Задвижка для трубопровода
Задвижка для трубопровода относится к подотрасли машиностроения - арматуростроению, к промышленной трубопроводной арматуре, устанавливаемой на трубопровод в качестве запорного устройства для перекрытия потока среды, транспортируемой по трубопроводу.
Задачами полезной модели являются создание задвижки с абсолютной герметичностью в затворе и с высокой надежностью в эксплуатации.
Задвижка содержит корпус 1, во внутренней полости которого установлен плоский затвор 5 с возможностью поступательного движения из положения «закрыто» в положение «открыто» и обратно (см. фиг.1). На каждой из сторон затвора 5 оппозитно и коаксиально седлам 4 в корпусе 1 расположены с возможностью движения в кольцевых канавках «а» жесткие кольца 8, подпружиненные относительно затвора 5 пружинами сжатия 12. Каждое из колец 8 удерживается от выпадания из кольцевой канавки «а» стопорным элементом 11 за внутренний кольцевой бурт на подвижном кольце 8.
На уплотнительной поверхности кольца 8 расположено в канавке эластичное уплотнительное кольцо 9. Другое уплотнительное кольцо 10 расположено на наружной цилиндрической поверхности кольца 8 для уплотнения сопряженных цилиндрических поверхностей кольца 8 и канавки «а».
Предложенная конструкция обеспечивает абсолютную герметичность в затворе и высокую надежность в эксплуатации за счет возможности самоустановки колец 8, выполненных из износостойких материалов с малым коэффициентом трения, оснащенных герметизирующими эластичными кольцами 9.
Заявляемая полезная модель относится к подотрасли машиностроения - арматуростроению, к промышленной трубопроводной арматуре, к задвижкам, устанавливаемым на трубопровод в качестве запорного устройства для перекрытия потока среды, транспортируемой по трубопроводу.
Известны задвижки с плоским затвором в корпусе (см. свидетельство РФ на полезную модель №31422 М.кл.7 F 16 K 3/316 от 5 сентября 2002 г.) Во внутренней полости корпуса между седлами кроме затвора установлена подпружиненная скоба. Каждое из седел выполнено съемным и уплотнено относительно корпуса задвижки эластичным кольцом круглого сечения.
Недостаток задвижки заключается в том, что она не обеспечивает абсолютной герметичности в затворе. Кроме того, в процессе ее эксплуатации на нефтепроводе был выявлен такой недостаток как невозврат защитной скобы в исходное положение. Затвор со скобой не обладает высокой технологичностью и простотой конструкции и по этой причине задвижка в процессе ремонта, особенно в полевых условиях, имеет большую трудоемкость при ее разборке и сборке.
Известна другая задвижка (см. патент РФ на полезную модель №35402, М.кл. 7 F 16 K 3/316 от 1 сентября 2003 г.), которая содержит в корпусе плоский затвор, между седлами кроме затвора установлена с возможностью принудительного движения скоба, которая перемещается поступательно под действием затвора при закрывании прохода в задвижке и под действием тяг при его открывании.
Недостаток задвижки заключается в том, что она не обеспечивает абсолютной герметичности в затворе.
Затвор сложен по своей конструкции и задвижка обладает по этой причине низкой технологичностью при ее изготовлении и значительной трудоемкостью в процессе ремонта в полевых условиях при разборке и сборке.
Известна также задвижка (см. изобретение СССР по ас. №748075, М.кл. 7 F 16 K 3/316 от 30 июня 1978 г.). Задвижка (см. фиг.5-7) содержит корпус, шиберный (плитообразный) затвор 12 и скоба (14) между «плавающими» седлами, подпружиненную к затвору (12) пружиной (16).
Недостаток задвижки заключается в том, что она не обеспечивает абсолютной герметичности в затворе. В процессе ее эксплуатация наблюдается невозврат защитной скобы в исходное положение. Последняя задвижка по а.с. №748075 является наиболее близкой к заявляемому объекту по своей технической сущности и выполняемой функции.
