Задвижка

Задвижка относится к области трубопроводной арматуры, предназначено для перекрытия потоков жидких и газообразных высокоагрессивных, взрыво-пожароопасных и токсичных сред и может быть использовано в газовой, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности. Решаемая техническая задача - упрощение конструкции задвижки с выдвижным шпинделем, ходовым винтом либо штоком, уменьшение массо-габаритных и стоимостных характеристик задвижки при повышении ее эксплуатационной надежности. Задвижка содержит фланцевый корпус 1 с проходным отверстием 2, фланцевую стойку 3, фланцевую крышку 4, уплотнительную прокладку 5. В горловине корпуса размещен ходовой винт 6, а в крышке 4 - ходовая гайка 7. На ходовой гайке установлен маховик 8 для управления клиновым запорным органом 9 задвижки, соединенным с ходовым винтом 6 с помощью Т-образного паза. Внутренняя полость корпуса задвижки уплотнена по ходовому винту 6 сильфоном 10, зажатым верхней кромкой между кольцом 11 и втулкой 12. Втулка 12 установлена в верхней проточке стойки 3 на уплотнительной прокладке 13 и поджата к торцу проточки крышкой 4. Нижняя кромка сильфона 10 герметично соединена с ходовым винтом 6, подвижным опорным фланцем 14, который соединен с направляющей втулкой 15. На внутренней стороне горловины корпуса выполнена направляющая поверхность 16 для подвижного опорного фланца 14, образующего с направляющей втулкой 15 поршень, установленный в горловине корпуса как в цилиндре. При этом надпоршневая «Б» и подпоршневая «В» полости корпуса сообщены друг с другом через сквозные фигурные прорези 17 в поршне. На клиновом запорном органе 9 выполнены радиальные выступы 18, а на внутренней стороне горловины корпуса для выступов 18 выполнены вертикальные направляющие пазы 19. В верхнем отверстии сильфона 10 установлена направляющая втулка 20, поджатая к втулке 12 крышкой 4. На ходовом винте 6 выполнен направляющий цилиндрический бурт 21. Внутренний диаметр «d ₁» сильфона 10 незначительно превышает наружный диаметр «d₂» направляющего цилиндрического бурта 21, например на 10%. При открытии и закрытии задвижки скольжение поршня вдоль внутренней стороны горловины и перемещение сильфона 10 вдоль направляющего цилиндрического бурта 21 и направляющей втулки 20 ограничивает изгиб сильфона 10 в поперечном направлении, перемещение выступов 18 клинового запорного органа 9 вдоль направляющих пазов 19 в корпусе 1 задвижки ограничивает скручивание сильфона, в результате чего повышается эксплуатационная надежность задвижки. Использование в задвижке одного сильфона обычной жесткости с повышенным рабочим ходом и выполнение направляющей поверхности 16 на корпусе уменьшает массо-габаритные и стоимостные характеристики задвижки.

Полезная модель относится к области трубопроводной арматуры, предназначено для перекрытия потоков жидких и газообразных высокоагрессивных, взрывопожароопасных и токсичных сред и может быть использовано в газовой, химической, нефтехимической и других отраслях промышленности.

Известна задвижка для жидких, газообразных, порошкообразных и гранулированных сред, защищенная патентом Германии DE10147747, MПK⁷ F 18 K 41/10, дата публикации - 24.10.2002. Задвижка-аналог включает корпус с горловиной, в которой размещены приводной ходовой винт с ходовой гайкой, шибер и уплотнительный сильфон, герметично закрепленный нижней кромкой на ходовом винте, а верхней кромкой в корпусе.

Недостатком задвижки-аналога является низкая продольная жесткость сильфона, приводящая к его изгибу во время эксплуатации, что снижает эксплуатационную надежность задвижки в целом.

Известна задвижка для агрессивных и вредных сред, защищенная европейским патентом ЕР 0275357, МПК ⁷ F 16 K 41/10, дата публикации - 27.07.1988. Задвижка-аналог включает корпус с горловиной и крышкой, установленный в горловине и соединенный через ходовую гайку с рабочим клином выдвижной шпиндель, а также сильфонное уплотнение шпинделя, закрепленное на клине и в крышке корпуса. Для повышения жесткости сильфонного уплотнения сильфон разделен на продольные секции, установленные телескопически и концентрически одна внутри другой и снабженные ограничителями изгиба в виде цилиндрических рукавов.

