Задвижка Советский патент 1986 года по МПК F16K3/316 

Из.обретение относится к арматуростроению.

Целью изобретения является сниже ние габаритов и повьшение надежное™ ти за счет расположения направляю- щих поверхностей внутри периметра герметизации как на седле, так и на .запорном органе, а также за счет того, что запорный орган направляется в закрытом положении с двух сто- ррн экваториальной плоскости, где действуют результирующие усилия, создаваемые давлением рабочей среды на пов.ерхность запорного органа со стороны входного патрубка, что в свою очередь значительно снижает изгибающие усилия, воздействующие на запорный орган. Кроме того, обеспечивается непрерывное направление запорного органа при его открытии.

На фиг. 1 показана задвижка, продольны разрез; на фиг. 2 - разрез А-А на фиг. I; на фиг. 3 - задвижка, поперечгада разрез; на фиг. 4 - вариант выполнения задвижки, продольный разрез; на фиг. 5 - то же, разрез Б-Б на фиг. 4; на фиг. 6 - то .же, поперечный разрез; на фиг. 7 - то же, направляющая поверхность корпуса задвижки; на фиг. 8-10 - вариант выполнения запорного органа; на фиг. П - разрез В-В на фиг. 10; на фиг. 12 - то же, .другой вариант выполнения на фиг. 13-16 - положения запорного органа между-закрытием и открытием .

Задвюкка имеет трубчатый литой корпус I Т-образной формы-с входным 2 и выходным 3 патрубками с горизонтальной осью Х-Х. На корпусе 1 имеется трубчатая коробка 4 с вертикальной осью Y-Y. Обозначим Р поперечную плоскость симметрии корпуса, .содержащую ось Y-Y возвратно-поступательного движения запорного органа и перпендикулярную оси Х-Х; Q - плоскость симметрии или меридиональную плоскость, образованную осями X-X Kt Y-Y; R - экваториальную плоскость, т.е. горизонтальную плоскост содержащую ось Х-Х и перпендикулярную оси вращения Y-Y,

Входной патрубок 2 имеет внутрен нюю впускную полость А с осью Х-Х различной формы, например цилиндрическую с круглым сечением. Коробка .4.имеет внутреннюю полость В с осью

5

0

5

Y-Y постоянного почти эллиптического сечения. Полость В выходит радиаль- но в полость А, где она удлиняется опорной поверхностью седла 5. Опорная поверхность седла 5, которая принимает меридиональную Q и поперечную Р плоскости как плоскости симметрии и средняя линия которой определяет линию герметизации корпуса 1, находится над экваториальной ппоскостью R в двух плоскостях с прямолинейным следом, сходящихся вблизи оси Х-Х. Под экваториальной плоскостью R опорная поверхность седла 5 образована развивающимися кривыми винтовыми поверхностями, имеющими форму свода или перевернутой и, вершина которой находится вблизи оси X-X, и совпадающими со стенкой впускной полости А на нижнем участке напротив выхода коробки 4 во впускную полость А.

Для перекрытия седла 5 предназначен запорный орган 6, совершающий вертикальные возвратно-поступаль- ные движения по оси Y-Y и управляе- мый штоком привода 7 оси Y-Y, взаимодействующей с регулировочной гайкой, которая заключена в коробке 8, предусмотренной; в верхней части запорного органа 6. Как и корпус 1, запорный орган 6 содержит в качестве плоскостей симметрии плоскости Рир. Запорный орган 6 может быть выjj-полнен. например, из серого чугуна, чугуна с шаровидными включениями Графита, стали, латуни, бронзы, пластмассы любым подходящим способом (прецизионным литьем, штамповкой, обработкой и т,д.).В данном случае запорный орган 6 полностью обре- зинен и имеет конфигурацию диска, перпендикулярного оси Х-Х и подогнанного к размерам впускной полости

j А и форме седла 5. Нижняя часть этого является полуцилиндрической, а диск приподнят над клином 9, ребро которого горизонтально и перпендикулярно оси Х-Х.

