Устройство для установки запорной арматуры в трубопровод



Устройство для установки запорной арматуры в трубопровод
Устройство для установки запорной арматуры в трубопровод

 


Владельцы патента RU 2525367:

МЕРТИК МАКСИТРОЛЬ ГМБХ & КО.КГ (DE)

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для дооснащения ранее проложенных трубопроводов запорным устройством. Устройство для установки запорной арматуры в трубопровод содержит трубообразный корпус (1), внутри которого расположена запорная арматура (6). Наружный диаметр корпуса (1) в его передней, если смотреть в направлении установки в трубопровод, цилиндрической части (3) несколько меньше внутреннего диаметра трубопровода (2). К передней цилиндрической части (3) присоединена ступенчатая конусообразная часть (10), сужающаяся навстречу направлению установки в трубопровод, ограниченная заплечиком (12), к которой примыкает контур (7) для соединительной детали приводного элемента. В конусообразной сужающейся части (10) расположен выполненный из растяжимого материала подвижный в осевом направлении ползун (13), наружный диаметр которого в положении, прилегающем к заплечику (12), несколько меньше внутреннего диаметра трубопровода (2), и который имеет проходящий по окружности паз, в котором помещено упругое зажимное кольцо (15). Изобретение направлено на упрощение монтажа и демонтажа устройства с минимальным приложением сил для помещения его внутрь трубопровода и фиксации там, а также уменьшения износа за счет перемещения уплотнительного элемента без соприкосновений со стенками трубопровода. 6 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Область техники

Изобретение относится к устройству для установки запорной арматуры в трубопровод по ограничительной части первого пункта формулы изобретения.

Уровень техники

Запорная арматура для закрывания трубопроводов, по которым проходит рабочая среда, имеется во множестве вариантов исполнения. Они могут приводиться в действие вручную или автоматически. Для автоматического управления приведение в закрытое состояние зависит от превышения заданного значения параметра - например недопустимого повышения расхода или температуры. Как правило, запорная арматура вставляется между участками труб на предусмотренных местах во время прокладки трубопровода.

Пример этого описан в патентном документе WO92/01184A1 как предохранительное запирающее устройство для газопровода. Как видно из фиг. 1, корпус состоит из отрезка трубы, который на обоих концах снабжен винтовой резьбой. С помощью этой резьбы предохранительное запирающее устройство ввинчивается в промежутке, предусмотренном на определенном для него месте, во время прокладки газопровода.

Возможно также применение соединительного элемента между трубопроводами, в который вставляется запорная арматура. Так, из зарегистрированного образца DE 93 19 910 U1 известна возможность вставлять запорную арматуру в так называемую электросварочную муфту, какие используются для соединения трубопроводов из пластмассы.

При этих решениях недостатком является то, что последующее встраивание в уже проложенный трубопровод для них возможно только с очень большими издержками, путем раскрытия трубопровода и его разделения. Для трубопроводов, проложенных ранее в земле, эти издержки становятся неприемлемыми.

В патентном документе DE 103 24 041 В4 описана запорная арматура для газовых трубопроводов, так называемое устройство для контроля потока газа. Это устройство для контроля потока газа помещается в газопроводе на месте, оптимальном для выполнения предохранительной функции, и устанавливается там в фиксированном положении. Для этого устройство для контроля потока газа укреплено в передвигаемом элементе, который в свою очередь посредством резьбы соединяется с зажимным кольцом. Зажимное кольцо имеет на стороне, противоположной растягиваемому кольцу, пружинящие эластичные элементы, которые предотвращают проворачивание зажимного кольца в трубопроводе. По окружности передвигаемого элемента расположено растягиваемое кольцо, которое при завинчивании передвигаемого элемента с зажимным кольцом деформируется, увеличиваясь в диаметре.

Наряду со сложностью конструкции и большими затратами на изготовление отдельных частей это решение имеет тот недостаток, что уже с началом вдвигания в трубопровод происходит предварительное сдавливание уплотнительного элемента. Помимо повышенного расхода энергии на протяжении пути к желаемому месту вмонтирования, это влечет за собой прежде всего сильное изнашивающее воздействие на уплотнительный элемент, особенно при сухой внутренней стенке. Кроме того, пружинящие эластичные функциональные элементы воздействуют с образованием царапин на внутреннюю поверхность стенки трубопровода на протяжении всего пути вдвигания вследствие проявляющихся реакций на вращающие усилия при зажимании, и в виде продолжительного воздействие на месте вмонтирования.