Недостатком задвижки-аналога является сложность и громоздкость конструкции, дороговизна изделия.

Известна задвижка, защищенная патентом Германии DE3730896, МПК⁷ F 16 K 41/10, дата публикации - 30.03.1989. Задвижка-аналог включает корпус с горловиной, перемещающийся в горловине поступательно или вращательно выдвижной приводной шток для клинового запорного элемента и сильфонное уплотнение штока. Сильфонное уплотнение включает установленные телескопически внутренний и наружный сильфоны, соединенные друг с другом через ограничитель их изгиба в форме цилиндрического рукава. Внутренний сильфон закреплен герметично на штоке, а наружный сильфон закреплен герметично на корпусе. На корпусе и штоке задвижки выполнены ограничители сжимающих и скручивающих деформаций сильфонов в форме, упоров.

Недостатком аналога является сложность его конструкции.

Прототипом заявляемого устройства является задвижка, защищенная патентом Германии DE 4100862, МПК ⁷ F 16 K 41/10, дата публикации - 16.07.1992. Задвижка-прототип включает корпус с горловиной, ходовой винт с ходовой гайкой, клиновой запорный элемент и сильфонное уплотнение. Сильфонное уплотнение содержит два концентрических выдвижных сильфона, а также подвижный и неподвижный цилиндрические рукава, ограничивающие изгиб сильфонов во время эксплуатации. Внутренний сильфон малой жесткости нижней кромкой через опорный фланец герметично соединен с ходовым винтом, а верхней кромкой соединен с подвижной втулкой, свободно перемещающейся по ходовому винту при открытии и закрытии задвижки. К подвижной втулке по наружному диаметру присоединен подвижный цилиндрический рукав, на нижней кромке которого выполнен подвижный опорный фланец для внешнего сильфона. Верхняя кромка внешнего сильфона неподвижно закреплена на корпусе. Задвижка снабжена также ограничителями изгибающих и скручивающих деформаций сильфонов в форме присоединенных к неподвижному цилиндрическому рукаву направляющих поверхностей для подвижных опорных фланцев. В направляющих поверхностях выполнены прорези, в которые входят выступы, выполненные на фланцах.

Недостатком задвижки-прототипа является сложность и громоздкость ее конструкции, высокая себестоимость изделия при его низкой эксплуатационной надежности из-за малой жесткости внутреннего сильфона.

В заявляемой полезной модели решается техническая задача упрощения конструкции задвижки с выдвижным приводным элементом, например в виде шпинделя, ходового винта либо штока, уменьшения массогабаритных и стоимостных характеристик задвижки при повышении ее эксплуатационной надежности за счет ограничения возможности изгиба сильфона при открытии задвижки.

Заявленная техническая задача решена в задвижке, содержащей корпус с горловиной, в которой размещены выдвижной приводной элемент для запорного органа, например в виде шпинделя, ходового винта либо штока, закрепленный верхней кромкой в корпусе и нижней кромкой на подвижном опорном фланце сильфон, а также ограничитель изгиба сильфона в форме направляющей поверхности для подвижного опорного фланца. Направляющая поверхность для подвижного опорного фланца выполнена на внутренней стороне горловины корпуса, подвижный опорный фланец закреплен на приводном элементе и выполнен в форме поршня, установленного в горловине корпуса как в цилиндре, при этом надпоршневая и подпоршневая полости корпуса сообщены друг с другом через сквозные прорези в поршне. На внутренней стороне горловины корпуса выполнены ограничители скручивания сильфонов в форме вертикальных направляющих пазов для выступов, выполненных на запорном органе. На приводном элементе выполнен ограничитель изгиба сильфона в форме направляющего цилиндрического бурта. Внутренний диаметр сильфона незначительно превышает наружный

диаметр направляющего цилиндрического бурта.

Существо заявляемой полезной модели поясняется чертежом, на фиг.1 которого изображена заявляемая задвижка, фронтальный разрез, на фиг.2 - поперечный разрез задвижки по А-А на фиг.1.

