Способ сборки затвора клиновой задвижки
Владельцы патента RU 2572029:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Воронежский государственный техниченский университет" (RU)
Изобретение относится к трубопроводной арматуре для жидких и газообразных сред. Может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтехимической, энергетической и других отраслях промышленности. Способ сборки затвора клиновой задвижки заключается в установке седел в корпусе с последующим их закреплением и герметизацией. Полости входного и выходного патрубков выполняют профилированными, содержащими по крайней мере по одной кольцевой проточке. Со стороны клина в них устанавливают гайки, после чего в кольцевые проточки патрубков устанавливают полукольца с образованием кольцевых выступов, после этого, с внутренней стороны корпуса, со стороны клина устанавливают седла и на их ответные резьбовые части, со стороны входной и выходной полостей патрубков предварительно устанавливают гайки. Опускают клин до обеспечения взаимодействия его рабочих поверхностей с поверхностями седел, обеспечивая, таким образом, требуемое положение седел относительно корпуса задвижки и поверхностей клина, после чего седла окончательно фиксируют в заданном положении при помощи гаек. 2 ил.
Изобретение относится к трубопроводной арматуре для жидких и газообразных сред. Может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтехимической, энергетической и других отраслях промышленности.
Известна задвижка, содержащая корпус, крышку, затвор, выполненный из двух дисков с распорным элементом - грибком между ними и тарелкодержателем, фиксирующим диски, взаимодействующие при закрытии задвижки с седлами, опирающимися наружным буртом на ответный бурт корпуса и загерметизированными относительно последнего путем сварки или развальцовки. Недостатком данной конструкции является большие размеры затворного узла, а значит и большая металлоемкость задвижки (а.с. СССР №174479, МПК: F16K 3/12).
Известна клиновая задвижка, содержащая цельный клин, взаимодействующий с уплотнительными поверхностями седел, опирающихся на бурт корпуса и загерметизированных относительно корпуса путем развальцовки (патент США №4441688, МПК: F16K 3/12).
К недостаткам данной конструкции относится высокая точность выполнения угла клина, углов седел и их точная взаимная установка по отношению к корпусу перед развальцовкой седел.
Известен способ сборки клиновой задвижки, включающий установку седел в корпусе с последующим их закреплением и герметизацией относительно корпуса методом сварки и установкой рабочего клина между седлами после герметизации седел (патент РФ №2016326, МПК: F16К 27/04, F16K 3/12).
Данный способ не обеспечивает стабильной точности расположения рабочего клина относительно седел, так как применяемый во время сварки седел с корпусом базовый клин не гарантирует идентичность взаимного расположения своих уплотнительных поверхностей с аналогичными поверхностями рабочего клина.
Известен затвор клиновой задвижки, содержащий корпус, цельный клин, взаимодействующий с уплотнительными поверхностями седел, опирающихся на бурт корпуса и загерметизированных относительно корпуса, при этом поверхность седла, опирающаяся на бурт корпуса, выполнена либо конической, либо сферической с центром сферы, расположенным внутри затвора, а поверхность бурта корпуса, взаимодействующая с соответствующей поверхностью седла, расположена под углом, равным от 90 до 25°, или выполнена в виде фаски. Известен способ указанного затвора клиновой задвижки, включающий установку седел в корпусе с последующим их закреплением и герметизацией методом сварки, при этом перед закреплением седел в корпусе сначала осуществляется установка клина между седлами, а затем производится самоустановка седел и клина относительно корпуса (патент РФ №2151938, МПК: F16K 3/12 - прототип).
Седла в указанном затворе устанавливаются следующим образом. Седла устанавливают в канавки корпуса, затем посредством шпинделя поджимают клином, благодаря сфере происходит самоустановка затворного узла (2 седла и клин) относительно кромок или относительно конической поверхности (фаски) корпуса. Не разбирая затворный узел с корпусом, производится развальцовка седел относительно корпуса, при этом возможна установка седел на клеевую самоотверждаемую композицию или их сварка. При этом термические напряжения, возникающие при сварке, благодаря деформируемой гофрированной части седла не передаются на рабочую его часть (уплотнительную поверхность).
Таким образом, самоустановка седел и клина относительно корпуса и закрепление седел в корпусе в установленном и зафиксированном положении позволяют клину, управляемому шпинделем, при открытии - закрытии задвижки возвращаться в исходное положение, при котором происходило закрепление седел.
Основными недостатками является сложность конструкции, возможность изменения месторасположения и формы седла после снятия распирающего усилия от клина.
Задачей изобретения является снижение металлоемкости узла затвора и упрощение технологии его сборки за счет снижения требований к точности выполнения размеров клина и седел благодаря возможности совместной самоустановки последних в корпусе перед их герметизацией относительно корпуса при помощи резьбового соединения.
