Клапан для жидкостей и газов Советский патент 1946 года по МПК F16J15/46 

При изготовлении задвижек больших диам етров (для жидкостей и газов) встречаются затруднения в пригонке уплотняющих рабочих поверхностей.

Зачастую достигнутая с большими трудностями плотность запирания задвижки чрезвычайно быстро теряется с первых же моментов эксплоатации вследствие загрязнения рабочих поверхностей, их деформации и пр. При недостаточной плотности закрывания задвижка начинает пропускать содержимое запираемых ею трубопроводов.

Вследствие невозможности достичь при наличии задвижек действительно полной непроницаемости, в ряде случаев считается нормальным определенный процент утечки через задвижки.

Для создания надежного уплотнения уже известно применение резиновых пустотелых колец, заполненных уплотнительной жидкостью под давлением. Эти кольца прижимаются к рабочим поверхностям задвижки, устанавливаемой перпендикулярно оси трубопровода при запирании клапана.

Для возможности регулирования давления в уплотнительном кольце в желаемых пределах, согласно данному изобретению, предлагается соединить его полость с источником гидравлического давления, более высокого, чем давление рабочей среды.

Вместо резины для изготовления уплотнительного кольца может быть применен гофрированный металл.

На чертеже показаны различные формы выполнения предлагаемого клапана, причем фиг. 1 изображает о;бш;ий вид клапана; на фиг. 2 клапан показан в разрезе по оси трубопровода; на фиг. 3 показан вид по стрелке А фиг. 2; на фиг. 4 и 5 показана одна из форм выполнения уплотнительного кольца; фиг. 6 и 7 изОбражают видоизмененную конструкцию клапана с предлагаемым уплотнением; на фиг. 8 и 9 показаны два варианта подачи жидкости к уплотняющим кольцам; на фиг. 10. 11, 12 показаны разные BapiiaHTbi металлических колец.

Запорный орган клапана - заслонка 12 (фиг. 2-3) представляет собой диск, сидящий на шпинделе 5. В местах выхода шпинделя на диске сделаны уширения с рабочими уплотняемыми поверхностями. При закрывании или открывании заслонка поворачивается шпинделем 5 на 90°.

Уплотн-ительное кольцо быть выполнено в двух вариантах.

По первому варианту это кольцо (фиг. 4-5), изготавливаемое из резины, представляет собой почти прямоугольную кольцевую трубку 22 с уширениям-и 10 в местах прохождения шпинделя 5. На внешней нерабочей поверхности имеется резиновый же патрубок 21 для присоединения к гидравлическому нажимному аппарату.

Прилегание кольца к рабочим по-верхностям достигается нагнетанием в него жидкости из нажимного аппарата. Плотность прилегания к уплотняемым местам определяется давлением жидкости. Пунктиром (фиг. 8-9) обозначены границы кольца при открывании задвижки при понижении давления внутри колец.

Нажимной аппарат представляет собой цилиндр, разделенный диафрагмой П на две изолированные части 15 и 19; нижняя часть 19 наполнена жидкостью 18 и соединяется трубкой 20 с внутренней полостью уплотнительного кольца 22,

Диафрагма 17 зажата между двумя выпуклыми шайбами 16, скрепляемыми проходящим через «ИХ полым шпинделем 14. На верхнем конце шпинделя, снабженном нарезкой, помеш,ается гайка 7 с М1ахович1ком 6, при проворачивании которого диафрагма перемещается. При опускании диафрагмы жидкость из цилиндра 19 вытесняется в уплотняющее кольцо и расширяет его подвижную часть, заставляя ее прилегать к уплотняемым рабочим поверхностям.

На верхнем конце -полого шпинделя 14 помещается контрольный манометр, по показаниям которого можно судить о степени уплотнения рабочих поверхностей.

Диафрагма П изготовляется из резины с прокладкой из металлической или льняной ткани.

Для того чтобы закрыть клапан, вращая маховичок 5, поворачивают посредством черв ячНой пары 5, 9, мотированной в головке 2 стойки 4, заслонку 12 на 90°. После установки заслонки на место, т. е. перпендикулярно оси трубы,

поворачивают несколько раз маховичок 6, опуская диафрагму 17. Вытесненная жидкость расщиряет кольца 22 и заставляет их плотно прилечь к рабочим поверхностям. Так как из уплотнительного органа не может быть утечки жидкости, то давление в кольцах может поддерживаться без поправок в течение длительного промежутка. времени.

Давление в уплотнительном органе должно на 2-3 атмосферы превыщать давление рабочей среды.

Для открывания клапана те же операции производятся в обратном порядке.

Описанный клаиан может быть применен и на водопроводах и газопроводах с невысокими температурами. При облицовке внутр1енних стенок корпуса клапана и поверхностей заслонки соответствующими сортами резины он может применяться для трубопроводов с самыми разнообразными жидкостями и маслами.

На фиг. 6 и 7 показано применение предлагаемого уплотнения в клапане, выполненном в виде шиберной задвижки. Здесь уплотнительные кольца 23 изготовляются с бортами на стороне, обращенной к шиберу 24, для закрепления их кольцами 25 и 26. Для повышения жесткости в массе резины может быть залит металлический ажурный каркас. При открытой задвижке между кольцом 23 и уплотняемой поверхностью существует зазор 2-3 Л1М, что исключает возможность по1Вреждения кольца при поднимании шибера.

Кольца 23 связаны с гидравлическим аппаратом трубками. Эти трубки мог.ут быть присоединены к кольцам двумя способами. По первому способу (фиг. 8) на кольцах имеются патрубки-отростки 28, через которые проходят трубки 27, рифленые по наружной поверхности для более прочного сцепления с резиновыми патрубками. Второй способ заключается в том, что трубки 27 (фиг. 9) вводятся в уплотнительные кольца со стороны шибера 24. В этом случае плотность соединения трубки достигается зажиманием материала кольца между фланцем 29 на- конце трубки и гайкой 30. Для прокладки трубки в теле шибера выбрана канавка 31. Металлические уплотнительные кольца (фиг. 10) предназначены лля работы на газопроводах при высоких температурах. Они представляют собой кольцевые сильфоны 33 с уширенными пятками 32 для прикрепления кольцами 25 и 26 к шиберу. У сильфонов на сторонах, обраш,еиных к уплотняемым поверхностям, прикреплены корытообразные кольца 34, в которых пом-еидаются уплотняюшие эластичные кольца 35, изготовленные из ткани (металлические нити-асбест) с пропиткой из высококипящих масел, наполненных графитом и т. п. По другому варианту уплотнинительное кольцо состоит из кольцевых сильфонов 37 (фиг. 11), прикрепленных к корпусу задвижки и наполняемых расширяющим агентом.g Уплотнительные кольца могут быть выполнены из кольцевых коробочек 38 (фиг. 12) с приваренными к ним металлическими гофрированными диафрагмами 39, Закрепление их в корпусе задвижки аналогично описанному выше. Уплотнительные кольца этого типа могут применяться также и с дополнительными эластичными прокладочными кольцами, по фиг. 10. Предмет изобретения 1.Клапан- для жидкостей и гаЗСВ с при.менением резинового пустотелого кольца для принятия уплотнительной жидкости под давлением, отличающийся тем. что, с целью регулирования давления в этом кольце в желаемых пределах, иолость кольца соединена с источником гидравлического давления, более высокого, чем давление рабочей среды. 2.В устройстве по п. 1 применение уплотняющего кольца, выполненного из гофрированного металла. Фиг. 1 Фиг.

Фиг. 3

Фиг. 5 2

Фиг. 9

Фиг. 11

,lf