Заявляемая задвижка содержит фланцевый корпус 1 с проходным отверстием 2. На фланцевом корпусе с помощью болтовых соединений закреплены фланцевая стойка 3 и фланцевая крышка 4. Между корпусом 1 и стойкой 3 установлена уплотнительная прокладка 5. В горловине корпуса размещен ходовой винт 6, а в крышке 4 - ходовая гайка 7. На ходовой гайке 7 установлен маховик 8 для управления клиновым запорным органом 9 задвижки, соединенным с ходовым винтом 6 с помощью Т-образного паза. Внутренняя полость корпуса задвижки уплотнена по ходовому винту 6 сильфоном 10, зажатым верхней кромкой между кольцом 11 и втулкой 12. Втулка 12 установлена в верхней проточке стойки 3 на уплотнительной прокладке 13 и поджата к торцу проточки крышкой 4. Нижняя кромка сильфона 10 герметично соединена с ходовым винтом 6 и подвижным опорным фланцем 14, который соединен с направляющей втулкой 15. На внутренней стороне горловины корпуса выполнена направляющая поверхность 16 для подвижного опорного фланца 14, образующего с направляющей втулкой 15 поршень, установленный в горловине корпуса как в цилиндре. При этом надпоршневая «Б» и подпоршневая «В» полости корпуса сообщены друг с другом через сквозные фигурные прорези 17 в поршне. На клиновом запорном органе 9 выполнены радиальные выступы 18, а на внутренней стороне горловины корпуса для выступов 18 выполнены вертикальные направляющие пазы 19. В верхнем отверстии сильфона 10 установлена направляющая втулка 20, поджатая к втулке 12 крышкой 4. На ходовом винте 6 выполнен направляющий цилиндрический бурт 21. Внутренний диаметр «d₁» сильфона 10 незначительно превышает наружный диаметр «d₂» направляющего цилиндрического бурта 21, например на 10%.

Заявляемая задвижка работает следующим образом.

При вращении маховика 8, связанного с ходовой гайкой 7, против часовой стрелки ходовой винт 6, закрепленные на ходовом винте подвижный опорный фланец 14, нижняя кромка сильфона 10 и направляющая втулка 15 перемещаются вверх до упора направляющего цилиндрического бурта 21 в торец направляющей втулки 20. Сквозные фигурные прорези 17 в образованном подвижным опорным фланцем 14 и направляющей втулкой 15 поршне сообщают надпоршневую полость «Б» с подпоршневой полостью «В», выравнивая давление в обеих полостях, что позволяет поршню плавно скользить по направляющей поверхности 16 горловины корпуса. Выступы 18 клинового запорного органа 9 при этом перемещаются вдоль вертикальных направляющих пазов 19, внутренняя поверхность сильфона 10 перемещается вдоль наружных цилиндрических поверхностей направляющего бурта 21 и направляющей втулки 20. Сильфон 10 сжимается,

клиновой запорный орган 9 открывает проходное отверстие 2 корпуса 1 для прохода транспортируемой среды.

Скольжение поршня вдоль внутренней стороны горловины и перемещение сильфона 10 вдоль направляющего цилиндрического бурта 21 и направляющей втулки 20 ограничивает изгиб сильфона 10 в поперечном направлении, перемещение выступов 18 клинового запорного органа 9 вдоль направляющих пазов 19 в корпусе 1 задвижки ограничивает скручивание сильфона, в результате чего повышается эксплуатационная надежность задвижки. Использование в задвижке одного сильфона обычной жесткости с повышенным рабочим ходом и выполнение направляющей поверхности 16 на корпусе уменьшает массо-габаритные и стоимостные характеристики задвижки.

1. Задвижка, содержащая корпус с горловиной, в которой размещены выдвижной, приводной для запорного органа элемент, например в виде шпинделя, ходового винта либо штока, закрепленный верхней кромкой в корпусе и нижней кромкой на подвижном опорном фланце сильфон, а также ограничитель изгиба сильфона в форме направляющей поверхности для подвижного опорного фланца, отличающаяся тем, что направляющая поверхность для подвижного опорного фланца выполнена на внутренней стороне горловины корпуса, подвижный опорный фланец закреплен на приводном элементе и выполнен в форме поршня, установленного в горловине корпуса как в цилиндре, при этом надпоршневая и подпоршневая полости корпуса сообщены друг с другом через сквозные прорези в поршне.

2. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что на внутренней стороне горловины корпуса выполнены ограничители скручивания сильфонов в форме вертикальных направляющих пазов для выступов, выполненных на запорном органе.

3. Задвижка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что на приводном элементе выполнен ограничитель изгиба сильфона в форме направляющего цилиндрического бурта.

4. Задвижка по п.3, отличающаяся тем, что внутренний диаметр сильфона незначительно превышает наружный диаметр направляющего цилиндрического бурта.