Решение указанной задачи достигается за счет того, что в предложенном способе сборки затвора клиновой задвижки, заключающемся в установке седел в корпусе с последующим их закреплением и герметизацией, согласно изобретению полости входного и выходного патрубков выполняют профилированными, содержащими по крайней мере по одной кольцевой проточке, затем в них, со стороны клина устанавливают гайки, после чего в кольцевые проточки патрубков устанавливают полукольца с образованием кольцевых выступов, таким образом, что внутренний диаметр полукольца превышает наружный диаметр гайки, после этого, с внутренней стороны корпуса, со стороны клина устанавливают седла и на их ответные резьбовые части, со стороны входной и выходной полостей патрубков предварительно устанавливают гайки, после чего опускают клин до обеспечения взаимодействия его рабочих поверхностей с поверхностями седел, обеспечивая, таким образом, требуемое положение седел относительно корпуса задвижки и поверхностей клина, после чего седла окончательно фиксируются в заданном положении при помощи гаек.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид задвижки, на фиг.2 - элемент установки седла.
Предложенный способ может быть реализован при помощи задвижки, имеющей следующую конструкцию.
Задвижка содержит полый корпус 1 с присоединительными фланцами 2, внутри которого размещен запорный орган 3, включающий, как минимум, цельный клин 4, выполненный с возможностью осевого перемещения по вертикальной оси задвижки, и седла 5, установленные по обе стороны клина 4 в проточной части и взаимодействующие с его рабочей поверхностью своими ответными поверхностями. Внутренняя поверхность входного 6 и выходного 7 патрубков выполнена профилированной, содержащей, как минимум, один кольцевой выступ 8 и одну кольцевую проточку 9. Седла 5 размещены и зафиксированы на указанных кольцевых выступах 8.
Кольцевые выступы 8 образованы поверхностями полуколец 10 и 11, установленных в кольцевые проточки 9, выполненные на внутренней стенке входного 6 и выходного 7 патрубков соответственно.
Седла 5 зафиксированы на кольцевых выступах 8, образованных поверхностями полуколец 10 и 11, при помощи гаек 12, установленных на сторонах седел 5, противоположных его рабочим поверхностям.
Предложенный способ реализуется при помощи указанной задвижки следующим образом.
Седла 5 в корпус 1 устанавливаются следующим образом. Предварительно, в профилированные полости входного 6 и выходного 7 патрубков устанавливаются гайки 12. Затем, в кольцевые проточки 9 устанавливаются полукольца 10 и 11, с образованием кольцевых уступов 8. После этого, с внутренней стороны корпуса 1, со стороны клина 4 устанавливаются седла 5 и на них, с входной и выходной полостей патрубков 6 и 7 соответственно предварительно устанавливаются гайки 12. Далее клин 4 опускается до обеспечения взаимодействия своих рабочих поверхностей с поверхностями седел 5, обеспечивая, таким образом, требуемое положение седел 5 относительно корпуса 1 задвижки и поверхностей клина 4. Седла 5 окончательно фиксируются в заданном положении при помощи гаек 12.
Транспортируемая среда подается через присоединительный фланец 2 в корпус 1 и далее, к седлу 5, установленному со стороны входа и взаимодействующему своей поверхностью с поверхностью цельного клина 4. В зависимости от положения клина 4, находящегося в верхнем положении или в нижнем, рабочая среда либо движется дальше, к выходному патрубку 7, либо перекрывается клином 4, и задвижка закрывается.
Использование предложенного технического решения позволит создать конструкцию седел, обеспечивающих их крепление и герметизацию к корпусу задвижки с одновременным обеспечением ремонтопригодности задвижки путем замены седел.
Способ сборки затвора клиновой задвижки, заключающийся в установке седел в корпусе с последующим их закреплением и герметизацией, характеризующийся тем, что полости входного и выходного патрубков выполняют профилированными, содержащими по крайней мере по одной кольцевой проточке, затем в них, со стороны клина, устанавливают гайки, после чего в кольцевые проточки патрубков устанавливают полукольца с образованием кольцевых выступов, после этого, с внутренней стороны корпуса, со стороны клина устанавливают седла и на их ответные резьбовые части, со стороны входной и выходной полостей патрубков, предварительно устанавливают гайки, после чего опускают клин до обеспечения взаимодействия его рабочих поверхностей с поверхностями седел, обеспечивая, таким образом, требуемое положение седел относительно корпуса задвижки и поверхностей клина, после чего седла окончательно фиксируют в заданном положении при помощи гаек.