50 Линия герметизации на корпусе 1 и запорном органе 6 образует двойную петлю, перекрещивающуюся в двух iдиаметрально противоположных точках, расположенных на уровне экваториапь55 иой плоскости R. Эти две перекрещивающиеся петли располагаются над экваториальной п.поскостыо R в двух сходящихся плоскостях и проецируются

0

40

на меридиональную плоскость Q по клину, вершина которого близка к оси Х-Х. Под экваториальной плоскостью R обе петли проецируются на меридиональную плоскость Q по своду или пер вернутой и с вершиной, расположенной вблизи оси Х-Х, и совпадают в их части со стенкой впускной полости А. На запорном органе 6 линия герметизации выражается через гребень 10 набивочного шнура И с треугольным сечением, который образует выступ резинового покрытия шнура П запорного органа 6.

В верхней части поверхность герметизации седла 5 ориентирована в поперечном направлении по отношению к . оси X-X. От экваториальной плоскости R эта поверхность герметизации развертывается постепенно вниз винтовым кручением до совпадения с впускной йолостьюг А. Направление шнура И запорного органа 6 развертывается так, чтобы его гребень 10 всегда был повернут к седлу.

Обе линии герметизации седла 5 и запорного органа 6 теоретически одинаковы и совпадают в положении закрытия задвижки, однако из-за допусков на обработку это условие идеально не выполняется. Поэтому для учиты- вания допусков на обработку и обеспечения герметичности целесообразно, чтобы опорная поверхность седла 5 имела в экваториальной зоне с двух сторон оси Х-Х две лыски или плоскосрезанные вершины 12, тогда как шнур 11 запорного органа 6 имеет короткие прямые экваториальные сечения 13 связи с боковой вертикальной проекцией (фиг.I), предназначенные для наложения на лыски или плоскосрезанные вершины 12.

На корпусе 1 (фиг. 4-7) предусмотрены две направляюших поверхности 14, по одной для каждой поверхности запорного органа 6, расположенные с двух стЬрон поперечного сечения Р (фиг. 4 и 6), причем эти поверхности симметриьтф относительно кpиoдиoнaль- ной плоскости Q (фиг. 5-7).

Направляющие поверхностий .14 имеют вертикальные направляющие. Они заключены между впускной полос- .тью Аи поверхностью герметизации или опорной поверхностью седла 5. Напротив плоскости поперечного сечения Р они имеют С-образную форму

закрытый конец которой обращен в сторону привода.

Согласно фпг. 4-7, каждая направляющая поверхность 14 имеет

5 пару плоских боковых частей 15, наклонных по отношению к плоскости поперечного сечения р и касательных к горизонтальной поверхности нижней части седла 6 (фиг.6), а между этими

0 двумя плоскими частями 15 над впускной полостью А - цилиндрическую часть с криволинейной направляющей 16, которая выходит прнблизительно из точки С, в которой вершина поверхs ности седла 5 встречается с впускной полостью А.

Напротив плоскости поперечного сечения Р (фиг. 5 и 7) плоские части 15 направляющей поверхности 14

0 имеют максимальную ширину на уровне экваториальной плоскости R и сужаются, поднимаясь к коробке 4, до приблизительно нулевой ширины в плоскости Q. Вертикальный размер

5 центральной криволинейной части 16 может быть увеличен кверху, как изображено штрих-пунктирными линиями на фиг. 5.

По другим вариантам осуществления плоские части 15 замены криволинейными частями 17, вписываемыми в проекцию на экваториальную плоскость R пересечения верхней части опорной поверхности седла 5 с впускной полос- тью А, и удлиняющимися криволинейными частями 18, причем совокуп ность горизонтальной проекции поверхности 14 имеет при этом почти эллиптическую форму, как изображено штрих-пунктирными линиями на фаг. 6. Криволинейиая часть 18, кроме того, может быть заменена плоской частью 19, перпендикулярной оси Х-Х; в этом случае направляющая поверхность 14 проецируется на плоскость R по ломаной линии. Можно также комбинировать два указанных выше варианта (боковые криволиней- luie части и плоскую центральную

часть). 0

С каждой стороны плоскости попе- .речного сечения Р направляющая поверхность J4 образована, таким образом, пересечением зоны корпуса 5 1, заключенной между впускной полостью А и седлом 5, цилиндром с вертикальными направляющими, криволинейная директриса которого является од0

5

0

5

ной из кривых 15-16-15. 17-18-17, 15- 19-15, 17-19-17, Обе направляющие поверхности 14 имеют конфигурацию гиперболы или двух противоЬи Л жащих конусов с одной вершиной с заостренными концами (фиг.4).

