Задвижка

 

Изобретение относится к трубопроводной запорной арматуре. Задача изобретения заключается в создании упрощенной малогабаритной задвижки с минимальным количеством стандартных элементов, достаточных для обеспечения герметичности и надежности работы в любых средах. Задвижка содержит корпус с размещенным в нем седлом, запорным диском с осью и дисковой пружиной. Запорный диск соединен с приводным валом через шатун, шарнирно связанный с кривошипом кривошипно-шатунного механизма. Корпус выполнен с боковым приливом, в котором установлен приводной вал. Шатун свободно установлен на оси запорного диска и его длина по осям крепления меньше радиуса запорного диска. В крайнем открытом положении запорного диска его ось расположена в одной плоскости и на одном уровне с осью приводного вала, а шатун - перпендикулярно к упомянутой плоскости. 3 ил.

Изобретение относится к трубопроводной запорной арматуре и может быть использовано на трубопроводах в горнодобывающей, металлургической, химической, строительной и других отраслях промышленности.

Известны задвижки, содержащие корпус с крышкой, седла с проходными каналами и запорный орган, связанный с приводом длинноходовым штоком [1] Недостатками данной задвижки является наличие в корпусе конструкции разъемов для сборки и, как следствие, множество уплотнительных деталей, усложняющих конструкцию, а также расположение относительно запорного элемента длинноходовых штоковых и штококулисных механизмов привода, что приводит к увеличению массогабаритных показателей и трудоемкости изготовления.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности является задвижка, содержащая корпус с крышкой, с расположенным в нем седлом, запорным диском с осью и дисковой пружиной, соединенным с приводным валом через шатун, шарнирно связанный с кривошипом кривошипно-шатунного механизма. Приводной механизм расположен снаружи задвижки [2] Недостатком данного устройства является то, что приводной механизм расположен снаружи. Это увеличивает габариты запорного органа задвижки.

Недостатком задвижки является также наличие множества уплотнительных элементов из-за разъема в корпусе, что значительно усложняет конструкцию, увеличивает ее металлоемкость.

Анализ известной запорной арматуры показывает, что герметичность разъема задвижки достигается обычно наличием уплотнительных элементов, которые неизбежно усложняют конструкцию и ее сборку, изготовление, а надежность работы связана с исполнением и расположением приводного механизма запорного органа, что отражается на массогабаритных показателях задвижки.

Задача, решаемая изобретением, заключается в создании упрощенной малогабаритной задвижки с минимальным количеством стандартных элементов, достаточных для обеспечения герметичности и надежности работы в любых средах.

Задача решается тем, что в задвижке, включающей корпус с размещенным в нем седлом, запорным диском с осью и дисковой пружиной, соединенным с приводным валиком через шатун, шарнирно связанный с кривошипом кривошипно-шатунного механизма, согласно изобретению, корпус выполнен с боковым приливом и в нем расположен приводной вал, а шатун установлен свободно на оси запорного диска и его длина по осям крепления меньше радиуса запорного диска, при этом ось запорного диска расположена в одной плоскости и на одном уровне с осью приводного вала, а шатун перпендикулярно к упомянутой плоскости в крайнем открытом положении запорного диска.

Сущность изобретения заключается в создании такой кинематической связи между известными элементами задвижки, являющимися ее активными рабочими деталями и определяющими габариты корпуса, которая в совокупности с выбором соотносительных размеров этих деталей как необходимых и достаточных для выполнения корпуса неразъемным, позволяет создать надежную в эксплуатации задвижку, но упрощенную по конструкции и значительно менее металлоемкую.

Установка шатуна свободно на оси запорного диска и изготовление его с длиной по осям крепления меньше радиуса запорного диска позволило уменьшить размеры всех звеньев кривошипно-шатунного механизма. Небольшие размеры звеньев кривошипно-шатунного механизма, которые не превосходят диаметра запорного диска, обеспечило размещение всего механизма в габаритах запорного диска при расположении его в крайнем верхнем открытом положении, при условии что в этом положении ось запорного диска расположена в одной плоскости и на одном уровне с осью приводного зала, а шатун перпендикулярно упомянутой плоскости. При такой компоновке и размерах деталей не требуется дополнительного рабочего пространства, что уменьшает габаритные размеры задвижки и упрощает ее кинематику. При этом расположении деталей кривошипно-шатунного механизма и расположении приводного вала в боковом приливе корпуса нет необходимости в специальных корпусных разъемах для сборки-разборки задвижки. Детали задвижки независимо от ее размера могут быть свободно установлены и извлечены из нее через посадочные отверстия седел. Это упрощает задвижку конструктивно и повышает ее надежность.

На фиг. 1 изображена задвижка, продольный разрез; на фиг. 2 вид А на фиг. 1, кинематическая схема; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг. 2 по оси приводного вала.

Задвижка содержит сварной корпус, состоящий из деталей 1, 2, 3 с установленными в нем двумя седлами 4 запорного диска 5 и дисковой пружины 6, соединенных между собой осью 7 и гайкой 8. Дисковая пружина 6, распирающая запорный диск 5 между седлами 4, перфорирована для подбора необходимой жесткости и для уравновешивания давления запираемой технологической среды с обеих сторон.

Между запорным диском 5 и дисковой пружиной 6 на оси 7 установлен шатун 9 в виде двух щек. Шатун 9 шарнирно соединен с кривошипом 10 штифтом 11. Кривошип 10 соединен съемно с приводным валом 12, установленным в приваренном к корпусу боковом приливе 13. Вал 12 уплотнен при помощи конической шайбы 14, сальниковой набивки 15 и грундбуксы 16. Шатун 9 свободно установлен на оси 7 запорного диска 5 и его длина по осям крепления меньше радиуса запорного диска 5.

В крайнем верхнем открытом положении запорного диска 5 ось 7 запорного диска 5 расположена в одной плоскости и на одном уровне с осью приводного вала 12, а шатун 9 перпендикулярно к упомянутой плоскости.

Высокая герметичность задвижки обеспечивается кольцевым уплотнением 17, вставленным в коническую расточку запорного диска 5.

Задвижка работает следующим образом.

При повороте приводного вала 12 по часовой стрелке (фиг. 2) на угол несколько меньший 90^o кривошипно-шатунный механизм 9, 10, 11 поднимает запорный элемент 5, 6, 7 в крайнее верхнее положение и технологическая среда свободно перетекает через открывшийся проход по стрелке Б. При этом запорный элемент 5, 6, 7 перекатывается по боковой стенке задвижки, а сам кривошипно-шатунный механизм 9, 10, 11 легко проворачивается внутри задвижки. В крайнем верхнем положении весь кривошипно-шатунный механизм вписывается в размеры запорного диска, оставляя проход для технологической среды свободным.

При повороте приводного вала 12 в обратном направлении запорный диск 5 с помощью кривошипа 10 и шатуна 9 возвращается в седло 4.

Формула изобретения

Задвижка, содержащая корпус с размещенными в нем седлом, запорным диском с осью и дисковой пружиной, соединенным с приводным валом через шатун, шарнирно связанный с кривошипом кривошипно-шатунного механизма, отличающаяся тем, что корпус выполнен с боковым приливом и в нем расположен приводной вал, а шатун установлен свободно на оси запорного диска и его длина по осям крепления меньше радиуса запорного диска, при этом ось запорного диска расположена в одной плоскости и на одном уровне с осью приводного вала, а шатун перпендикулярно к упомянутой плоскости в крайнем открытом положении запорного диска.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3