Задвижка параллельная

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено для перекрытия проходного сечения трубопроводов. Устройство содержит седла, плоский затвор с отверстием для прохода рабочей среды, механизм перемещения затвора, канал для прохода рабочей среды и затвор. Затвор выполнен из трех параллельно расположенных пластин. Задвижка снабжена механизмом для независимого перемещения пластин. Средняя пластина имеет дополнительное отверстие, диаметр которого меньше диаметра отверстия для прохода рабочей среды. Отверстие расположено на части пластины, которой перекрывается канал для прохода рабочей среды. На поверхностях боковых пластин имеются седла, соответствующие отверстию в средней пластине. Расстояние между осями отверстий в средней пластине задается пределами, зависящими от хода средней пластины. Использование изобретения позволяет уменьшить усилия, потребные для перемещения затвора, снизить мощность привода и расширить диапазон диаметров и давлений, при которых целесообразно применять задвижки. 1 ил.

 

Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано при создании задвижек параллельных различного назначения.

Широко известны задвижки параллельные, содержащие седла, плоский затвор, механизм для перемещения затвора, канал для прохода рабочей среды (см., например, Д.Ф. Гуревич, О.Н. Шпаков. Справочник конструктора трубопроводной арматуры. Л.: Машиностроение, 1987 г.).

Недостатком известных устройств является то, что усилия, необходимые для перемещения затвора, интенсивно возрастают с ростом диаметра перекрываемого канала, давления рабочей среды и могут превосходить допустимые величины. Это ограничивает их возможности.

Задачей настоящего изобретения является снижение мощности привода и расширение диаметров и давлений, при которых целесообразно применять задвижки.

Технический результат, достигаемый при решении задачи, состоит в том, что уменьшаются усилия, потребные для перемещения затвора.

Решение поставленной задачи и технический результат достигаются тем, что в устройстве, содержащем седло, плоский затвор с отверстием диаметра d₁ для прохода рабочей среды, механизм перемещения затвора, канал для прохода рабочей среды, затвор выполнен из трех пластин, расположенных параллельно, устройство снабжено механизмом для независимого перемещения пластин, средняя пластина имеет дополнительное отверстие с диаметром d₂<d₁ на части, которой перекрывается канал для прохода рабочей среды, при этом на поверхности боковых пластин, обращенных к средней пластине, имеются седла, соответствующие отверстию в средней пластине, а расстояние Н между осями отверстий в средней пластине - h≤H<h+(d₁-d₂)/2, где h - ход средней пластины.

Схема предлагаемого устройства приведена на чертеже.

Устройство содержит седла 1-6, затвор, выполненный из трех пластин 7, 8, 9, расположенных параллельно, механизм 10 для независимого перемещения пластин 7, 8, 9, каналы 11, 12 для прохода рабочей среды. Механизм 10 соединен с пластинами 7, 8, 9 тягами 13, 18, 19. Пластины 7, 8, 9 имеют отверстия 14, 15, 16 с диаметром d₁, равным диаметру каналов 11, 12 для прохода рабочей среды при открытом положении устройства. Средняя пластина 8 на части, которой перекрываются каналы 11, 12 для прохода рабочей среды, имеет дополнительное отверстие 17 с диаметром d₂<d₁. Расстояние Н между осями отверстия 15 и 17 лежит в пределах - h≤Н<h+(d₁-d₂)/2, где h - ход пластины 8. Внутренние диаметры седел 3, 4 равны диаметрам каналов 11, 12 для прохода рабочей среды, а диаметры седел 5, 6 - диаметру отверстия 17.

При движении рабочей среды слева направо устройство (см. чертеж) при перекрывании канала работает следующим образом. При полностью открытом устройстве практически отсутствуют контактные усилия между пластинами 7, 8, 9 затвора и седлами 1-6. При перекрывании канала сначала перемещают вниз среднюю пластину 8. Ее движение прекращают, когда она полностью перекроет каналы 11, 12, а отверстие 14 окажется в границах канала и полностью будет открыто для прохода рабочей среды. По мере перемещения пластины 8 уменьшается давление в канале 12, появляется и увеличивается осевая сила от перепада давления, которая прижимает пластину к седлам 4, 6. Осевые контактные силы между пластиной 8 и седлом 3 на пластине 7 практически отсутствует и усилие привода расходуется на преодоление сил трения в паре «пластина 8 - седла 4, 6». Это усилие определяется площадью перекрытой части канала и перепадом давления на пластине. Оно тем меньше, чем больше отверстие 17.

После прекращения перемещения пластины 8 начинают перемещать вниз пластину 7. При этом она седлами 3, 5 прижимается к поверхности средней пластины 8. Максимальное усилие механизма перемещения 10, потребное для перемещения пластины 7, определяется диаметром отверстия 17 в пластине 8 и перепадом давления на затворе. Это усилие тем меньше, чем меньше отверстие 17. Перемещение пластины прекращают, когда она полностью перекрывает отверстие 17. При этом процесс перекрывания канала в устройстве завершается. При открытии затвора процесс взаимодействия элементов устройства происходит в обратной последовательности по сравнению с описанным выше. При изменении направления движения рабочей среды на противоположное (справа налево) тому, которое рассматривалось выше, перемещают пластины 8 и 9, и устройство работает аналогично описанному с той разницей, что в работе участвуют седла 3, 5, а пластина 7 остается неподвижной. Требуемая мощность механизма перемещения 10 в предлагаемом устройстве существенно меньше той, которая имеет место в известных задвижках при одинаковых диаметрах перекрываемого канала и давлении. Это дает возможность расширить диапазоны диаметров и давлений, которые могут быть реализованы в задвижках при использовании выпускаемых промышленностью приводов.

Таким образом, использование изобретения позволяет уменьшить усилия, потребные для перемещения затвора и, следовательно, снизить мощность привода и расширить диапазон диаметров и давлений, при которых целесообразно применять задвижки.

Задвижка параллельная, содержащая седла, плоский затвор с отверстием диаметра d₁ для прохода рабочей среды, механизм перемещения затвора, канал для прохода рабочей среды, отличающаяся тем, что затвор выполнен из трех пластин, расположенных параллельно, задвижка снабжена механизмом для независимого перемещения пластин, средняя пластина имеет дополнительное отверстие с диаметром d₂<d₁ на части, которой перекрывается канал для прохода рабочей среды, при этом на поверхностях боковых пластин, обращенных к средней пластине, имеются седла, соответствующие отверстию в средней пластине, а расстояние Н между осями отверстий в средней пластине - h≤H<h+(d₁-d₂)/2, где h - ход средней пластины.