Задвижка

Изобретение относится к области нефтяного и химического машиностроения и может быть использовано в качестве запирающего устройства на трубопроводах, транспортирующих нефть или техническую воду, а также для перекрытия каналов устьевой арматуры фонтанных, насосных и нагнетательных скважин при промышленной добыче нефти. Задвижка содержит корпус, состоящий из двух соединенных между собой полукорпусов, между которыми закреплено промежуточное кольцо, в полости которого с возможностью поворота в своей плоскости размещен шибер, зубчатый венец, установленный с возможностью поворота и взаимодействующий с приводным валом. Зубчатый венец установлен в полости, образованной шибером, промежуточным кольцом и полукорпусами. В шибере выполнен уступ с возможностью взаимодействия с зубчатым венцом. Снижается металлоемкость и повышается надежность задвижки, выражающаяся в увеличении срока ее эксплуатации. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.

 

Изобретение относится к области нефтяного и химического машиностроения и может быть использовано в качестве запирающего устройства на трубопроводах, транспортирующих нефть или техническую воду, а также для перекрытия каналов устьевой арматуры фонтанных, насосных и нагнетательных скважин при промышленной добыче нефти.

Известна задвижка по авторскому свидетельству СССР №1390468, выполненная в виде поворотного затвора, содержащая корпус, в котором подвижно, с образованием зоны регулирования, размещен дисковый запорный орган в виде шибера с проходным каналом, в котором корпус состоит из двух частей, соединенных между собой болтами, и имеющая уплотнительные элементы для исключения утечек рабочей среды. Недостатком такой задвижки является сложность конструкции и низкая ее технологичность.

Известна задвижка по полезной модели RU 12713, содержащая выполненный из двух частей корпус, между которыми жестко закреплено распорное кольцо, во внутренней полости которого, с возможностью поворота в своей плоскости в пределах зоны регулирования, размещен дисковый шибер с проходным каналом и полостью с зубчатым радиусным сектором. Недостатком такой задвижки являются низкая технологичность, быстрый износ, сложность ремонта.

Известна задвижка по патенту RU 2229051, выбранная в качестве прототипа, содержащая корпус, выполненный из двух частей, между которыми жестко закреплено распорное кольцо, во внутренней полости которого с возможностью поворота в своей плоскости размещен дисковый шибер с проходным каналом, механизм поворота шибера, состоящий из выполненного в нем зубчатого сектора и взаимодействующей с ним приводной шестерни, дисковый шибер центрируется по внутреннему диаметру распорного кольца, упорные подшипники в виде контурных уплотнительных элементов установлены на торцевых поверхностях шибера. Недостатком задвижки является сложность изготовления и ремонта, быстрый износ зубчатого сектора.

Технической задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение технологичности изготовления и ремонта, увеличение ее долговечности.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в задвижке, содержащей корпус, состоящий из двух соединенных между собой полукорпусов, между которыми закреплено промежуточное кольцо, в полости которого с возможностью поворота в своей плоскости размещен шибер, зубчатый венец установлен в полости, образованной шибером, промежуточным кольцом и полукорпусами с возможностью поворота и взаимодействующей с приводным валом, а в шибере выполнен уступ с возможностью взаимодействия с зубчатым венцом. Приводной вал соединен с указателем положения шибера. Указатель положения шибера выполнен в виде пары винт-гайка, винт установлен на приводном валу, а гайка удерживается от проворота корпусом указателя положения шибера и установлена с возможностью поступательного движения. Корпус указателя положения шибера обеспечивает визуальный контроль положения гайки и может быть выполнен прозрачным и герметичным.

Задвижка показана на чертежах:

фиг.1 - задвижка в сборе;

фиг.2 - дисковый шибер;

фиг.3 - указатель положения шибера.

Зубчатый венец 5 размещен в полости, образованной шибером 4, промежуточным кольцом 3 и полукорпусами 1 и 2 (фиг.2, 3) с зазором, обеспечивающим возможность замены при сборке.

