Задвижка
Полезная модель относится к трубопроводной запорной арматуре и может быть использована для аварийной или сезонной отсечки или регулирования потоков загрязненных или агрессивных жидкостей в системах водоснабжения промышленного и жилищно-коммунального хозяйства, химической, нефтяной, металлургической промышленности, причем в сетях, где производство регламентных работ, связанных с заменой или восстановлением уплотнений, удалением накипи или кокса из подвижных соединений представляет значительные трудности. Технический результат достигается тем, что задвижка, содержащая корпус с входным 1 и выходным 2 каналами, внутри которого расположен кривошипно-ползунный механизм, ползун 4 которого установлен в направляющей 3 с возможностью перекрытия проходного канала корпуса его запорной частью, содержит кривошип, выполненный в виде двуплечего коромысла 6, один конец которого расположен внутри корпуса и сферическим оголовком входит в отверстие 5 запорной части ползуна 4, образуя шарнирное соединение, а пальцем фиксатора 13 наружный конец соединяется с серьгой фиксатора 15 с возможностью регулирования положения коромысла 6, при этом ось коромысла 6 в виде поперечины 9 установлена с зазором, необходимым для свободного поворота в проушинах 10, жестко закрепленных на корпусе задвижки, а в плоскости оси коромысла 6 установлено уплотнение, выполненное в виде металлической гофрированной мембраны 8, жестко соединенной с корпусом и коромыслом 6 для обеспечения герметизации проходного канала, а с внешней стороны мембраны 8 на коромысле 6 у поперечины 9 установлена опорная шайба 11, ограничивающая деформацию мембраны 8 от воздействия давления в трубопроводе.
Полезная модель относится к трубопроводной запорной арматуре и может быть использована для аварийной, сезонной отсечки или регулирования потоков загрязненных или агрессивных жидкостей в системах водоснабжения промышленного и жилищно-коммунального хозяйства, химической, нефтяной, металлургической промышленности, причем в сетях, где производство регламентных работ, связанных с заменой или восстановлением уплотнений, удалением накипи или кокса из подвижных соединений представляет значительные трудности.
Известно управляющее устройство для арматуры (Патент DD №204295, кл. F16K 31/60, 08.04.1982 г.), в котором рукоятка механизма управления запорным устройством расположена под прямым углом к оси распределительного вала, проходит через U-образную полость корпуса и соединена с ним посредством металлического гофра-сильфона, обеспечивая абсолютную герметичность проходного канала.
Недостатком устройства является невысокая надежность, поскольку распределительный вал вращается в отверстии, доступном для контакта с агрессивной или загрязненной жидкостью и при отложении накипи, смол или кокса может привести к схватыванию металла деталей и нарушению работоспособности, что характерно для запорных устройств, работающих в сезонном режиме или только при авариях на трубопроводе.
Наиболее близкой является задвижка (Патент RU №2110001, кл. F16K 3/02, 27.04.1998 г.), содержащая корпус, в котором расположен кривошипно-ползунный механизм, ползун которого установлен с возможностью перекрытия проходного канала, а запорная часть ползуна выполнена в виде стакана с кольцевыми гофрообразующими канавками, обеспечивающими эффект самоуплотнения при закрытой задвижке.
Недостатком устройства является невысокая надежность вследствие необходимости установки при сборке задвижки на стыках деталей корпуса и выходе вала кривошипа из корпуса неметаллических материалов для уплотнения проходного канала, которые в условиях повышенных температур и отличающихся по характеру воздействия агрессивных жидкостей внутри трубопровода и во внешней среде могут подвергнуться разрушению, а испарение или выдавливание смазки агрессивной жидкостью из цапфы кривошипа может привести к схватыванию сопряженных деталей и, следовательно, к отказу работы задвижки.
Указанные запорные устройства при работе в агрессивных средах и повышенных температурах имеют невысокий технический уровень, определяемый низкой надежностью, незначительным сроком службы уплотнений, и следовательно, требуют проведения регламентных работ по их замене, в особенности для запорных устройств, работающих в аварийном или сезонном режиме, при крайне редком использовании и с повышенными требованиями по обеспечению работоспособности.
Задачей является создание новой конструкции задвижки, собираемой исключительно посредством сварных швов с уплотнением в виде металлической гофрированной мембраны, приводом ползуна в виде двуплечего коромысла с возможностью регулирования его положения посредством серьги фиксатора и ось которого установлена с зазором, необходимым для свободного поворота в проушинах на корпусе задвижки и содержащего опорную шайбу для ограничения деформации мембраны от воздействия давления в трубопроводе.
Техническим результатом является повышение надежности, срока службы, обеспечение сохранения работоспособности при крайне редком использовании, стойкости к агрессивным рабочим телам и средам в условиях значительных (до 400°С) температур и давления в сети (до 10 атм.).
Указанный технический результат достигается тем, что задвижка содержит корпус с входным и выходным каналами, двуплечее коромысло,
один конец которого расположен внутри корпуса и сферическим шарниром соединен с ползуном, а наружный конец соединен с серьгой фиксатора с возможностью регулирования положения коромысла, ось коромысла в виде поперечины установлена с зазором, необходимым для свободного поворота в проушинах, жестко закрепленных на корпусе задвижки, а в плоскости оси коромысла установлено уплотнение, выполненное в виде металлической гофрированной мембраны, жестко соединенной с корпусом и коромыслом для обеспечения герметизации проходного канала, а с внешней стороны мембраны на коромысле установлена опорная шайба, ограничивающая деформацию мембраны от воздействия давления в трубопроводе.