Раскрытие изобретения

В основе изобретения лежит задача создания устройства для установки запорной арматуры в трубопровод, которое имеет как можно более простую конструкцию и пригодно для дооснащения им существующих, уже проложенных трубопроводов. Оно должно помещаться в трубопровод на оптимальном для функционирования месте и фиксироваться в этом положении. При этом перемещение устройства до места его встраивания должно происходить с как можно меньшим приложением сил и, в частности, уплотнительный элемент должен перемещаться без соприкосновения и тем самым без износа. Тем не менее, должно обеспечиваться внутреннее уплотнение между устройством и внутренним диаметром трубопровода.

Согласно изобретению проблема решена посредством того, что устройство для установки запорной арматуры в трубопровод состоит из корпуса в форме трубы, внутри которого расположена запорная арматура и который выполнен таким образом, что к передней, если смотреть в направлении введения, цилиндрической части корпуса, наружный диаметр которой несколько меньше внутреннего диаметра трубопровода, присоединяется ступенчатая конусообразная часть, сужающаяся навстречу направлению введения, ограниченная заплечиком, к которой примыкает контур для соединительной детали известного приводного элемента. В конусообразной сужающейся части расположен выполненный из растяжимого материала, подвижный в осевом направлении ползун, диаметр которого в положении, прилегающем к заплечику, несколько меньше внутреннего диаметра трубопровода и который имеет проходящий по окружности паз, в котором размещено упругое зажимное кольцо.

Таким образом, найдено решение, при котором возможно устранение вышеназванных проблем.

Дальнейшие предпочтительные варианты осуществления изобретения следуют из других пунктов формулы изобретения. Так, например, возможно упрощение конструкции вследствие того, что корпус объединен с запорной арматурой, составляя с ней одно целое. При этом запорная арматура может представлять собой, например, устройство контроля потока газа для автоматического запирания газопроводов.

Далее, оказывается благоприятным вариант, при котором зажимное кольцо сужается, уменьшаясь в диаметре в направлении установки в трубопровод, чтобы облегчить его введение в трубопровод и перемещение устройства внутри трубопровода при его прохождении.

Следующий предпочтительный вариант осуществления получается, если коническая часть имеет дополнительную цилиндрическую область на каждом из ее конечных участков соответственно, чтобы избегать появления осевой составляющей силы в обоих конечных положениях.

Чтобы обеспечить дальнейшее улучшение внутреннего уплотнения между устройством и внутренним диаметром трубопровода, возможно наличие в ползуне второго паза, в котором расположено кольцо уплотнительное круглого сечения.

При обеспечении внутреннего уплотнения с помощью кольца круглого сечения создается возможность уменьшать усилие при введении устройства, если имеющиеся на ползуне радиальные перемычки снабжены одним или несколькими осевыми разрезами.

Краткий комментарий к чертежам

Ниже изобретение описывается более подробно в одном из вариантов его осуществления. Показаны:

фиг. 1 - устройство согласно изобретению, частично в разрезе, в положении введения в трубопровод;

фиг. 2 - устройство согласно изобретению с фиг. 1 в конечном положении. Осуществление изобретения

На фиг. 1 представлен пример исполнения устройства согласно изобретению для установки запорной арматуры в трубопровод в уже введенном состоянии в трубопроводе 2 в процессе его прохождения к месту встраивания. Для пояснения в изображении указано стрелкой направление введения. Установка может производиться в гибких растягиваемых трубах, например из полиэтилена, но также и в жестких трубах, например из такого материала как сталь, в любом месте. Перемещение устройства в трубопроводе 2 до предусмотренного места встраивания производится посредством известного приводного элемента, например не показанного здесь известного специалистам гибкого вала.

Устройство согласно изобретению имеет корпус 1 в форме трубы, внешний диаметр которого выполнен таким, что он входит в трубопровод 2. Чтобы упростить введение в трубопровод 2, цилиндрическая область 3, имеющая максимальный диаметр, снабжена со стороны ее начала вводным скосом 4 в направлении введения.

