Клиновая задвижка с самоустанавливающимися седлами
Владельцы патента RU 2378548:
Общество с ограниченной ответственностью Научно-производственная фирма "МКТ" (RU)
Изобретение относится к трубопроводной арматуре, в частности к клиновым задвижкам, и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности. Клиновая задвижка с самоустанавливающимися седлами содержит корпус, крышку, шпиндель, управляющий жестким клином. Клин взаимодействует с самоустанавливающимися цилиндрическими ступенчатыми седлами. Седла свободно устанавливаются в расточках корпуса и уплотняются относительно последнего кольцами из упруго-деформирующегося материала. Причем цилиндрическая ступень меньшего диаметра седла разделена продольными прорезями на лепестки. На наружных поверхностях лепестков выполнены бурт или канавки с профилем, приближенным к профилю канавки или бурта в расточках корпуса. Изобретение направлено на создание клиновой задвижки с самоустанавливающимися седлами с высокой степенью ремонтопригодности. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.
Изобретение относится к области машиностроения, а именно к трубопроводной арматуре, в частности к клиновым задвижкам, и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности.
Известна клиновая задвижка и способ герметизации клиновой задвижки (см. RU 2186277, F16К 3/12), содержащая корпус, крышку, шпиндель, управляющий жестким клином, взаимодействующим при закрытии задвижки с седлами, самоустанавливающимися относительно корпуса посредством врезания в конические поверхности седел граний кольцевых ступеней в расточках корпуса.
К недостаткам известной конструкции относится низкая надежность самоустановки узла затвора по отношению к корпусу из-за невозможности создания необходимых усилий врезания кольцевых граней корпуса в коническую поверхность седел при управлении шпинделем посредством только от маховика.
Известна также клиновая задвижка с самоустанавливающимися седлами (см. RU 2153115, F16К 3/12, прототип), содержащая корпус, крышку, шпиндель, управляющий жестким клином, взаимодействующим с самоустанавливающимися в расточках корпуса седлами, выполненными цилиндрической формы и снабженными шипами, фиксирующими седла в расточках корпуса.
К недостаткам данной конструкции относится низкая степень ремонтопригодности задвижки, заключающаяся в сложности замены седел при достижении предельного износа уплотнительных полей последних.
Задачей изобретения является создание клиновой задвижки с самоустанавливающимися седлами с высокой степенью ремонтоспособности.
Поставленная цель достигается тем, что цилиндрическая ступень меньшего диаметра седла разделена продольными прорезями на лепестки, на наружных поверхностях которых выполнены бурт или канавки с профилем, приближенным к профилю канавки или бурта в расточках корпуса, причем минимальное количество прорезей три, а их длина меньше разности длин меньшего диаметра ступени седла и исходной недеформированной высоты кольца из упруго-деформирующегося материала.
На фиг.1 показан фронтальный вид клиновой задвижки;
на фиг.2 - вид I на фиг.1.
Клиновая задвижка с самоустанавливающимися седлами состоит из корпуса 1, крышки 2, управляемого маховиком 3 шпинделя 4, соединенного подвижно с жестким клином 5, взаимодействующим со ступенчатыми седлами 6, устанавливающимися в расточках 7 корпуса 1 через упруго-деформирующиеся кольцевые прокладки 8 и имеющими на ступенях меньшего диаметра прорези 9 и бурт 10, помещаемый при сборке в канавку 11 расточек 7 корпуса 1. Расточки 7 выполнены в наклонных проходных каналах 12 корпуса 1. При этом прорезей 9 выполнено как минимум три, а профиль бурта 10 приближен к профилю канавки 11 и может быть выполнен коническим с тупым углом при вершине или валикообразным с плавным переходом к цилиндрической поверхности.
Как вариант на ступенях меньшего диаметра седла вместо бурта 10 может быть выполнена впадина, а вместо канавки 11 в расточках 7 корпуса 1 выполнен бурт.
Сборка клиновой задвижки производится следующим образом.
Седла 6 с кольцом 8 помещают в расточки 7 корпуса 1 и движением вдоль оси каналов 12 подают до совпадения (защелкивания) буртов 10 седел 6 с канавками 11.
Узел в сборе содержит крышку 2 со шпинделем 4 и клином 5, который помещают между седлами 6 и соединяют крышку с корпусом. Задвижка готова к работе.
Закрытие задвижки. При закрытии задвижки клин 5 заходит между седлами 6, как только последние самоустановятся по клину, наступает герметичность затвора, а на клин со стороны движения проводимой среды начинает действовать сила, равная произведению давления среды на площадь проходного сечения седла. Но так как клин 5 соединен со шпинделем 4 не жестко, то клин 5 вместе с седлом 6 перемещается и деформирует прокладку 8, чем и обеспечивается герметичность седла 6 по отношению к корпусу 1. Деформация прокладки 8 происходит в пределах зазора «А» между буртом 10 и стенкой канавки 11.
Таким образом, благодаря тому, что в стенке меньшей по диаметру ступени седла выполнены продольные прорези, разделяющие ступень на отдельные упругие лепестки, а на наружной поверхности выполнены выступы или впадины, совпадающие при монтаже седел с канавками или выступами в расточках корпуса, то и монтаж и фиксация седел в корпусе производится одним поступательным движением вдоль проходного канала последнего.
А демонтаж седел производится так же одним движением - перемещением вдоль канала в обратную сторону, воздействием на поверхность «Б» специальной оправкой.
Применение простых операций для монтажа и демонтажа (в случае износа уплотнительных поверхностей) седел и обеспечивает высокую степень ремонтопригодности клиновой задвижки с самоустанавливающимися седлами.
1. Клиновая задвижка с самоустанавливающимися седлами, содержащая корпус, крышку, шпиндель, управляющий жестким клином, взаимодействующим с самоустанавливающимися свободно в расточках корпуса и уплотняемыми относительно последнего кольцами из упруго-деформирующегося материала цилиндрическими ступенчатыми седлами, отличающаяся тем, что цилиндрическая ступень меньшего диаметра седла разделена продольными прорезями на лепестки, на наружных поверхностях которых выполнены бурт или канавки с профилем, приближенным к профилю канавки или бурта в расточках корпуса.
2. Клиновая задвижка по п.1, отличающаяся тем, что минимальное количество прорезей три, а их длина меньше разности длин меньшего диаметра ступени седла и исходной недеформированной высоты кольца из упругодеформирующегося материала.
