Задвижка клиновая

 

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено для перекрытия потока среды в трубопроводе. Клиновая задвижка содержит упругий затвор из выгнуто-вогнутых дисков. Диски связаны с приводом и контактируют с корпусом задвижки в закрытом состоянии. Диски с приводом связаны через жесткий клин. Уплотнительная поверхность каждого диска, контактирующая с корпусом, выполнена торовой. Изобретение направлено на обеспечение оптимальных условий формирования герметичного контакта, повышение надежности работы, особенно в условиях наличия абразивных частиц (отложений). 3 з.п. ф-лы, 8 ил.

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено для перекрытия потока среды в трубопроводе.

Известны конструкции клиновой задвижки [1], в которой жесткий клин выполняется с упругими диафрагмами.

Недостатком такой конструкции клиновой задвижки является невозможность обеспечения герметичности задвижки при попадании посторонних частиц (отложений) в зону контакта диафрагмы и корпуса, т.к. плоская диафрагма имеет возможность перемещаться только в направлении, перпендикулярном своей плоскости.

Известна конструкция с гибким клиновым затвором [2], в которой гибкие диски благодаря выпукло-вогнутой форме диска в точке контакта с корпусом имеют возможность перемещаться как в осевом, так и в радиальном направлении относительно плоскости контактирующих поверхностей.

Недостатком такой конструкции является низкая герметичность уплотнительного соединения, что связано с плоской формой уплотнительных поверхностей дисков и корпуса, в случае попадания посторонних частиц (отложений) на герметизирующей поверхности частицы механически не удаляются из зоны контакта.

Изобретение направлено на обеспечение оптимальных условий формирования герметичного контакта, повышения надежности работы, особенно в условиях наличия абразивных частиц (отложений).

Указанная цель достигается тем, что в клиновой задвижке, содержащей упругий затвор, состоящий из выгнуто-вогнутых дисков, связанных с приводом и контактирующих с корпусом задвижки в закрытом состоянии, в отличие от прототипа, диски с приводом связаны через жесткий клин, уплотнительная поверхность каждого диска, контактирующая с корпусом, выполнена торовой; контактирующая с дисками поверхность корпуса выполнена торовой или с выточкой; боковая поверхность жесткого клина выполнена с выступом; диски выполнены наборными или разнотолщинными в торовой области.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен поперечный разрез задвижки, вид А - область контакта упругого диска 3 с уплотнительной поверхностью 4; на фиг. 2 - контакт вогнутого диска с корпусом; на фиг. 3 - контакт выпуклого диска с корпусом; на фиг. 4 - контакт выпуклого диска с проточкой; на фиг. 5 - контакт наборного диска с корпусом; на фиг. 6 - контакт разнотолщинного диска с корпусом; на фиг. 7 - контакт диска с выпуклой поверхностью корпуса, повторяющим форму диска; на фиг. 8 - контакт диска с корпусом и с жестким клином с выступом.

Устройство состоит из жесткого клина 1, выгнуто-вогнутых дисков 2,3, уплотнительной поверхности 4, выполненной в корпусе задвижки 5.

Устройство работает следующим образом.

При опускании с помощью привода (на фиг. не показан) жесткого клина 1 вниз выгнуто-вогнутые диски 2 и 3, жестко или подвижно соединенные с клином 1, например, с помощью сварки, заклепок, шарнирных соединений и т.п., контактируя с плоской уплотняющей поверхностью 4 корпуса 5, деформируются как в осевом, так в радиальном направлениях, первоначальный радиус контакта увеличивается, точка контактирования смещается в радиальном направлении относительно корпуса, осуществляя полное перекрытие потока рабочей среды и плотное прилегание герметизирующих поверхностей, при этом удаляются возможные посторонние частицы из области контакта и по сути осуществляется притирка уплотнительных (герметизирующих) поверхностей после каждого цикла нагружения. В зависимости от типа загрязнения уплотнительной поверхности, параметров герметизируемой среды, требований по герметичности, характера возможных отклонений формы уплотнительных поверхностей диски 2 и 3 выполняются выпуклыми, как показано на фиг.2, или выпукло-вогнутыми, как показано на фиг. 3. В некоторых случаях практической эксплуатации задвижек, для герметизации абразивных сред с высокой адгезионной способностью, при необходимости дублирования контакта, с целью повышения надежности уплотнительного соединения в корпусе выполнены выточки - одна, как показано на фиг. 4, или несколько. Деформационная способность дисков, которая определяет область смещения дисков 2,3 относительно уплотнительной поверхности 4, а также способность компенсировать отклонения формы (термокоробление элементов, коробление из-за монтажных нагрузок и т.д.) уплотняющей поверхности в большой степени зависит от толщины дисков, особенно ярко проявляется при малых толщинах. Однако использование дисков малой толщины при больших герметизирующих усилиях или больших давлениях герметизируемой среды может привести к пластическому деформированию дисков или их разрушению. Сохранение низкой изгибной жесткости дисков в области герметизирующего контакта и обеспечение несущей способности в упругой зоне для диска в целом, достигается путем выполнения диска наборным, как показано на фиг. 5, или путем изменения толщины диска в радиальном направлении, как показано на фиг. 6. Если по конструктивным соображениям необходимо выполнить контакт герметизируемых поверхностей не по линии, а по плоскости, либо обеспечить четкую фиксацию диска относительно корпуса задвижки, то в корпусе выполняется выступ, повторяющий форму диска, как это показано на фиг. 7. Для защиты от аварийных бросков давления, перегрузок дисков при закрывании задвижки, на жестком клине 1 может быть выполнен кольцевой выступ, ограничивающий деформацию дисков в осевом направлении, как показано на фиг. 8.

Конструкция клиновой задвижки обеспечивает высокую герметичность, повышение надежности работы задвижки при попадании посторонних частиц (отложений) в зону контакта. При этом уменьшается износ уплотнительной поверхности и снижается требуемое усилие привода задвижки.

Источники информации 1. Авторское свидетельство СССР N 383934, кл. F 16 К 3/12, 1980.

2. Авторское свидетельство СССР N 746153, кл. F 16 К 3/12, 1980 - прототип.

Формула изобретения

1. Задвижка клиновая с упругим затвором, состоящим из выгнуто-вогнутых листов, связанных с приводом и контактирующих с корпусом задвижки в закрытом состоянии, отличающаяся тем, что диски с приводом связаны через жесткий клин, а уплотнительная поверхность каждого диска, контактирующая с корпусом, выполнена торовой.

2. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что контактирующая с дисками поверхность корпуса выполнена торовой или с выточкой.

3. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что боковая поверхность жесткого клина выполнена с выступом.

4. Задвижка по пп.1 - 3, отличающаяся тем, что диски выполнены наборными или разнотолщинными в торовой области.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4, Рисунок 5, Рисунок 6, Рисунок 7, Рисунок 8