Запорная поворотная заслонка

 

ЗАПОРНАЯ ПОВОРОТН СЛОНКА, содержащая корпус с пр каналом и тарель, установленную центрично с возможностью поворот шипниках корпуса посредством приводвого вала и цапфы, отлича юшая - с я тем, что в проточном канале 18 корпуса 1 установлено с возможностью осевого перемещения кольцевое ушютннтельное седло 7 с внутренней конической уплотнительной поверхностью 8 в наружной цилиндрической поверхностью скопьженин 9, причем на последней выполнен радиальный уступ 12, а поверхность 6 проточного канала 18 корпуса 1 выполнена цилиндрической с ответным радиальным выступом 1О с одной стороны и ynty ром 11 - с другой для ограничения осевого сдвига уплотнительного кольцевого седла 7.

ÄÄSUÄÄ 1015169

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

35 р 16 к 1/228

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (89) 209184 (ЧССР) (21) 7771429/25-08 (22} 22,10.80 (31) P 1/ 7456-79 (32) 02.11.79 (33) ЧССР (46) 30.04.83. Бюл. N 16 (72) Крал Ян и Ваврош Франтишек (ЧССР) (71) Сигма концерн (ЧССР) (53 ) 62 1.646 (088.8 ) (54)(57) ЗАПОРНАЯ ПОВОРОТНАЯ ЗАСЛОНКА, содержашая корпус с проточным каналом .и тарель, установленную эксцентрично с воэможностью поворота в под: шипниках корпуса посредством приводно го вала и цапфы, о т л и ч а ю щ а яс я тем, что в проточном канале 18 корпуса 1 установлено с воэможностью осевого перемешения кольцевое уплотнительное седло 7 с внутренней конической уплотнительной поверхностью 8 и наружной .цилиндрической поверхностью скспьжения 9, причем на последней выполнен радиальный уступ 12, а поверхность 6 проточного канала 18 корпуса 1 выполнена цилиндрической с ответным радиальным выступом 10 с одной стороны и упо ° ром 11 - с другой для ограничения осевого сдвига уплотнительного кольцевого седпа 7.

t 1015169 2

Их недостатки заключаются в возможности снижения герметичности в обратном направлении и сравнительно высоких требованиях к управлению и производству при использовании двойного эксцентриситета посадки дискового затвора заслонки.

Решение, описанное в австрийском патенте l4 318339 или в французском патенте М 2188768, основано на примеИзобретение относится к арматуростроению, в частности к запорной поворотной заслонхе с уплотняющей способностью в обоих направлениях поворота заслонки в полном диапазоне дифференциальных избыточных давлений до условного давления арматуры.

Известии запорные поворотные заслон-: ки,в которых обеспечено эффективное yn- лотнение дискового поворотного затвора 1О пении эластичных уппотняющих элементов является эластичнос» фасонированных обеспечена первичным самоуплотнением. металлических уплотняющих элементов, Нужное удельное давление не действует в области соприкосновения уплотняющих элементов вследствие предварительного монтажного напряжения, оно также не обусловлено предварительно отрегулированной величиной момента управления, но появляется с возникновением дифференциальвоэможность получения уплотнения точной обработкой соприкасающихся металлических частей, искпю:ение влияний тепло55 вых расширений, са14оуплотняющее действие в направлении конически Расширяющейся уплотняющей поверхности седла. в проточной части -корпуса заслонки в обо- особой формы, установпенцых в корпусе их направлениях. Герметичность заслон< или дисковом затворе и снабженных меможет быть обеспечена применением таллическими ребрами жесткоати. двойного эксцентриситета посадки диско- Преимуществам является использовавого затвора или отклонением оси конуса 1 ние собственного давления и дифференуплотняющей поверхности седла от оси циального избыточного давления для допротока, или же комбинацией обоих реше- бавочного уплотнения в обоих направлений. еиях.

Известна также конструкция заслонки Недостаток - o®Hoc» формы Уплотс седлом, точная форма которого получе- 20 няющих ааеМеНТоа4 на прецизионным литьем без допопнитепь- Предлагаемая запорная поворотная заной механической обработки, Преимущест- оНКе устРаняет недостатки известных вом этих решений является возмо1кность конструкций поворотных заслонок, обесдополнительной герметизации неплотной печивая герметичность в обоих направлеарматуры повышением напряжения в уп- yg ниях поворота заслонки в полном диапалотняюших элементах поворотом дисково- зоне дифференциальных избыточных цавго затвора заслонки в направлении за- пений до условного давления арматуры. крытия или повышением момента управ- Заслонка содержит корпус с проточным каналом и тарель, установленную

