Затвор трубопроводной арматуры Советский патент 1982 года по МПК F16K1/46 

(54) ЗАТВОР ТРУБОПРОВОДНОЙ АРМАТУРБ1 Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано во всех отраслях народного хозяйства в пневмогидросистемах для перекрытия потока жидкости или газа, преимущественно в запорных устройствах, характеризующихся широким диапазоном изменения удельных нагрузок на уплотнение и одновременно требующих высокой степени герметичности. Известен затвор, содержащий корпус с седлом и клапан с кольцевой расточали и с вставленным в нее уплотнительным кольцом 1 . Однако ввиду сравнительно больших зазоров в соединении затвора между заделкой уплотнительного кольца и седлом при закрытом положении клапана происходит выдавливание материала уплотнителя в зазоры и разрушение его, что приводит к снижению надежности конструкции затвора. Известна также конструкция клапана, содержащая седло и запорный орган с двумя втулками и эластичным уплотняющим кольцом, расположенным между ними. В ЭТОЙ конструкции уплотняющее кольцо в закрытом положении клапана ограничено со всех сторон твердыми стенками, из которых одна подвижна таким образом, что в случае расширения объема уплотняющего материала достаточное для уплотнения давление поддерживается в уплотнительном материале за счет упругости этой стенки 2. Наличие зазора между наружной втулкой и запорным органом, а также наличие неуплотненной полости между торцами запорного органа (упругой щайбы) и уплотнительного кольца обеспечивает проникновение туда рабочей среды под давлением, что приводит к разрушению фиксирующего буртика наружной втулки и возможному «выбрасыванию уплотняющего кольца из узла крепления, что снижает надежность и долговечность конструкции. Известна конструкция перекрывного клапана, которая является наиболее близкой по технической сущности к изобретению, содержащего корпус с сгдлом и запорный орган с кольцевым пазом, в котором установлены втулки, выполненные заподлицо с рабочей поверхностью уплотняющего кольца, расположенного между ними. Конструкция позволяет обеспечить работу уплотнителя в условиях всестороннего объемного сжатия 3. Однако известный перекрывиой клапан содержит дополнительные устройства в виде обоймы и винта, предохраняющие наружную и внутреннюю втулки от выпадания, что усложняет конструкцию и снижает надежность клапана в целом. Целью изобретения является упрощение конструкции и повышение надежности. Указанная цель достигается тем, что в затворе трубопроводной арматуры, имеющем седло и запорный орган с кольцевым пазом, в котором установлены втулки, выполненные заподлицо с рабочей поверхностью уплотняющего кольца, расположенного между ними, кольцевой паз выполнен ступенчатым, а фиксация втулок и уплотняющего кольца относительно запорного органа осуществляется с помощью отбортовок на внутренних торцах пружинных втулок, упруго вставляемых в кольцевой паз. Причем для лучшей фиксации уплотняющего колца в клапане внещние торцы втулок выполнены с отбортовкой внутрь уплотняющего кольца. Кроме того, с целью обеспечения необходимой радиально-упругой деформации фиксирующих выступов пружинных втулок, в боковых стенках последних со стороны внутреннего торца выполнены продольные прорези. На фиг. 1 изображен предлагае.мый затвор, общий вид; на фиг. 2 - узел I на фиг. 1 на фиг. 3 - детали запорного органа. Затвор трубопроводной арматуры содержит седло 1 и запорный орган 2 с кольцевым ступенчатым пазом 3, за счет выполнения в боковых стенках кольцевых расточек 4 и 5. В пазе 3 запорного органа размещены уплотняющее кольцо б, выполненное, например, из пластичного материала, и две опорные втулки 7 и 8, установленные запод лицо с рабочей поверхностью кольца 6. Опорные втулки 7 и 8 выполнены пружинными, например, из высокопрочной легированной стали марки 07Х16Н6. Крепление опорных втулок 7 и 8 в запорном органе 2 обеспечивается за счет отбортовок 9 и 10, выполненных на внутренних торцах. Наличие продольных прорезей 11 и 12 в боковых стенках втулок 7 и 8 со стороны внутреннего торца обеспечивает необходимую радиально-упругую деформацию отбортовок при их установке в ступенчатый кольцевой паз 3 запорного органа 2. При сборке запорного органа 2 опорные втулки 7 и 8 за счет радиально-упругой деформации заходят в кольцевой паз 3 и фиксируются отбортовками 9 и 10 в кольцевых расточках 4 и 5. При этом материал уплотняющего кольца 6 заполняет весь свободный объем кольцевого паза, что обеспечивает простое и надежное крепление втулок 7 и 8 и уплотняющего кольца 6. Надежность крепления уплотняющего кольца 6 в запорном органе 2 обеспечивается наличием отбортовок 13 и 14 на внещних торцах опорных втулок 7 и 8, выполненных внутрь уплотняющего кольца 6. Затвор работает следующим образом. В закрытом положении затвора приводное усилие передается запорному органу 2, который, перемещаясь, прижимается к плоскости седла 1. Усилие от седла 1 передается опорным втулкам 7 и 8 и заставляет их перемещаться внутрь кольцевого паза 3, сжимая при этом уплотняющее кольцо 6. Поскольку уплотняющее кольцо 6 находится в замкнутом объеме, оно испытывает всестороннее объемное сжатие и равномерно давит на все соприкасающиеся поверхности. Герметичность достигается за счет прижатия нижнего торца уплотняющего кольца 6 к плоскости седла 1. Однако в закрытом положении затвора рабочее давление частично проникает через неуплотненные зазоры кольцевого паза 3 под опорные втулки 7 и 8 и уплотняющее кольцо 6, обеспечивая определенное равновесие системы сил действующих на уплотнительные элементы затвора. При открытии запорного органа 2 равновесие системы сил нарушается и на опорные втулки 7 и 8 с уплотняющим кольцом 6 будет действовать перепад давлений (равный разности входного и выходного давления в затворе трубопроводной арматуры), который будет стремиться «выбросить их из паза запорного органа 2. Однако наличие на опорных втулках отбортовок 9 и 10, входящих в зацепление с кольцевыми расточками 4 и 5 паза 3 запорного органа 2, предотвращает «выбрасывание. Кроме того, наличие отбортовок 13 и 14 на внешних торцах опорных втулок 7 и 8 обеспечивает более надежную фиксацию уплотняющего кольца 6 в запорном органе 2. Использование затвора трубопроводной арматуры обеспечивает по сравнению с известными конструкциями затворов следующие преимущества: упрощение конструкции фиксации опорных втулок и уплотняющего кольца, снижение стоимости изготовления, уменьшение массы запорного органа и затвора в целом, а также улучшение гидравлических характеристик затвора за счет улучшения формы клапана. Формула изобретения 1. Затвор трубопроводной арматуры, содержащий седло и запорный орган с коль