Внутри корпуса 1 в расточке 5 герметично запрессована запорная арматура 6, в данном случае - устройство для контроля потока газа. Конструкция и принцип действия устройства для контроля потока газа известны специалистам. Поэтому в данном варианте осуществления можно отказаться от более детального изображения и пояснения подробностей.

На корпусе 1 в его конце, если смотреть в направлении введения, имеется контур для соединительной детали известного приводного элемента, уже упомянутого выше, - в данном варианте осуществления это винтовая резьба 7. Подразумевается, что возможно также применение байонетного или другого соединения, в зависимости от вида соединительной детали.

Внешний контур корпуса 1 имеет примыкающую к цилиндрической области 3 ступенчатую область 8, которая после первого цилиндрического участка 9 переходит в сужающуюся коническую часть 10, чтобы потом закончиться вторым цилиндрическим участком 11.

На заплечик 12, завершающий ступенчатую область 8, опирается ползун 13, в исходном состоянии помещенный на втором цилиндрическом участке 11 с возможностью перемещения по нему в осевом направлении, выполненный из растяжимого материала, например полиэтилена. На противоположной ступенчатой области 8 стороне заплечик 12 имеет скос 18, позволяющий легче монтировать ползун 13 на корпус 1.

Ползун 13 имеет на своей боковой поверхности два паза. В то время как один паз служит для приема кольца 14 круглого сечения, служащего для обеспечения герметичности, в другом пазе расположено в подпружиненном состоянии металлическое зажимное кольцо 15 с прорезью, диаметр которого в упруго раздвинутом положении больше, чем внутренний диаметр трубопровода 2, и которое сужается в направлении введения. При этом положение и характеристики кольца 14 круглого сечения и зажимного кольца 15 определены таким образом, что во встроенном положении, представленном на фиг.2 и более подробно разъясняемом ниже, зажимное кольцо 15 не оказывает отрицательного влияния на уплотняющее воздействие кольца 14 круглого сечения. Каждый из проходящих по окружности поясков 16, образованных на боковой поверхности ползуна 13 двумя пазами, имеет по четыре разреза 17, равномерно распределенных по окружности.

Встраивание устройства для установки запорной арматуры в трубопровод, описанного в этом варианте осуществления, и принцип его действия показаны ниже:

Устройство, представленное в варианте осуществления на фиг. 1, как описано выше, посредством соединительной детали связывают с не показанным гибким валом. Затем устройство при помощи гибкого вала вводится в трубопровод 2. При этом ползун 13 находится на втором цилиндрическом участке 11. Диаметр ползуна 13, а также внешний диаметр монтируемого кольца круглого сечения 14 меньше, чем внутренний диаметр трубопровода 2, в то время как пружинящее зажимное кольцо 15 подстраивается под этот диаметр и скользит вдоль стенки. Прохождение продолжается до тех пор, пока не достигнуто предусмотренное место встраивания.

После достижения места, предусмотренного для встраивания, для фиксации положения устройства посредством гибкого вала создается сила тяги в направлении, противоположном направлению введения. На фиг. 2 показано устройство, представленное на фиг. 1, в момент фиксации его положения в месте встраивания в трубопроводе 2.

Вследствие создаваемого тягового усилия зажимное кольцо 15 прижимается к стенке трубы или вжимается в эту стенку, в зависимости от материала трубопровода 2, так что ползун 13 удерживается в неподвижном положении. Коническая часть 10 скользит под ползуном 13 и вызывает его расширение его до тех пор, пока ползун 13 не переходит на первый цилиндрический участок 9. Кольцо круглого сечения 14 при этом расширении также прижимается ко внутренней стенке для необходимого уплотнения. При этом разрезы 17, распределенные по окружности поясков 16, служат для того, чтобы уменьшать усилия, прилагаемые при этом расширении.

Затем соединительную деталь отделяют от устройства, что в данном случае производится при помощи вращательного движения, и гибкий вал вместе с соединительной деталью перемещают наружу. На этом процесс встраивания в трубопровод 2 закончен.

