Задвижка (варианты)

 

Изобретение относится к запорной арматуре и предназначено для перекрытия потоков рабочей среды в магистральных трубопроводах. Задвижка содержит корпус, запорные диски, подпружиненный шток. Шток соединен с клином. Клин связан с запорными дисками посредством тел качения. Крышка соединена с корпусом крепежными элементами и герметизирована первым кольцом. Первое кольцо зафиксировано разрядным кольцом. Последнее размещено в проточке корпуса. Крышка уплотнена вторым кольцом. Второе кольцо расположено между наружной поверхностью крышки и первым кольцом. На крышке выполнены два прилива. Крепежные элементы связаны по резьбе с упомянутыми приливами и упираются в торцевую поверхность корпуса. Приливы расположены по вертикали на расстоянии, не меньшем толщины любого из упомянутых колец. По второму варианту выполнения задвижки клин соединен со штоком с возможностью перемещения. Пружина, нагружающая шток, выполнена тарельчатой. Изобретение направлено на обеспечение работы задвижки при большом давлении среды в магистрали путем совершенствования конструкции узла герметизации корпуса и разгрузки узла привода от больших усилий. 2 c. и 6 з.п.ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к запорной арматуре и может быть использовано в магистральных трубопроводах для перекрытия потоков рабочей среды.

Известны задвижки, содержащие корпус с герметичной крышкой, шток, взаимодействующий с запорными дисками /авторское свидетельство СССР N 844878, кл. F 16 K 3/10, 1978 г.; авторское свидетельство СССР N 1809222, кл. F 16 K 3/00, 1993 г./.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство по авторскому свидетельству СССР N 631730, кл. F 16 K 3/12, 1978 г. Задвижка содержит корпус с запорными дисками, шток с клином, взаимодействующий с дисками посредством тел качения, герметичную крышку. Однако для того, чтобы использовать задвижку в условиях значительных давлений среды, необходимо обеспечить мощное усилие как для герметизации корпуса и крышки, так и для приведения ее в действие.

Настоящее изобретение направлено на решение задачи обеспечения работы задвижки при большом давлении среды в магистрали путем совершенствования конструкции узла герметизации корпуса и разгрузки узла привода от больших усилий.

Изобретение предусматривает два варианта решения поставленной задачи.

Вариант 1. Задача решается тем, что в задвижке, содержащей корпус с размещенным в нем запорными дисками, подпружиненным штоком, соединенным с клином, связанным с запорными дисками посредством тел качения, и крышку, соединенную с корпусом крепежными элементами и герметизированную первым кольцом, последнее зафиксировано разрезным кольцом, размещенным в проточке корпуса, крышка уплотнена вторым кольцом, размещенным между ее наружной поверхностью и первым кольцом, на крышке выполнены по меньшей мере два прилива, а крепежные элементы связаны по резьбе с упомянутыми приливами в крышке и упираются в торцевую поверхность корпуса, приливы при этом расположены по вертикали на расстоянии, не меньшем толщины любого из упомянутых колец. При таком исполнении узла герметизации рабочая среда, воздействующая на крышку, создает дополнительное усилие поджатия ее к первому герметизирующему кольцу, удерживаемому разрезным кольцом, несущим основную нагрузку. Второе же кольцо, выполняемое, как правило, из мягкого материала, например алюминия или полимера /для малых давлений среды/ играет роль непосредственно уплотнителя. Эффект усиливается при выполнении его круглым в сечении, особенно в сочетании с конической формой, контактирующей с ним поверхности крышки. Выбор максимального горизонтального размера прилива в крышке и разнесение их по вертикали упрощает технологию изготовления и сборки задвижки. Этой же цели служит и выполнение резьбы под крепежные элементы в крышке, а не в более массивном корпусе. В заявляемой конструкции количество крепежных элементов, как и приливов в крышке, может быть минимальным вследствие усиления самого уплотнительного узла.

Вариант 2. Задача решается тем, что в задвижке, содержащей корпус с размещенными в нем запорными дисками, подпружиненным штоком, соединенным с клином, связанным с запорными дисками посредством тел качения, и крышку, соединенную с корпусом крепежными элементами и герметизированную первым кольцом, последнее зафиксировано разрезным кольцом, размещенным в проточке корпуса, крышка уплотнена вторым кольцом, размещенным между ее наружной поверхностью и первым кольцом, на крышке выполнены по меньшей мере два прилива, а крепежные элементы связаны по резьбе с упомянутыми приливами в крышке и упираются в торцевую поверхность корпуса, причем приливы расположены по вертикали на расстоянии, не меньшем толщины любого из упомянутых колец, при этом клин соединен со штоком с возможностью перемещения, а пружина выполнена тарельчатой. Помимо усиления узла герметизации крышки техническим решением, аналогичным реализованному в 1-м варианте изобретения, в данном варианте задвижки осуществлена также разгрузка привода путем установки тарельчатой пружины, которая, работая на сжатие, создает усилие, дополнительно поджимающее запорные диски к корпусу. Тарельчатая пружина обладает большей жесткостью по сравнению с другими формами и создает большее усилие при малой деформации. Под пружину подобного типа в данной конструкции выполнена специальная опорная площадка на запорных дисках. Выполнение клина, взаимодействующего с запорными дисками, с возможностью перемешивания, например, посредством винта, проходящего внутри него и соединенного по резьбе со штоком, позволяет не только упростить технологию сборки изделия, но и обеспечить регулировку запорного узла, для чего винт снабжен головкой под ключ и фиксатором в виде стопорного кольца.