Задачами полезной модели являются создание задвижки с абсолютной герметичностью в затворе и высокой надежностью в эксплуатации.
Поставленные задачи решаются тем, что в известной задвижке для трубопровода, содержащей корпус с седлами в проходе, с входным и выходным патрубками, крышку, затвор между седлами, установленный с возможностью поступательного движения из положения «открыто» в положение «закрыто» и обратно, затвор снабжен, по меньшей мере, одним подпружиненным жестким кольцом с уплотнительной поверхностью, расположенным в выполненной на затворе кольцевой канавке с возможностью движения относительно нее, соответствующим положению седла в корпусе, несущим на уплотнительной поверхности эластичное кольцо и удерживаемым от выпадения из кольцевой канавки стопорным элементом, причем сопряженные цилиндрические поверхности жесткого кольца и канавки уплотнены другим эластичным кольцом.
Жесткое кольцо в поперечном сечении выполнено прямоугольным, соответствующим профилю поперечного сечения кольцевой канавки., в которой оно расположено.
В донной части кольцевой канавки на затворе выполнены в кольцевом ряду глухие цилиндрические отверстия для свободного размещения в них цилиндрических пружин сжатия между дном отверстия и жестким кольцом с уплотнительной поверхностью.
Жесткое подпружиненное кольцо выполнено с внутренним кольцевым буртом у основания кольца, а стопорный элемент выполнен в виде плоского кольца, соединенного с затвором при помощи крепежа и удерживающего жесткое кольцо за кольцевой бурт на нем.
Технический результат заключается в том, что уплотнительная поверхность жесткого кольца с эластичным кольцом на ней имеет возможность самоустанавливаться относительно уплотнительной поверхности седла в корпусе.
Выполнение в известной задвижке затвора составным с жесткими подпружиненными кольцами, расположенными свободно в кольцевых канавках с возможностью поступательного движения в направлении оси кольца и поворота относительно этой оси, с положением их на затворе, соответствующим положению седловых поверхностей в корпусе (при закрытом проходе), несущими на уплотнительных плоских поверхностях эластичные кольца, удерживаемых от выпадания из кольцевых канавок стопорным элементом, с уплотнением сопряженных цилиндрических поверхностей колец и канавок другими эластичными кольцами позволило добиться абсолютной герметичности в затворе задвижки и высокой надежности ее в эксплуатации.
Выполнение поперечного сечения жесткого кольца и кольцевой канавки, в которой расположено это кольцо, прямоугольными позволило
создать простую и технологичную конструкцию узла затвора, обеспечивающего в процессе эксплуатации абсолютную герметичность.
Выполнение жесткого кольца подпружиненным относительно затвора с помощью цилиндрических пружин сжатия, расположенных в глухих отверстиях на затворе между дном отверстия и жестким кольцом позволило добиться постоянной герметичности в затворе (при закрытом проходе в корпусе) независимо от колебания давления транспортируемой по трубопроводу среды.
Выполнение жесткого кольца с внутренним кольцевым буртом и снабжение затвора стопорным элементом в виде плоского кольца, соединенного с затвором крепежом и расположенного в кольцевой выемке затвора заподлицо с его плоской поверхностью, позволило удерживать жесткое кольцо от выпадания из канавки при перемещении затвора из положения «закрыто» в положение «открыто».
На приведенных чертежах иллюстрируется в качестве примера реализация полезной модели задвижки для трубопровода, подтверждающей возможность промышленного применения ее при использовании всей совокупности признаков, где:
на фиг.1 - задвижка в разрезе по геометрическим осям шпинделя и патрубков корпуса с закрытым проходом;
на фиг.2 - увеличенное фрагментарное изображение узла I задвижки, проход закрыт;
на фиг.3 - задвижка в разрезе с открытым проходом и поднятой скобой.