Список ссылочных обозначений на чертежах

1. корпус

2. трубопровод

3. цилиндрическая область

4. скос для введения

5. расточка

6. запорная арматура

7. соединительная винтовая резьба

8. ступечатая область

9. первый цилиндрический участок

10. коническая область

11. второй цилиндрический участок

12. заплечик

13. ползун

14. кольцо круглого сечения

15. зажимное кольцо

16. поясок

17. разрез

18. скос

1. Устройство для установки запорной арматуры в трубопровод, характеризующееся тем, что устройство содержит трубообразный корпус (1), внутри которого расположена запорная арматура (6), и что наружный диаметр корпуса (1) в его передней, если смотреть в направлении установки в трубопровод, цилиндрической части (3) несколько меньше внутреннего диаметра трубопровода (2), и что к передней цилиндрической части (3) присоединена ступенчатая конусообразная часть (10), сужающаяся навстречу направлению установки в трубопровод, ограниченная заплечиком (12), к которой примыкает контур (7) для соединительной детали приводного элемента, причем в конусообразной сужающейся части (10) расположен выполненный из растяжимого материала подвижный в осевом направлении ползун (13), наружный диаметр которого в положении, прилегающем к заплечику (12), несколько меньше внутреннего диаметра трубопровода (2) и который имеет проходящий по окружности паз, в котором помещено упругое зажимное кольцо (15).

2. Устройство по п.1, причем корпус (1) объединен с запорной арматурой (6), составляя с ней единое целое.

3. Устройство по п.1 или 2, причем запорная арматура (6) представляет собой устройство для контроля потока газа, предназначенное для автоматического запирания газопроводов.

4. Устройство по п.1, причем диаметр зажимного кольца (15) уменьшается в направлении установки в трубопровод.

5. Устройство по п.1, причем коническая часть (10) в каждой из двух ее конечных областей имеет дополнительный цилиндрический участок (9; 11).

6. Устройство по п.1, причем зажимное кольцо (15) имеет второй паз, в котором расположено кольцо (14) круглого сечения.

7. Устройство по п.6, причем радиальные пояски (16), имеющиеся на ползуне (13), имеют один или несколько разрезов (17), расположенных в осевом направлении.



 

Похожие патенты:

Группа изобретений относится к трубопроводной арматуре и предназначена для предохранения резервуаров от избыточного давления. Предохранительный клапан содержит корпус, наконечник предохранительного клапана с отверстием и поршневой узел равновесного давления.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для осуществления контроля и автоматического закрывания расположенных ниже по потоку газопроводов при превышении определенного максимального расхода.

Изобретение относится к нефтяной промышленности и может быть применено при закачке рабочего агента в нагнетательную скважину. .

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к газовому предохранительному клапанному устройству, и предназначено для предохранения системы подачи топлива автомобиля.

Изобретение относится к области агрегатов автоматики, в частности к регуляторам расхода, устанавливаемым в гидравлических системах энергетических установок, например в системах регулирования жидкостных ракетных двигателей.

Изобретение относится к арматуростроению, в частности к предохранительным клапанам, которые срабатывают при падении давления с одной стороны от клапана. .