Изобретение поясняется описанием и приложенными к нему чертежами. На фиг. 1 изображен общий вид задвижки /1-й вариант/, в разрезе; на фиг. 2 - то же для 2-го варианта задвижки; на фиг. 3 - разрез по А-А; на фиг. 4 - узел герметизации в разрезе; на фиг. 5 - узел крепления к дискам тел качения.

Задвижка по варианту 1 состоит из корпуса 1, крышки 2, штока 3 с клином 4, взаимодействующим с запорными дисками 5. Крышка 2 снабжена герметизирующим узлом, включающим первое кольцо 6, удерживающее его разрезное кольцо 7 и уплотнительное второе кольцо 8, контактирующее с конической поверхностью крышки 2. Крышка имеет приливы 9, с которыми по резьбе связаны с крепежные элементы 10, опирающиеся на торцевую поверхность корпуса 1. В задвижке по варианту 2, помимо описанного выше, шток 3 и клин 4 соединены посредством винта 11 с головкой под ключ 12. Клин зафиксирован на винте стопорным кольцом 13 и взаимодействует с телами качения 14, жестко соединенными с запорными дисками 5 посредством штанг 15. На площадку 16, выполненную на запорных дисках, опирается тарельчатая пружина 17.

Задвижка работает следующим образом.

В положении "открыто" шток 3 находится в верхнем положении, запорные диски подняты и открыты отверстия в корпусе для прохождения рабочей среды. При закрывании задвижки шток 5 перемещается поступательно вниз, пружина 17 снижается, клин 4 через тела качения 14 воздействует на диски 5, которые перемещаются к отверстиям корпуса, перекрывая их.

Оба варианта задвижки выпускаются серийно и используются в составе трубопроводных магистралей для перекрытия потоков газов и жидкостей.

Формула изобретения

1. Задвижка, содержащая корпус с размещенными в нем запорными дисками, подпружиненным штоком, соединенным с клином, связанным с запорными дисками посредством тел качения, и крышку, соединенную с корпусом крепежными элементами и герметизированную первым кольцом, отличающаяся тем, что первое кольцо зафиксировано разрезным кольцом, размещенным в проточке корпуса, крышка уплотнена вторым кольцом, размещенным между ее наружной поверхностью и первым кольцом, на крышке выполнены по меньшей мере два прилива, а крепежные элементы связаны по резьбе с упомянутыми приливами в крышке и упираются в торцевую поверхность корпуса, причем приливы расположены по вертикали на расстоянии, не меньшем толщины любого из упомянутых колец.

2. Задвижка по п. 1, отличающаяся тем, что второе кольцо выполнено круглого сечения, а контактирующая с ним поверхность крышки выполнена конической.

3. Задвижка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что максимальный горизонтальный размер крышки с приливами меньше внутреннего диаметра первого и второго колец.

4. Задвижка, содержащая корпус с размещенными в нем запорными дисками, подпружиненным штоком, соединенным с клином, связанным с запорными дисками посредством тел качения, и крышку, соединенную с корпусом крепежными элементами и герметизированную первым кольцом, отличающаяся тем, что первое кольцо зафиксировано разрезным кольцом, размещенным в проточке корпуса, крышка уплотнена вторым кольцом, размещенным между ее наружной поверхностью и первым кольцом, на крышке выполнены по меньшей мере два прилива, а крепежные элементы связаны по резьбе с упомянутыми приливами и упираются в торцевую поверхность корпуса, причем приливы расположены по вертикали на расстоянии, не меньшем толщины любого из упомянутых колец, при этом клин соединен со штоком с возможностью перемещения, а пружина выполнена тарельчатой.

5. Задвижка по п.4, отличающаяся тем, что клин соединен со штоком посредством винта, проходящего внутри клина и связанного одним концом по резьбе со штоком, при этом головка, расположенная на другом конце винта, выполнена под ключ, а клин зафиксирован на винте стопорным кольцом.

6. Задвижка по п. 4 или 5, отличающаяся тем, что пружина опирается на поверхность выступов, выполненных на соответствующих поверхностях дисков.

7. Задвижка по п.4, или 5, или 6, отличающаяся тем, что второе кольцо выполнено круглого сечения, а контактирующая с ним поверхность крышки выполнена конической.

8. Задвижка по п.7, отличающаяся тем, что максимальный горизонтальный размер крышки с приливами меньше внутреннего диаметра первого и второго колец.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5