Шиберная задвижка

 

1. ШИБЕРНАЯ ЗА,ЦВИЖКА с односторонним уплотнением, запорным органом, выполненньм в виде плоского шибера со скосами на одной из поверхностей , и упорами, установленными с возможностью поворота на фиксируемый /Г/ / угрл при их контакте со скосами шибера, отличающаяся тем, что, с целью повьшения надежности и ремонтопригодности задвижки, упоры выполнены в виде установленных в корпусе цилиндрических втулок с эксцентричными отверстиями, в которых размещены цилиндрические стержни, снабженные фиксирующим устройством. 2. Задвижка по п. 1, отличающаяся тем, что фиксирующее устройство вьтолнено в виде пазов в корпусе, сквозных пазов в цилиндрических стержнях и втулках и щтифтов , пропущенных через пазы стержней со перпендикулярно их оси с возможностью (Л взаимодействия с пазами втулок и корпуса. с

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (1)4 F 16 К 3 14 F 16 К 3/38,o „.

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 3389501 /2.508 (22) 25,02,82 (46) 23.09.85. Бюл, 9 35 (72) Б.Ф. Брагин, А.С. Коломиец, Ю.Б.Коротких, Ф.Д.Маркунтович и Е.П.Олофинский (71) Ворошиловградский машиностроительный институт (53) 621.646(088.8) (56) 1, Авторское свидетельство СССР

Ф 450922, кл. F 16 К 3/14, 1973. (54) (57) 1. ШИБЕРНАЯ ЗАДВИЖКА с односторонним уплотнением, запорным органом, выполненным в виде плоского шибера со скосами на одной из поверхностей, и упорами, установленными с возможностью поворота на фиксируемый

„„ЯО„„1180617 A угол при их контакте со скосами шибера, отличающаяся тем, .что, с целью повьппения надежности и ремонтопригодности задвижки, упоры выполнены в виде установленных в корпусе цилиндрических втулок с эксцентричными отверстиями, в которых размещены цилиндрические стержни, снабженные фиксирующим устройством.

2. Задвижка по п. 1, о т л и ч аю щ а я с я тем, что фиксирующее устройство выполнено в виде пазов в корпусе, сквозных пазов в цилиндрических стержнях и втулках и штифтов, пропущенных через пазы стержней перпендикулярно их оси с возможностью взаимодействия с пазами втулок и корпуса.

С.

617

1 118О

Изобретение относится к запорной трубопроводной арматуре, в частносги к шиберным задвижкам и может использоваться на трубопроводах, транспортирующих взвеси сыпучих абразивных материалов, особенно пульпы и сус" пензии, а также другие среды, достаточно интенсивно изнашивающие запор-. ный орган, где требуется его замена в процессе длительной эксплуатации, 10

Известна шиберная задвижка с односторонним уплотнением, запорным органом, выполненным в виде плоского шибера со скосами на одной поверхности и упорами, установленными с возможностью поворота на фиксируемый угол при их контакте со скосами шибера (1) .

Недостаток известной задвижки заключается в том, что в результате довольно быстрого износа седла и шибера при эксплуатации на абразивных средах (пульпах) часто требуется регулировать расстояние между торцовой поверхностью седла, обращенной 25 к взаимодействующей с ней поверхностью шибера и поверхностью упоров, взаимодействующих со скосами шибера, причем указанная регулировка затруднена тем, что это связано с извлечением упоров, которое можно производить толь" ко при отключенном трубопроводе, что не экономично. Кроме того, обычно применяемые в упорах тонкие прокладки имеют недостаточный срок службы вследствие коррозии, особенно при работе задвижки на абразивных и агрессивных средах, Цель изобретения — повышение надежности и ремонтопригодности задвижки. шенных через пазы стержней перпендикулярно их оси с возможностью взаимодействия с пазами втулок и корпуса.

На фиг. 1 схематически изображена шиберная задвижка с глухим шибером, продольный разрез; на фиг, 2 — шиберная задвижка .с проходным отверстием в шибере, продольный разрез; на фиг. 3 — разрез А-А (продольной оси упоров) на фиг . 1 и 2; на фиг. 4 разрез Б-Б на фиг. 3; на фиг, 5 схема действия сил в упоре при его взаимодействии со скосом шибера.

В канале корпуса 1 известным способом жестко закреплено седло 2 и два цилиндрических стержня 3, плоские поверхности 4 которых на уступах, образованных путем среза цилиндрической части до половины диаметра стержня 3, взаимодействуют со скосами шибера 4. Последние выполнены на поверхности, противоположной его поверхности, обращенной к седлу 2, и составляют острый угол (g с направлением перемещения шибера 4 в закрытое положение, Стержни 3 расположены поперечно и на уровне оси канала по одному вблизи боковых сторон шибера.