Изобретение относится к клапану для текучей среды и может быть использовано в лакировальной установке, например, при смене краски, для направления остаточной краски, промывочного средства, пены, краски, воздуха и/или сжатого воздуха из трубопровода для краски, зоны нагнетания и т.д. в возвратный трубопровод и/ или остановки текущей вниз по потоку краски самостоятельно перед стеканием в возвратный трубопровод. В клапане для текучей среды процесс переключения клапана (8) для текучей среды является контролируемым посредством плотности массы, находящейся на стороне входа текучей среды. В лакировальной установке, в частности, для нанесения лака на конструктивные элементы кузова автомобиля возвратный клапан (8) является клапаном для текучей среды в по любому из пунктов 1-26, а главный игольчатый клапан является клапаном для текучей среды по любому из пунктов 1-26. Применяется клапан (8) для текучей среды по любому из пунктов 1-26 в качестве возвратного клапана (8) в лакировальной установке для возврата остаточной краски, промывочного средства, пены, краски, воздуха и/или сжатого воздуха из трубопровода (5) для краски при смене краски. Также применяется клапан (8) в качестве главного игольчатого клапана в распылителе. Техническим результатом изобретения является обеспечение возможности управления возвратным клапаном при смене краски с возможно меньшими затратами и возможно более точно. 3 н. и 25 з.п. ф-лы, 28 ил.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено для осуществления контроля и автоматического закрывания расположенных ниже по потоку газопроводов при превышении максимального расхода газа даже и при незначительных значениях перепадов давления. Устройство для контроля потока газа содержит герметичный корпус (1). Внутри корпуса (1) имеется седло (4) клапана для направляемой на опорном участке и подвижной в осевом направлении заглушки (10). Заглушка (10) силой упругости удерживается в открытом положении против направления потока. Зазор в служащем опорным участком направляющем отверстии (8) имеет в открытом положении больший размер, чем в закрытом положении, и при начале движения закрытия по скосу (16) непрерывно уменьшается. Скос (16) для уменьшения зазора в направляющем отверстии (8) при начале закрытия выполнен так, что для приподнимания заглушки (10) вверх при горизонтальном положении монтажа устройства для контроля потока газа требуется такая же сила в направлении движения закрытия, как и при вертикальном положении монтажа устройства для контроля потока газа и при потоке, направленном вверх. Изобретение направлено на повышение точности срабатывания устройства за счет того, что расход срабатывания имеет одно и то же значение в разных положениях монтажа, при этом его конструкция и изготовление максимально просты. 3 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к арматуростроению и предназначено в качестве предохранительного гравитационного клапана в топливной системе транспортных средств. Гравитационный топливный клапан выполнен с герметизируемым поплавком модулем (10) канала текучей среды. Упомянутый клапан содержит поплавковый элемент (130, 230), который выполнен с возможностью смещения по оси внутри поплавкового корпуса между открытым положением и закрытым положением. Поплавковый элемент обычно поджат в направлении закрытого положения. Поплавковый элемент содержит открытую жидкостную камеру для сбора жидкости, таким образом участвуя в равновесии сил, действующих на поплавковый элемент. Изобретение направлено на повышение надежности срабатывания топливного клапана. 15 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к подземному скважинному оборудованию и может быть применено для перепуска газа из межтрубного пространства скважины в колонну насосно-компрессорных труб. Клапан включает соединенную с обоих концов с насосно-компрессорными трубами муфту с боковым отверстием, куда встроен корпус клапана с перепускным отверстием. Корпус выполнен в виде ступенчатого цилиндра, и в нем последовательно соосно размещены гайка с центральным ступенчатым отверстием и острой торцевой кромкой, подпружиненный золотник с продольными каналами по периферии, уплотнительной прокладкой и запорным элементом в виде болта с коническим наконечником. Причем золотник с уплотнительной прокладкой имеет возможность взаимодействовать с торцевой кромкой гайки, а запорный элемент, одновременно удерживающий уплотнительную прокладку на золотнике, при запирании перепускного отверстия корпуса ограничивает ход золотника и дальнейшее сжатие пружины. При этом корпус с наружной стороны снабжен нижней и верхней вертикальными косынками. Золотник, пружина и запорный элемент клапана выполнены из нержавеющего материала, а уплотнительная прокладка изготовлена из полиуретана. Технический результат заключается в повышении эффективности работы устройства для перепуска газа. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

Изобретение относится к устройствам для герметизации трубопровода изнутри в технологических целях. Устройство содержит корпус 1 на опорах качения 2, в котором установлен герметизирующий узел и его привод. Герметизирующий узел выполнен в виде ряда уплотняющих колец 3, собранных из сегментов 4 и установленных концентрично проточной части трубопровода на подвижных элементах 5 опорного разрезного кольца с возможностью поджатия к внутренней поверхности трубопровода. Подвижные элементы 5 связаны с приводом, который включает приводной вал 6, гайку-крышку 7, конусный стакан 8 с внутренней конической поверхностью, разрезное конусное кольцо 9 и стойки 10. Конусный стакан 8 закреплен на приводном валу 6, содержащем винтовой участок 11 и конус 12. Винтовой участок 11 введен в гайку-крышку 7, закрепленную в корпусе. Между коническими поверхностями приводного вала и конусного стакана установлено разрезное конусное кольцо 9. Элементы кольца 9 и подвижные элементы 5 соединены стойками 10. Приводной вал 6 и гайка-крышка 7 установлены в расточках корпуса. Стойки 10 жестко закреплены на элементах кольца 9 и связаны осями 15 с подвижными элементами 5. Стойки 10 связаны возвратными пружинами 16. Вал вращают маховиком 17. Технический результат: безотказная работа устройства при низких температурах и снижение затрат на обслуживание трубопровода. 3 ил.
Наверх