Указатель положения шибера выполнен в виде пары винт-гайка (фиг.4), винт 7 установлен на приводном валу 6, а гайка 8 защищена от проворота прозрачным корпусом 9 указателя положения шибера, обеспечивая визуальный контроль положения гайки 8, и имеющего надписи «открыто» и «закрыто», что позволяет выполнить узел контроля положения шибера герметичным. Поступательное движение гайки 8 по винту 7 предохраняет от попадания грязи в узел - приводной вал - шибер, что обеспечивает повышение надежности работы задвижки.

Задвижка работает следующим образом.

Шибер 4 находится в положении «открыто». При вращении приводного вала 6 с помощью ключа 10 зубчатый венец 5 приходит в движение и движется в полости, образованной шибером 4, промежуточным кольцом 3 и полукорпусами 1 и 2 в пределах зазора, затем происходит взаимодействие зубчатого венца 5 с уступом в шибере 4. Дальнейшее движение зубчатого венца 5 происходит совместно с шибером 4 вокруг оси 11 из положения «открыто» в положение «закрыто». Угол поворота приводного вала 6 зависит от геометрических размеров основных деталей задвижки - дискового шибера 4 и параметров зубчатого венца 5. В опытных образцах задвижек с диаметром условного прохода задвижки 65 мм при повороте приводного вала 6 на 878 градусов шибер 4 поворачивается вокруг оси на 116 градусов, полностью открывая или закрывая проходное сечение задвижки. Одновременно с этим гайка 8 указателя положения шибера, взаимодействующая с винтом 7, установленная на приводном валу 6 и защищенная от проворота корпусом 9 указателя положения шибера при вращении приводного вала 6, передвигается внутри корпуса 9 указателя положения шибера, обеспечивая визуальный контроль положения шибера 4. Крайние положения гайки 8 соответствуют положениям шибера «открыто» и «закрыто». Соответствующие надписи и стрелки направления вращения приводного вала нанесены на прозрачном корпусе 9 указателя положения шибера.

Выполнение зубчатого венца в виде отдельной детали, не связанной с шибером и опирающейся на внутреннюю поверхность кольца, позволило повысить технологичность изготовления и шибера и зубчатого венца, упростило ремонт, т.к. именно зубчатый венец подвержен износу. При этом зубчатый венец получил возможность самоустанавливаться относительно ответной шестерни на приводном валу, что уменьшило износ зубчатой передачи.

Высокая ремонтопригодность, надежность и удобство управления описанной выше задвижкой подтверждены ее испытаниями в реальных производственных условиях в нефтедобывающей промышленности. Полный средний ресурс составил 1800 циклов, что обеспечивает ее полный срок службы не менее 9 лет. Практикой подтверждено, что средний срок службы задвижки до капитального ремонта не менее 5 лет.

1. Задвижка, содержащая корпус, состоящий из двух соединенных между собой полукорпусов, между которыми закреплено промежуточное кольцо, в полости которого с возможностью поворота в своей плоскости размещен шибер, зубчатый венец, установленный с возможностью поворота и взаимодействующий с приводным валом, отличающаяся тем, что зубчатый венец установлен в полости, образованной шибером, промежуточным кольцом и полукорпусами, а в шибере выполнен уступ с возможностью взаимодействия с зубчатым венцом.

2. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что приводной вал соединен с указателем положения шибера.

3. Задвижка по п.2, отличающаяся тем, что указатель положения шибера выполнен в виде пары винт-гайка, винт установлен на приводном валу, а гайка удерживается от проворота корпусом указателя положения шибера и установлена с возможностью поступательного движения.

4. Задвижка по п.3, отличающаяся тем, что корпус указателя положения шибера обеспечивает визуальный контроль положения гайки.

5. Задвижка по п.3, отличающаяся тем, что корпус указателя положения шибера выполнен прозрачным.

6. Задвижка по п.3, отличающаяся тем, что корпус указателя положения выполнен герметичным.