Клиновая задвижка с упругим клином
Владельцы патента RU 2306471:
Открытое акционерное общество "Икар" Курганский завод трубопроводной арматуры (RU)
Изобретение относится к арматуростроению, а именно к задвижкам, и предназначено для использования в качестве запорной арматуры на технологических трубопроводах тепловых и атомных станций, предприятий нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности. Клиновая задвижка с упругим клином содержит корпус. Между уплотнительными полями корпуса помещен упругий клин. Упругий клин состоит из двух конических дисков. Конические диски связаны пальцем через центральное отверстие дисков. Бурт пальца взаимодействует с внутренними поверхностями дисков. С наружных сторон палец соединен с дисками сваркой. Бурт пальца выполнен либо сферическим, либо коническим. Ответная охватываемая поверхность дисков выполнена либо конической, либо сферической. Изобретение направлено на повышение работоспособности задвижки путем снижения степени деформации упругого клина при перекрытии потока рабочей среды с высокими температурными параметрами. 2 ил.
Изобретение относится к арматуростроению, а именно к задвижкам, и предназначено для использования в качестве запорной арматуры на технологических трубопроводах тепловых и атомных станций, предприятий нефтеперерабатывающей, химической и других отраслях промышленности.
Известна клиновая задвижка и способ герметизации клиновой задвижки (см. RU №2186277, F16К 3/12), содержащая корпус с установленными в проходном его канале седлами, помещенном между ними цельным клином, перекрывающим проходной канал и герметизирующим затвор под действием шпинделя.
К недостаткам известного решения относится узкий температурный диапазон применения проводимых сред, точнее низкая работоспособность затвора клиновой задвижки при работе на высоких температурных параметрах проводимой среды. Вследствие того, что при высокой температуре проводимой среды разогрев и отвод тепла от корпуса неравномерен, затвор нагревается сильнее корпуса, а значит на уплотнительных полях клина и седла создаются дополнительные внутренние напряжения, на преодоление которых при открытии и закрытии затвора требуются повышенные усилия, это способствует износу уплотнительных полей, а именно приводит к закливанию, чем и снижается его работоспособность.
Наиболее близким по техническому решению и несколько свободной от упомянутых недостатков является задвижка с упругим клином (см. а.с. №356406, см. проспект Наманганского машиностроительного завода), в которой клин выполнен из двух конических дисков с общим центральным отверстием, в которое помещен палец, средний участок которого находится между дисками, а с наружных сторон он соединен с дисками сваркой.
Образованный зазор между коническими дисками играет роль упругого компенсатора и возникающие температурные напряжения в затворе гасятся за счет упругой деформации конических дисков.
Но т.к. полная герметизация затвора происходит при помещении клина между уплотнительными полями корпуса и при плотном прилегании друг к другу уплотнительных полей как клина, так и корпуса, то любое несовпадение углов клина и полей в корпусе приводит к упругой деформации дисков клина, которая усиливается возникающими температурными напряжениями, что снижает работоспособность затвора задвижки.
Задачей изобретения является повышение работоспособности задвижки путем снижения степени деформации упругого клина при перекрытии потока рабочей среды с высокими температурными параметрами.
Поставленная цель достигается тем, что бурт пальца выполнен либо сферическим, либо коническим, соответственно ответная охватываемая поверхность дисков выполнена либо конической, либо сферической, а соединение двух конических дисков производится после установки клина между полями корпуса.
На фиг.1 изображен продольный разрез задвижки; на фиг.2 - вид I на фиг.1.
Задвижка состоит из корпуса 1 с закрепленными в нем седлами 2, уплотнительные поля 3 которых взаимодействуют с уплотнительными полями 4 конических дисков 5 и 6, в центральные отверстия 7 и 8 установлен палец 9 с буртом 10, радиусные или наклонные поверхности 11 которого взаимодействуют с ответными коническими или сферическими поверхностями 12 дисков 5 и 6. Наружные стороны 13 и 14 пальца 9 соединены с дисками 5 и 6 сваркой. Диски 5 и 6 управляются шпинделем 15.
Герметизация задвижки производится следующим образом.
Конические диски 5 и 6 с помещенными в отверстия 7 и 8 пальцем 9 в сборе со шпинделем 15 помещают между уплотнительными полями 4 корпуса 1 и поджимают шпинделем 15, благодаря сферическим поверхностям 11 пальца 9 и коническим поверхностям 12 дисков 5 и 6 происходит их самоустановка по отношению к уплотнительным полям корпуса. В этом положении производится соединение торцов пальца 13 и 14 с дисками 5 и 6, например, сваркой.
Таким образом, закрепление двух конических дисков 5 и 6 посредством пальца 9 в адаптированном относительно уплотнительных полей 4 корпусе 1 позволяет герметизировать затвор задвижки без создания упругих деформаций конических дисков 5 и 6, т.к. неточность совпадения углов корпуса и клина уже компенсирована самоустановкой клина. Это действие позволяет снизить возникающие напряжения в затворе при работе задвижки на высокотемпературных параметрах среды и на детали затвора будут действовать только температурные напряжения, что несомненно повысить работоспособность задвижки.
Клиновая задвижка с упругим клином, содержащая корпус, между уплотнительными полями которого помещен упругий клин, состоящий из двух конических дисков, связанных через центральное отверстие дисков пальцем, бурт которого взаимодействует с внутренними поверхностями дисков, а с наружных сторон соединен сваркой, отличающаяся тем, что бурт пальца выполнен либо сферическим, либо коническим, а ответная охватываемая поверхность дисков - либо конической, либо сферической.