При этом их плоские поверхности о1, взаимодействующие со скосами шибера 4, наклонены также под углом Ц> к направлению перемещения шибера в закрытое положение. Каждый цилиндрический стержень 3 установлен в отверстие,. поверхность С которого выполнена эксцентрично наружной цилиндрической поверхности 1 втулки 5 таким образом, что продольные оси цилиндрических. поверхностей о стержня 3 и наружной поверхности цилиндрической втулки 5 расположены с эксцентриситетом E

Поставленная цель достигается тем, что в шиберной задвижке с односторонним уплотнением, запорным органом, выполненным в виде плоского шибера со скосами на одной из поверхностей, и упорами, установленными с возможностью поворота.на фиксируемый угол при их контакте со скосами шибера, упоры выполнены в виде установленных.50 в корпусе цилиндрических втулок с эксцентричными отверстиями, в которых размещены цилиндрические стержни, снабженные фиксирующим устройством.

Кроме того, фиксирующее устройствоЫ выполнено н виде пазов в корпусе, сквозных пазов в цилиндрических стержнях и втулках и штифтов, пропуКаждая втулка 5 установлена в сквозном отверстии стенки корпуса 1 и зафиксирована от осевого перемещения, например, стопорным кольцом 6.

В отверстии каждого стержня 3, пер.пендикулярном его продольной оси, жестко закреплен штифт 7, концы которого свободно проходят через сквозные радиальные пазы 8, соединяющие поверхность отверстия с втулки 5 с ее наружной цилиндрической поверхностью 2 и взаимодействуют с открытыми в сторону втулки 5 пазами

9 корпуса 1. Угол раскрытия ос каждого паза 8 равен максимальному углу поворота втулки 5. Между каждым концом штифта 7 и каждой боковой стороной на плечо, равное половине диаметра 3 . Система. находится в равновесии в случае, если момент М будет меньше момента

4 трения, что возможно при условии, когда отношение эксцентриситета к половине диаметра наружной поверхности цилиндрической втулки 5 меньше коэффициента трения Ц, т.е.

50 Е а ц !

В случае отклонения углового размера q шибера 4 возможно несовпадение обращенных одна навстречу другой рабочих поверхностей седла 2 и шибера 4 в закрытом положении задвижки, что может вызвать ее разгерь метизацию. з 11806 охватывающего его паза 9 корпуса 1 имеется боковой зазор, величина которого соответствует половине углового отклонения скоса шибера 4 от угла (, допускаемого в процессе изготовления.шибера. Штифт 7 фиксирует плоские поверхности Ц каждого цилиндрического стержня 3 под углом, равным углу наклона (скоса шибера 4, а свободное размещение (с зазорами) его концов в пазах 9 корпуса 1 позволяет поверхностям 0 установиться по скосу шибера 4, компенсируя отклонения угла (— наклона скоса, возможное при изготовлении шибера.

Герметичность сопряжений между наружной поверхностью С каждого цилиндрического стержня 3 и внутренней поверхностью продольного отверстия втулки 5 обеспечивается эластич- ным уплотнением 10, а между наружной поверхностью 3 каждой цилиндрической втулки 5 и поверхностью сквозного отверстия в стенке корпуса — эластичным уплотнением 11 любой известной конструкции, Перекрытие и открытие канала корпуса 1 производится переме- . щением двигающегося возвратно-поступательного шибера 4 под воздействием кинематически связанного с ним при помощи шпинделя 12 привода 13, жестко

30 установленного на крышке 14 корпуса 1.

Устройство работает следующим образом.

При перемещении шибера 4 вверх

его рабочая поверхность выходит из З5 примыкания к рабочей поверхности седла 2 и открывает канал корпуса 1 для прохода транспортируемой среды через задвижку с глухим шибером 4 °

Открытие шиберной задвижки с проход- 40 ным отверстием в шибере 4 происходит после совмещения канала корпуса 1 с отверстием в шибере 4 при его пере-мещении вниз. При перемещении шибера 4 вниз его рабочая поверхность примыкает к рабочей поверхности седла 2 и герметично перекрывает канал корпуса 1. При этом скосы шибера 4, образующие угол q с вертикальной плоскостью, перпендикулярной оси канала корпуса 1, взаимодействуют с обращенными к шиберу 4 и наклонными также под острым углом (к указанной вертикальной плоскости, плоскими поверхностями И уступов стержней 3. При взаимодействии скосов шибера 4 с плоскими поверхностями уступов стержней 3 рабочая поверхност

17 ф шибера 4 прижимается к рабочей поверхности седла 2, обеспечивая герметичное перекрытие канала.