Задвижка содержит корпус 1 с входным и выходным патрубками 2, крышку 3. Корпус 1 выполнен с параллельными седлами 4 в проходе, между которыми с возможностью поступательного движения установлены плоский затвор 5 и скоба 6. Перемещение затвора 5 из положения «закрыто» в положение «открыто» и обратно осуществляется от привода (на чертеже не
показано) через шпиндель 7. На затворе оппозитно на каждой из сторон выполнена кольцевая канавка «а», в которой расположено свободно жесткое кольцо 8, диаметр и ширина уплотнительной поверхности которого соответствуют аналогичным параметрам седла. На уплотнительной поверхности кольца 8 расположено в канавке эластичное уплотнительное кольцо 9. Другое эластичное уплотнительное кольцо 10 расположено на наружной цилиндрической поверхности кольца 8 для уплотнения сопряженных поверхностей кольца 8 и цилиндрической поверхности канавки «а». Стопорный элемент 11 выполнен в виде плоского кольца, соединен с затвором 5 при помощи крепежа с возможностью удержания жесткого кольца за его внутренний кольцевой бурт. Жесткое кольцо 8 выполнено в поперечном сечении прямоугольным, соответствующим профилю поперечного сечения кольцевой канавки «а», в котором оно (кольцо) расположено.
В донной части кольцевой канавки «а» на затворе 5 выполнены в кольцевом ряду глухие цилиндрические отверстия «b» для свободного размещения в них пружин, обеспечивающих поджатие и самоустановку жестких колец 8 относительно седел корпуса.
Задвижка для трубопровода работает следующим образом. При перекрытии прохода затвор 5, перемещаясь, занимает положение между седлами 4 корпуса и, опираясь в скобу 6, перемещает ее вниз. При этом уплотнительные поверхности колец 8 совмещаются с уплотнительными поверхностями седел 4, а эластичные кольца 9 и 10 обеспечивают полную герметичность затвора как со стороны входного, так и со стороны выходного патрубков 2. При закрытом проходе в корпусе 1 на кольца 8 действуют не только усилия от сжатия пружин 12, но и транспортируемая по трубопроводу через задвижку под избыточным давлением среда, которая через щели попадает в донную часть канавки «а» и воздействует на разницу
площадей колец 8 и 9, создает дополнительное усилие прижатия его к уплотнительной поверхности седла 4.
При открывании задвижки затвор 5 перемещается в направлении к крышке 3 и в конце хода возвращает скобу 6 в исходное положение, т.е. она своей вогнутой частью устанавливается заподлицо с внутренними поверхностями патрубков 2.
Размещение подвижных колец 8 в затворе 5, изготовленных из материала с малым коэффициентом трения, стойкого к задирам, оснащенных герметизирующими эластичными кольцами 9, обеспечивает надежность и долговечность работы задвижек, абсолютную герметичность в затворе.
1. Задвижка для трубопровода, содержащая корпус с седлами в проходе с входным и выходным патрубками, крышку, затвор в корпусе между седлами, установленный с возможностью поступательного движения из положения «открыто» в положение «закрыто» и обратно, отличающаяся тем, что затвор снабжен, по меньшей мере, одним подпружиненным жестким кольцом с уплотнительной поверхностью, расположенным в выполненной на затворе кольцевой канавке с возможностью движения относительно нее, соответствующим положению седла в корпусе, несущим на уплотнительной поверхности эластичное кольцо и удерживаемым от выпадания из кольцевой канавки стопорным элементом, причем сопряженные цилиндрические поверхности жесткого кольца и канавки уплотнены другим эластичным кольцом.
2. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что жесткое кольцо в поперечном сечении выполнено прямоугольным, соответствующим профилю поперечного сечения кольцевой канавки, в которой оно расположено.
3. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что в донной части кольцевой канавки на затворе выполнены в кольцевом ряду глухие цилиндрические отверстия для свободного размещения в них цилиндрических пружин сжатия между дном отверстия и жестким кольцом с уплотнительной поверхностью.
4. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что жесткое подпружиненное кольцо выполнено с внутренним кольцевым буртом у основания кольца, а стопорный элемент выполнен в виде плоского кольца, соединенного с затвором при помощи крепежа и удерживающего жесткое кольцо за кольцевой бурт на нем.
