Многоходовое переключающее запорное устройство
Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для переключения направления нефти от трубопроводов, проводящих нефть от добывающих скважин на устройство, замеряющее дебет скважин. Запорное устройство содержит корпус кольцевой формы. Корпус имеет радиально расположенные входные отверстия и закрывается с торцов крышками. Внутри корпуса размещен запорный орган с наружной сферической поверхностью и отводным каналом. Запорный орган управляется посредством вала. Вал соосно установлен в канале верхней крышки. Отводной канал сообщается с отводным патрубком. Запорный орган выполнен в виде усеченного шара с числом входных каналов на одно меньше числа входных отверстий корпуса. В последних установлены уплотнения. Они подпружинены относительно присоединяемых к корпусу фланцев и взаимодействуют с наружной поверхностью запорного органа. Нижняя часть запорного органа зафиксирована установленной соосно управляемому валу пятой в ячеистой перегородке нижней крышки. Внутренняя полость вала соединена с одной стороны с отводным каналом запорного органа, с другой - посредством радиальных отверстий с полостью отводного патрубка. Изобретение позволяет повысить ремонтопригодность и надежность работы устройства. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к арматуростроению, в частности к многоходовым гидравлическим переключающим устройствам, и может быть использовано в нефтедобывающей промышленности, например, в устройствах, замеряющих дебит добывающих нефтяных скважин.
Известен многоходовой переключающий клапан (см. а.с. 1765584 A1, F 16 K 11/00), корпус которого снабжен впускными отверстиями перекрываемыми запорным органом с уплотнительной поверхностью, но в запорном органе клапана отсутствует канал для отвода (отбора) рабочей среды в технологические линии, что делает клапан неприемлемым для выполнения поставленной задачи. Известно также многоходовое запорное устройство (см. а.с. 538186 F 16 K 11/00) состоящее из кольцевого корпуса с рядом радиально расположенных впускных отверстий, по внутренней сферической поверхности которого, посредством вала, управляемого от привода, перемещается запорный орган в виде тройника, в изогнутой части которого с одной стороны расположено подпружиненное уплотнение, с другой - подвижный подпружиненный поршень с роликами, обегающими внутреннюю сферическую поверхность корпуса, а через вертикальную часть тройника проходит вал привода. Но данное запорное устройство имеет низкую степень ремонтнопригодности, т. к. при замене уплотнительного элемента необходима разборка всего корпуса, а значит его демонтаж. Кроме этого, наличие роликов постоянно работающих под нагрузкой и пружин уплотнительного элемента и поршня постоянно находящихся в рабочей среде снижает надежность устройства. Задачей изобретения является повышение ремонтнопригодности и надежности работы устройства путем исключения из внутренней полости корпуса каких-либо подпружиненных элементов и подвижных частей, присущих запорному органу, и введения возможности замены уплотнительных элементов без разборки и демонтажа устройства с объекта. Технический результат достигается тем, что запорный орган выполнен в форме усеченного шара и снабжен входными каналами, числом на одно меньше числа входных отверстий корпуса, в которых установлены уплотнения, подпружиненные относительно присоединяемых к корпусу фланцев и взаимодействующие с наружной шаровой поверхностью запорного органа, нижняя часть которого зафиксирована пятой, установленной соосно управляемому валу в ячеистой перегородке нижней крышки, а вал снабжен внутренней полостью, соединенной с одной стороны с входным отверстием корпуса, с другой - посредством радиальных отверстий с полостью отводного патрубка. Кроме того, вал снабжен храповым колесом, управляемым от привода, причем число зубьев храпового колеса равно числу впускных отверстий корпуса. На фиг. 1 показан общий вид устройства; на фиг. 2 - вид сверху. Устройство состоит из корпуса 1, закрываемого верхней крышкой 2 и нижней крышкой 3; внутри корпуса 1 установлен запорный орган 4, имеющий отводной канал 5 и входные каналы 6; нижняя часть запорного органа 4 глухим отверстием 7 опирается на пяту 8, установленную в ячеистой перегородке 9 нижней крышки 3. Верхняя часть запорного органа соединена с валом 10, управляемым от привода (не показан) через закрепленное на нем храповое колесо 11 и имеет внутреннюю полость 12, являющуюся продолжением отводного канала 5 и соединенную через радиальные отверстия 13 с отводным патрубком 14. Корпус 1 имеет ряд входных отверстий 15, в которых установлены подпружиненные через проставки 16 относительно фланцев 17 уплотнения 18, взаимодействующее с запорным органом 4. Крышка 3 имеет впускное отверстие 19. Устройство работает следующим образом. Рабочая среда через входное отверстие 15, отводной канал 5, полость 12, радиальные отверстия 13 поступает в отводной патрубок 14 и далее по технологической линии. А через остальные входные отверстия 15 входные каналы 6, ячеистую перегородку 9 рабочая среда поступает в выпускное отверстие 19 и далее в общий коллектор. Поворачивая посредством привода храповое колесо 11 на один зуб, запорный орган 4 поворачивается и соосно устанавливается с уплотнением 18 следующего входного отверстия. Благодаря тому, что запорный орган имеет столько каналов, сколько входных отверстий в корпусе, двусторонние опоры и лишен каких-либо подвижных или подпружиненных частей, достигается его надежная работа при постоянном нахождении его в рабочей среде. А благодаря тому, что эластичное уплотнение выполнено подпружиненным относительно закрепляемого на корпусе фланца позволяет без демонтажа устройства с объекта заменить при необходимости вышедшее из строя уплотнение. Тем самым обеспечивается высокая степень ремонтнопригодности.Формула изобретения
1. Многоходовое переключающее запорное устройство, содержащее корпус кольцевой формы, имеющий радиально расположенные входные отверстия и закрываемый с торцев крышками, внутри которого помещен запорный орган с наружной сферической поверхностью, управляемый посредством вала, соосно установленного в канале верхней крышки, и отводным каналом, сообщающимся с отводным патрубком, отличающееся тем, что запорный орган выполнен в виде усеченного шара и снабжен входными каналами числом на одно меньше числа входных отверстий корпуса, в которых установлены уплотнения, подпружиненные относительно присоединяемых к корпусу фланцев и взаимодействующие с наружной шаровой поверхностью запорного органа, нижняя часть которого зафиксирована пятой, установленной соосно управляемому валу в ячеистой перегородке нижней крышки, а вал снабжен внутренней полостью, соединенной с одной стороны с отводным каналом запорного органа, с другой - посредством радиальных отверстий - с полостью отводного патрубка. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что на валу закреплено управляемое от привода храповое колесо, причем число зубьев храпового колеса равно числу входных отверстий корпуса.РИСУНКИ
Рисунок 1, Рисунок 2