Сила — давления скоса шибера 4

Я на плоскую поверхность Cl уступа каждого стержня 3 приложена на расстоянии, равном эксцентриситету В от продольной оси наружной поверхности цилиндрической втулки 5. На указанной продольной оси втулки 5 приложен статический нуль от действия сил—

2 равных по модулю и направленных в противоположные стороны по отношению друг к другу, Пара сил, направленных в противоположные стороны и приложенных на продольных осях стержня 3 и цилиндрической поверхности втулки 5 образует

6 момент М = †-Е, стремящийся повер-нуть цилиндрическую втулку 5 по часовой стрелке и увеличить размер 3 от рабочей поверхности седла 2 до продольной оси стержня 3. В этом случае возможна разгерметизация задвижки. Повороту втулки по часовой стрелке препятствует момент трения, возникающий от трения наружной поверхности цилиндрической втулки 5 о стенки сквозного отверстия в корпуЯ се 1 под действием силы — — прило2 женкой на оси наружной поверхности втулки 5 и направленной вправо (фиг. 5). Момент трения равен произведению силы — —,—

1180617

Если угол наклона скоса шибера 4 выполнен бдльше угла g, то при закрывании шибер 4, не дойдя до крайнего нижнего положения, соприкасается укаэанным скосом не со всей поверхностью cl цилиндрического стержня 3, а только в ее верхней части, отжимая ее вправо (фиг. 1), 3а счет зазоров между концами штифта 7 и стенками пазов 9 в корпусе 1 цилиндрический стержень 3 имеет воэможность повернуться по часовой стрелке до полного совпадения поверхности 9 со скосом шибера 4.

Если угол наклона скоса шибера 4 выполнен меньше угла (p то первона-. чальное его. соприкосновение с плоской поверхностью Ч произойдет в ее нижней части и цилиндрический стержень 3 повернется против часовой стрелки до совпадения поверхности 0 со скосом шибера 4.

Таким образом, автоматически осуществляется регулировка угла наклона поверхности q на стержнях 3 по углу наклона у скоса шибера 4, Благодаря взаимодействию с пазами

9 корпуса 1 концов штифта 7 обеспечивается предохранение от самопроизвольного поворота каждого цилиндри— ческого стержня 3, возможного от воздействия вибрации трубопровода и других причин, которое может привести к поломке устройства, особенно при повороте цилиндрического стержня

35 против часовой стрелки (фиг, I)„

При изготовлении возможно отклонение размера 1 в шибере 4 и цилиндрических стержнях 3.

Если размер 3 шибера 4 больше

40 расстояния между продольной осью цилиндрических стержней 3 и рабочей поверхностью седла 2, то шибер 4 не дойдет до крайнего нижнего положения, В этом случае его рабочая поверхность

4S не .совпадет с рабочей пов ерхно стью седла 2 и перекрытие потока будет недостаточно герметичным, Это устраняется вращением втулки 5 против часовой стрелки. За счет эксцентри-: 50 ситета отверстия для цилиндрического стержня 3 относительно наружной поверхности цилиндрической втулки 5 цилиндрический стержень 3 переместится вправо (фиг, 1 и 3) вдоль канала корпуса 1, увеличивая расстояние до рабочей поверхности седла 2.

Втулку 5 вращают до тех пор, пока расстояние между продольной осью цилиндрического стержня 3 и рабочей поверхностью седла 2 не станет равным толщине шибера 4, После такой регулировки рабочая поверхность в крайнем нижнем положении шибера 4 совпадет с рабочей поверхностью седла 2.

Прй толщина 1 шибера 4, меньшей расстояния между рабочей поверхностью седла 2 и продольной осью цилиндрического стержня 3, регулировку производят вращением по часовой стрелке (фиг. 1 и 4) цилиндрической втулки 5 при помощи рычага, установленного в отверстие 15. Благодаря тому, что угол с6 расрытия каждого сквозного радиального паза 8 цилиндрической втулки 5 равен углу поворота втулки 5, концы штифта 7 не препятствуют ее пово-роту, что позволяет производить регулировку на работающем трубопроводе без извлечения упоров из корпуса °

Работа и регулировка упоров в задвижке с проходным отверстием в шибере 4 (фиг. 2) происходит аналогично указанному и отличается тем, что перекрытие канала корпуса 1 происходит при перемещении шибера 4 не сверху вниз, а наоборот — снизу вверх.

Технико-экономическая эффективность изобретения заключается в том, что обеспечивается возможность регулировки расстояния между упорами и рабочей поверхностью седла на работающем трубопроводе без разборки устройства, сокращается время, затрачиваемое на регулировку указанного расстояния при сборке иэделия, повьш ается срок службы упоров sa счет конструктивного усиления поперечного сечения уступа цилиндрических стержней, плоская поверхность которого взаимодействует со скосом шибера, повьппается надежность устройства благодаря самоторможению втулок в отверстиях корпуса.

ff806$7

1180617

11ЯОГ>17

Тираж 897

ПодIIHcHoe

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д, 4/5

Фи»на» ПП11 "Патент", г. Ужгород, у», Проектная, Редактор Л, Козориз

Заказ 5904/34

Составитель С. Нестеренко

Техред A..Бабинец Корректор Л. Пилипенко