На каждой поверхности своего диска, следовательно, симметрично относительно плоскости поперечного сечения Р (фиг. l- З, 8-12), на осе- в,ом выступе в любой точке относительно соответствующей точки набивочного шнура П (фиг.1) и внутри периметра набивочного шнура 11 в плоскости поперечного сечения Р (фиг.2),запорный орган 6 имеет направлякицую поверхность в виде полосы или ленты 20 с вертикальными направляющими, имеющими форму и, закрытый конец которой обращен в сторону внутренней поверхности впускной полости А. Каждая направляющ полоса 20 принимает меридиональную плоскость Q как плоскость симметрии и включает две гшос- кие вертикальные части 21, образующие ветви и и часть ее петли и лежащие между зоной, расположенной под экваториальной плоскостью К,и верхней част ью набивочного шнура 1 вблизи пересечения диска и верхнего к.т1ина 9 запорного органа 6,

Плоские BepTHijanbHbie части 21 наклонены по отношению к плоскости поперечного сечения Р (фиг,3).

Обе плоские части 2 соединены снизу неплоской частью 22 с верти-, кальными направлякнцими, которая яв - ляется частью петли U. Средняя плоскость этой петли накпонена к вертикали (фиг.1), удаляясь от нижней части плоскости Р, Эта петля, таким образом, под плоскостью R - самая удаленная поверхность от плоскости Р, причем поверхность становится выступающей по отношению к диску запорного органа 6 для взаимодействия с верхней криволинейной частью 18 направляющей поверхности 4 корпуса 1.

Как видно на фиг. 8, плоские поверхности 21 ленты 20 простираются .до вертикальной направляющей 23, расположенной по оси Х-Х, приблизительно на трети половины ширины диска плоскости Р, Расстояние до этой плоскости Р вертикальной направляющей 23, разделяющей боковые части 15 и центральную часть 18

Направляющей поверхности 14, такое же, как на фиг. 7.

Как-изображено на фиг. 11 и 12, направляющие полосы или ленты 20

запорного органа 6 могут быть либо без резинового покрытия (фиг. II), либо обрезинены, как остальная часть запорного органа 6 (фиг.12), для облегчения изготовления и повьр

0 шения стойкости по отношению к коррозионным средам.

Устройство работает следующим образом.

В положении закрытия (фиг. 1,

5 2,3 и 13) лишь плоские боковые вертикальные направляющие части 15 корпуса 1 и части 21 запорного органа 6, находятся в контакте (заштриховано). Зона контакта 24 охватывает большую

0 часть длины и всю ширину частей 21 запорного органа 6, но лишь часть полной поверхности боковых частей 15 корпуса . Отсюда следует, что опорньй контакт обеспечивается не5 зависимо от допусков на размер при обработке в зоне, начинающейся под экваториальной плоскостью R и лежащей в значительной степени под этой плоскостью, причем эта зона

0 симметрична по отношению к плоскости Q и близка к граничным областям запорного органа 6.

С самого-начала открытия, (фиг. 14-16), т.е. подъема запорного орга- -на 6, набивочный шнур I1 запорного органа 6 не находится более в контакте с опорной поверхностью седла 5. Он перемещается относительно седла 3 без скольжения. Лишь onopjuie на-

J Правляющие поверхности 14 и 20 скользят друг относительно друга.

Плоские боковые части 15 и 21 опорных иаправляющих поверхностей продолжают взаимодействовать во время перемещения вверх запорного оргйна 6 (фиг.14), а зона контакта 24 постепенно уменьшается по высоте и поднимается к криволинейной поверхности корпуса I.