Значительная длина плеч коромысла при необходимом, для перекрытия проходного канала задвижки, перемещении ползуна в его направляющей обеспечивает допустимую для работы металлической гофрированной мембраны деформацию.
Ось коромысла в виде поперечины, установленная с зазором, необходимым для свободного поворота в проушинах, жестко закрепленных на корпусе задвижки в плоскости гофрированной мембраны позволяет нагрузку от давления в трубопроводе, действующего на мембрану перенести на корпус, а выполнение проушин со значительным зазором позволяет исключить возможность нарушения работоспособности из-за коррозии или схватывания металла.
Опорная шайба, установленная на двуплечем коромысле с внешней стороны мембраны позволяет дополнительно разгрузить мембрану от действия давления в трубопроводе и уменьшить ее деформацию, тем самым повысить срок службы задвижки.
Все детали задвижки, за исключением ползуна и серьги фиксатора, соединены посредством сварных швов, что обеспечивает абсолютную герметичность в течение всего срока службы.
На фиг.1 изображен продольный разрез задвижки.
На фиг.2 дан вид на задвижку со стороны наружного конца коромысла и фиксатора.
На фиг.3 дан вид на задвижку со стороны выходного канала.
Задвижка содержит сварной полый корпус с входным 1 и выходным 2 каналами, фиг.1, 2 выполненный в виде двух отрезков трубы между которыми размещена направляющая 3 ползуна 4 в форме параллелограмма, образующих проходной канал. На запорной части ползуна 4 имеется со стороны выходного канала 2 глухое отверстие 5, обеспечивающее шарнирное соединение его со сферическим оголовком внутреннего конца двуплечего коромысла 6. В плоскости симметрии проходного канала и ползуна 4 на поверхности выходного канала 2 выполнено круглое отверстие, к кромке которого приварен цилиндрический фланец 7, к торцу которого приварена металлическая гофрированная мембрана 8. Через отверстие в центре мембраны 8 пропущено и сваркой присоединено к ней двуплечее коромысло 6 с возможностью его поворота относительно оси, проходящей через плоскость мембраны за счет ее упругой деформации. На наружной стороне относительно мембраны 8 коромысло 6 имеет поперечину 9 шарнирно, со значительным зазором соединенную с проушинами 10, фиг.3 приваренными к корпусу заглушки так, что геометрическая ось шарнирного соединения поперечины 9 и проушин 10 проходит в плоскости симметрии мембраны 8 и перпендикулярно продольной оси проходного канала с возможностью передачи усилия от давления в трубопроводе на мембрану 8, а затем через поперечину 9 коромысла 6, проушины 10 на корпус задвижки у ее выходного канала 2. С внешней стороны мембраны 8 на коромысле 6 у поперечины 9 закреплена цилиндрическая опорная шайба 11 с возможностью дополнительного противодействия деформации мембраны 8 на части ее поверхности. На наружном конце коромысло 6 имеет рукоятку 12 и палец фиксатора 13, напротив которого в проушинах кронштейнов 14 шарнирно установлена серьга фиксатора 15 в виде планки с рядом отверстий, которыми
она может быть наброшена на палец фиксатора 13 коромысла 6, обеспечивая стопорение коромысла 6, а следовательно, регулировку и фиксацию положения ползуна задвижки.
Работает задвижка следующим образом: для изменения положения ползуна 4 задвижки и, соответственно величины ее проходного сечения, оператор одной рукой удерживает рукоятку 12 на наружном конце коромысла 6, а другой рукой сдвигает с пальца фиксатора 13 коромысла 6 серьгу фиксатора 15. После перестановки коромысла 6 в необходимое положение, на палец фиксатора 13 вновь набрасывается серьга фиксатора 15. Перемещение наружного конца коромысла 6 к корпусу задвижки приводит к закрытию проходного канала задвижки, а перемещение коромысла 6 от корпуса к открытию проходного канала.
При снятой с пальца 13 серьге фиксатора 15, под действием сил упругости гофрированной мембраны 8, коромысло 6 и ползун 4 задвижки занимают среднее положение, открывая проходной канал на половину его сечения.
В процессе эксплуатации задвижки проведение регламентных работ не требуется.
Задвижка, содержащая корпус с входным и выходным каналами, внутри которого расположен кривошипно-ползунный механизм, ползун которого установлен с возможностью перекрытия проходного канала его запорной частью, отличающаяся тем, что кривошип кривошипно-ползунного механизма выполнен в виде двуплечего коромысла, один конец которого расположен внутри корпуса и сферическим шарниром соединен с ползуном, а наружный конец соединен с серьгой фиксатора с возможностью регулирования положения коромысла, ось коромысла в виде поперечины установлена с зазором, необходимым для свободного поворота в проушинах, жестко закрепленных на корпусе задвижки, а в плоскости оси коромысла установлено уплотнение, выполненное в виде гофрированной мембраны, жестко соединенной с корпусом и коромыслом для обеспечения герметизации проходного канала, а с внешней стороны мембраны на коромысле установлена опорная шайба, ограничивающая деформацию мембраны от воздействия давления в трубопроводе.