Однак м недостатком я ет- эксцентрично с воэможностью поворота в

30 подшипниках. корпуса посредством приводного вала и цапфы, и ее существенные новки наибольшего момента управления на; отличия состоят в том, что в п оточном основании предполагаемого максимального канале корпуса установлено с возможносизбыточного давления без учета его дейст-:. тью осевого перемещения кольцевое упвительной величины в процессе эксплуата-:. ции. Этот недостаток является особенно су«

M лотнительное седло с вн т енней конической уплотнительной поверхностью и нащественным в случае управления серворужной цилиндрической поверхностью скольприводом на расствянии или автоматичесжения, причем на последней выполнен раки. Двойной эксцентриситет посадки дисдиальный уступ, а поверхность проточнокового затвора также повышает требова40 го канала корпуса выполнена цилиндриния к величине нужного момента управческой с ответным Радиальным выступом ления при сравнительно высоких требованиях к трудоемкости производства. с одной стороны и упором с другой для ограничения осевого сдвига уплотнительИзвестны также конструкции, отли.ного кольцевого седла, читепьной чертой которых являются различные материалы и формы собственно Положительный эффект от испопьзовауплотняющих элементов. Такие конст» ния предлагаемой заслонки обеспечиварукции приведены в описаниях изобрете- ется благодаря отсутствию необходимосиий к зачвкам ФРГ М 1800423, ти применения вторичного дополнительно1817145 и 1943985. 50 го уплотнения, повышенным моментом упПреимуществом известных решений равления, так как плотность заслонки

3 - 1015169 4 ла 7. ао

45 ного избыточного давления и повышается пропорционально с нарас танием дифференциапьного избыточного давления, соответствуя в каждый момент времени величине дифференциапьного избыточного давпе.иия и оказывая попожитепьное впияние не топько на работоспособность уэпа уплотнения, но и на срок службы уцлотняюших элементов. Кроме того простота конструкции седла и упоров, стандартное испопнение формы уппотняюших элементов упрощают производство узпа, исключая проблемы, связанные с ранее применявшейся трудоемкой наваркой и обработкой жесткого седла непосредственно в корпусе заслонки, На фиг. 1 изображена предлагаемая запорная поворотная заслонка, продольный разрез; на фиг. 2-4 - варианты исполнения узла уппотнения заспонки.

), Предлагаемая запорная поворотная заспонка состоит иэ корпуса 1, дискового поворотного затвора 2; установленного в подшипниках 3 с эксцентриситетом посредством вала 4 управпения и цапфы 5. Дис-25 ковый поворотный затвор 2 ориентирован перпендикулярно к проточной оси корпуса

1 заслонки. На корпусе 1 в месте окружности закрытого дискового затвора 2 заспонки имеется внутренняя ципнндрическая поверхность 6 дпя посадки с трением скопьжения кольцевого уппотнитепьного седла 7. Кольцевое уппотнитепьное седпо

7 имеет на своей окружнощги внутреннюю коническую уппотнитепьную поверхность

8, причем на внешней окружности копьцеввого уппотнитепьного седла 7 имеется наружная цнпиндрическая поверхность скальжения 9, внутренний диаметр которой соответствует внешнему диаметру внутренней цилиндрической поверхности 6 корпуса 1 заслонки. Длина внутренней ципиндрической поверхности 6 превосходит на ойредепенную величину дпину цилиндрической поверхности скольжения 9 копьцевого уппотнитепьного седла 7, и она определена на одной стороне радиальным выступом 10 внутренней цилиндрической поверхности 6, а на другой ципиндрическими упорами 11, выполненными в виде штифтов, заглубпенных во внутреннюю стенку корпуса заслонки. Таким образом опредепена и дпина осевого сдвига копьцевого уппотнитепьного седла в отношении к корпусу 1 заслонки, когда íà одi ной стороне длина сдвига ограничена контактом поверхности радиального уступа

12 цилиндрической поверхности скопьжения 9 кольцевого седпа 7 с вь ступам

10 внутренней цилиндрической поверхности 6 и на другой стороне - контактом радиального торца 13 копьцевого уппотнительного седла 7 с упорами 11, заглубпенными в корпусе 1 заслонки. Кольцевое уппотнитепьное седно 7 предотвращает пропуск среды иэ корпуса 1 заслонки с помощью уппотнитепьного копьца 14, вставленного в канавку 15 корпуса 1 заслонки, и. с другой стороны предотвраща ет пропуск среды эа дисковый затвор 2 с помощью уппотнитепьного копьца 16, Э вставленного в соответствукщую окружную канавку 17 дискового затвора 2, Согласно варианту испопнения,. изображенному на фиг. 3 цилиндрическая поверхность скольжения 9 кольцевого седла 7

