверхности седпа для обеспе;чения герметичности в закрытом по ложении запорного органа при определенном рабочем давлении. -На практике можно принять угол ОС постоянной величины порядка 20-30, допуская . измене1шя его величины на несколь5 ко градусов в ту или иную сторону в некоторых точках линии герметичности с целью смягчения изменений изгиба поверхности 5 седаа, В зависимости от выбора величины угла

0 оС. (строго постоянной по всему периметру заслонки и седла или слегка изменяющейся) выпуклость профиля запорного органа может быть больше или меньше.

Ввиду отсутствия трения или скольжения закрытие устройства осуществляется с минимальным износом гер-

51116982«

метизирующего уплотнения во время лагаемого запорного устройства и последовательных перемещений заслон-позволяет использовать привод мен1,

ки, что повьшает долговечность пред-шей мощности.

г

фиг.5

Фиг. 6

14

Фцг.В

IS

(риг, 7

Г

Фиг.З

.

п:5гт I

ut. W