Запорное устройство Советский патент 1982 года по МПК F16K1/22 

(54) ЗАПОРНОЕ УСТРОЙСТВО

1

Изобретение относится к арматуростроению и может быть использовано на магистральных и технологических нефтепродуктопроводах.

Известно запорно-регулирующее устройство для трубопроводов, содержащее корпус, внутри которого размещены жестко связанные между собой запорнй орган и дросселирующий элемент. Дросселирующий элемент служит для снижения скорости потока на запорном органе 1.

Однако данное устройство нельзя применить в трубопроводах с большим диаметром проходного сечения, поскольку запорный и дросселирующий элементы не разгружены от давления рабочей среды, что увеличивает энергозатраты на привод устройства.

Наиболее близким к предлагаемому является устройство, выполненное в виде цилиндрического корпуса, в котором размещена поворотная дисковая заслонка, укрепленная на оси, связанной с приводом посредством плунжера 2.

Недостатком известного устройства является то, что в процессе поворота запорной заслонки в исходное положение для перекрытия сечения трубопровода происходит сужение проходного сечения для потока жидкости, а следовательно, и увеличение скорости жидкости в зоне уплотнительного элемента, что приводит к явлениям эррозионного износа наиболее ответственной пары поверхностей - герметизирующей пары, снижая тем самым надежность работы всего устройства.

Цель изобретения - повышение надежности работы.

Для достижения указанной цели устройство снабжено поворотным запорным диском эллиптической формы, установленным в корпусе последовательно заслонке на поворотной оси, смещенной относительно продольной оси корпуса и снабженной установленным соосно плунжеру штоком, на котором выполнен упор, причем на плунжере шарнирно закреплен кулачок с уступом, взаимодействующим с упором штока, и профилированным пазом, а на корпусе жестко закреплен направляющий ролик, размещенный в пазу кулачка.

Такое исполнение обеспечивает минимальный расход жидкости через запорную дисковую заслонку за счет перекрытия проходного канала поворотным диском в момент отклонения запорной заслонки от вертикального положения на угол, равный углу отклонения плоскостей запорной заслонки и поворотного диска. На чертеже представлено предлагаемое запорное устройство. Устройство состоит из цилиндрического корпуса 1, имеющего диаметр, равный диаметру проходного сечения трубопровода, запорной дисковой заслонки 2, снабженной уплотнением 3, которая жестко посажена на диаметральную ось 4 с размещенной на ней щестерней 5 плунжера б, приводимого в действие приводом 7, поворотного запорного диска 8, установленного на оси 9, на которой укреплена щестерня 10 реечного щтока 11 с упором 12, кулачка 13, имеющего уступ 14 и профилированный паз 15, в который входит направляющий ролик 16, укрепленный в обойме 17, которая, в свою очередь, укреплена на корпусе 1. В исходном положении реечный щток 11 установлен соосно с плунжером 6 с зазором а. Устройство работает следующим образом. При подаче импульса на открытие с помощью привода 7 плунжер 6 начинает перемещаться (в левую сторону по схеме), поворачивая при этом за счет щестерни 5 ось 4 с укрепленной на ней запорной заслонкой 2 На некоторый угол, соответствующий линейному перемещению плунжера 6 на величину зазора а. При перемещении плунжера на величину а реечный щток 11 не получает импульса на перемещение и поворотный диск 8 находится в исходном, перекрывающем проходное сечение корпуса, положении, а поток жидкости, проходящей через сечение, где установлена запорная заслонка 2, минимален и определяется величиной утечки через зазоры между поворотным диском 8 и корпусом 1. При перемещении плунжера 6 щарнирно связанный с ним кулачок 13 за счет профилированного паза 15 и установленного в обойме 17 направляющего ролика 16 поворачивается, и в конце перемеодения плунжера 6 на величину а упор 12 входит в зацепление с уступом 14 кулачка 13. При дальнейщем перемещении плунжера 6, благодаря наличию профилированного паза 15, направленного в это время параллельно направлению перемещения плунжера 6, вращение кулачка 13 прекращается. Усилие от привода 7 через торец плунжера 6 передается в торец реечного штока 11, заставляя последний перемещаться, поворачивая ось запорного диска 8 и запорной заслонки 2 до положения, при котором они располагаются вдоль оси корпуса I (положение «Открыто). При возврате в ис.ходное положение усилие от привода 7, перемещая плунжер 6 через кулачок 13, который своим уступом 14 взаимодействует с упором 12, одновременно заставляет перемещаться и реечный щток 11 (в левую сторону по схеме). После поворота запорного диска 8 в исходное положение уступ 14 кулачка 13 выходит из зацепления с упором 12, а плунжер 6, продолжая движение, отходит от реечного штока 11 на величину а, и занимает исходное положение. При ходе плунжера в диапазоне величины а поток жидкости, проходящей через сечение, где установлена запорная заслонка 2, минимален, так как запорный диск 8 перекрывает корпус 1. В исходном положении запорной заслонки 2 за счет взаимодействия уплотнения 3 с поверхностью корпуса 1 перекрывается весь поток жидкости, проходящей через зазоры между корпусом 1 и запорным диском 8. Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в повыщении надежности работы устройства. Формула изобретения Запорное устройство, в корпусе которого на поворотной оси, связанной с приводом посредством плунжера, установлена дисковая заслонка, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, оно снабжено поворотным запорным диском эллиптической формы, установленным в корпусе последовательно заслонке на поворотной оси смещенной относительно продольной оси корпуса и снабженной установленным соосно плунжеру щтоком, на котором выполнен упор, причем на плунжере шарнирно закреплен кулачок с уступом, взаимодействующим с упором штока, и профилированным пазом, а На корпусе жестко закреплен направляющий ролик, размещенный в пазу кулачка. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1.Патент Франции № 1334387, кл. F 16 К, опублик. 1968. 2.Газовые приводы модели GD и GH для шаровых, конических и дроссельных клапанов, поворачивающихся на 90°. Проспект фирмы «ISW (Япония). М., Сокольники, «Нефтегазэкспо, 1979, ноябрь (прототип) .