- выпопнена на внешней поверхности копьцевого седла 7 в виде бурта, причем упоры 11 расположены в проточном канапе

18 корпуса на стороне коническои уппотнитепьной поверхности 8 копьцевого седСогласно варианту исполнения уппотнигельного узла, изображенному на фиг. 4, внешняя окружная поверхность копьцевого уплотнитепьного седле 7 выполнена глад-. . кой, образуя поверхность скапьжения 9 седла 7 во внутренней ципиндрической поверхности 6 корпуса 1, причем поверхность ее радиального уступа 12 соединена с корпусом 1 заслонки с помощью эластичной диафрагмы 19, которая образует уппотняюшнй элемент между уппотнительным копьцевым седлом 7 и корпусом заслонки, В ттоом м сслпууччааее, когда диффере нциапьное избыточное давление действует на закрытый дисковый поворотный затвор 2 в направлении конусно суживающейся уплотнитепьной поверхности 8, полная герметичность запорного устройства достигается тем, что в осевом направлении передвижное уппотнительное кольцевое седло 7 действует как седло жесткое, причем его положение фиксировано выступом

10 корпуса 1 с поверхностью радиального уступа 12 селла 7 вследствие впияния, оказываемого. дифференциапьным изI быточным давлением на круговое кольцо кольцевого уппотнитепьного седпа 7. Необходимое удельное давление уплотнения, действующее в области контакта конусной уппотнитепьной поверхности 8 сейла

7 с уппотнитепьным кольцом 16 диское вого поворотного затвора 2, определено суммой предварительного монтажного напряжения уппотннтепьного кольца 16 и добавочного напряжения, возникающего в

5 10151 кольце 16, его приближением к конусной уплотнительной поверхности 8 седла 7 вследствие деформаций вала 4 управления, цапфы 5, дискового поворотного затвора

2 и собственно уплотнитепьного кольца 5

16 в направлении действия дифференциального избыточного давления.

В случае действия дифференциального избыточного давления .в направлении ко нусно расширяющейся уплотнительной по- 1IO верхности 8 седла 7 уплотнительное седло 7 перемещается в осевом направлении под действием силы, вызванной дифференциальным давлением на круговое кольцо кольцевого седла 7. Приведенный осевой сдвиг компенсирует отделение уплотнительного кольца 16 от конусной уплртнитель- ной поверхности 8 седла 7, вызванное деформациями вала 4 управления, цапфы

5 дискового поворотного затвора 2 и собственно уплотнительного кольца 16. в направлении действия дифференциального избыточного давления. Йействующая сила вызывает достаточное прижимное усилие конусной уплотнительной поверхности 8 седла 7 на уплотнительное кольцо 16, необходимое для получения полной герметичности»

Необходимую величину силы смещения и усилия прижима определяют соответст-. вующим выбором внешнего и внутреннего уплотняющего диаметра кругового кольца уплотнительного седла 7, тогда как требуемый диапазон перемещения седла 7

;определен требующимся положением высту- ! 35 . па 10 внутренней цилиндрической поверх« ности 6 корпуса 1 и упоров 1 1, 69 4

Иостаточная длина кольцевого уплотнительного седла 7 в осевом направлении определяет его оптимальную форму с точки зрения гидравлических потерь при движении потока в обоих направлениях и предотвращает воэможность его перекрещивания при осевом перемещении. Упоры, ограничивающие .диапазон осевого сдвига уплотнительного седла 7, выполнены таким образом, что в их пространстве не происходит оседание грязи, так что исклю1 ! чена возможность сужения пределов сдвига седла 7. Один из упоров, выполненный ,созданием выступа 10 на внутренней ци- линдрической поверхности и поверхности радиального уступа 12, перекрыт уплот,нительным седлом 7, причем уплотнитель- ное кольцо 14, расположенное на входной

"стороне уплотнительной щели,. предотвращает.попадание грязи в эту щель. Вто- . .рой неперекрытый упор 11, выполненный в виде цилиндрических ограничительных ,штифтов, предотвращает накопление грязи в пространстве между ними и торцом

13 седла 7, в обратном случае седло 7 их вытесняет, Высокая надежность и долговечность узла уплотнения дискового поворотного затвора 2 запорной поворотной заслонки достигается тем, что взаимный осевой сдвиг происходит между упругими уплотнительными кольцами 14 и 16 и уплотнительным седлом 7, выполненным из нержавеющего материала.

Признано изобретением по результатам, экспертизы, осуществленной ведомством по изобретательству Чехословацкой социалистической республики.

cpuz. Z

1015169 ие3

ВНИИПИ Заказ 3177/35 Тираж 92 5 Подписное

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4