0 г,

латем наступает переходный момент (фиг. 15), при котором на взаимодействие боковых частей 15 и 21 налагается взаимодействие криволинейной части 18 корпуса 1 с криволинейной неплоской частью 22 запорного органа 6. Это обеспечивает отсутствие прерывания в направлении яцррного органа 6, когда зона кон

тактг 24 между запорным органом 6 и корпусом 1 переходит из плоских боковых частей 15 и 2I к криволинейным частям 18 и 22.

Когда самая большая часть проходного сечения впускной полости А уже освобождена, запорный орган 6 проходит в положение (фиг. 16), при котором неплоская криволинейная направляющая часть 22 запорного органа 6 находится в контакте с криволинейной направляющей частью 18 корпуса I. Направляющая зона 24 контакта, даже небольшой протяженности поддерживается до полного открытия запорного органа 6.

Во время спуска запорного органа 6 к положению закрытия контакт про- исходит вначале между этими криволинейными частями 18 и 22, затем одновременно между этими криволинейными частями и плоскими частями 15 и 21, затем лишь между плоскими частями 15 и 21 опорных направляющих поверхностей 14 и 20.

Направляющие поверхности 14 и 20 имеющие очень небольшие габариты, обеспечивают, таким образом, эффективное возобновление во всех положениях Запорного 6 органа сил, стремящихся прогнуть или опрокинуть запорный орган 6 под статическим или динамическим действием рабочей среды

Кроме того, как во время открытия, так и во время закрытия запорного органа б направлякхцие опорные поверхности 14 и 20, расположенные симметрично с двух сторон от плоскостей симметрии Р и Q, уравновешивают паразитиый момент вращения, стремящийся быть переданным запорному органу 6 посредством управления штоком привода, когда он приводится

во вращение для подъема или опускания запорного органа 6.

Формула изобретения

5.

1.Задвижка, содержащая корпус

с горизонтальными входным и выходным патрубками, расположенные перпендикулярно продольной оси патрубков ко-

0 робку, два симметричных сёдла и взаимодействующий с ними запорный орган с герметизирукщим шнуром, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения,

5 причем на запорном органе выполнены направляющие с вертикальными участками, расположенные по обе стороны от плоскости симметрии запорного органа, проходящей через про0 дольную ось штока привода внутри герметизирующей поверхности, отличающаяся тем, что, с целью снижения габаритов и повышения надежности, направляющие поверхности

5 запориого органа снабжены выступаюпщ- ми относительно герметизирующего шнура дополнительными вертикальными направляющими поверхностями U-об- разной формы, обрар(енной открытым

0 концом в сторону привода, а закрытым - в сторону внутренней поверх-- ности корпуса, противолежащей коробке корпуса, а на корпусе выполнены контактируюш ие с направляющими по

- верхностями запорного органа вертикальные направляю01ие поверхности С-образной , обращенной закрытым концом в сторону привода, расположенные между внутренней поверхнос-

тью корпуса и поверхностью седел.

2.Задвижка по п. 1, о т л и ч а ю- щ а я с я тем, что направляющ11е поверхности запорного органа и корпуса выполнены непрерывными.

X

Фиг.2

Фа-г.З

Ри.гЛ

Фаг,6

Фиг.8

Изобретение относится к области арматуростроения. Целью изобретения является снижение габаритов и повышение надежности за счет расположения направляющих поверхностей внутри периметра герметизации и снижения изгибающих усилий, воздействующих на запорный орган..С этой целью направляющие поверхности запорного органа 6 снабжены напраапяющи- ми поверхностями 20 U-образной формы, обращенной открытым концом в сторону привода 7, а закрытым - в сторону внутренней поверхности корпуса 1. На корпусе 1 выполнены контактирующие с направляюпигми поверхностями 20 запорного органа 6 направляющие поверхности С-образной формы, обращенной закрытым концом в сторону привода 7, расположенные между внутренней поверхностью корпуса 1 и поверхностью седел 5. 1 з.п, ф-лы, 16 ил. СО СП иг.)

20

ft

г.№

Составитель М. Кольцова Редактор И. Рыбченко Техред Л.Сердюкова Корректор А. Тяско

Заказ 5046/61 Тираж 880Подписное

ВНЙППИ Государственного ко в1тета СССР

по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул. Проектная, 4