Уплотнительный узел для промышленного шиберного клапана и клапан, содержащий такой уплотнительный узел

1. Уплотнительный узел (101, 102) для промышленного шиберного клапана (1), содержащего по меньшей мере один корпус (20) и одну задвижку (10), выполненную с возможностью перемещения между открытым положением и закрытым положением, характеризующийся тем, что включает в себя:
- по меньшей мере одно седло (30), выполненное с возможностью вставления в упомянутый корпус (20) клапана, при этом упомянутое седло (30) проходит вокруг центральной оси (A) и ограничивает осевую полость (6) для протекания находящейся под давлением текучей среды, имеет переднюю поверхность (30A), которая обращена к упомянутой задвижке (10), когда упомянутое седло (30) вставлено в упомянутый корпус (20) клапана, и основное гнездо (35) на упомянутой передней поверхности (30A);
- первый уплотнительный элемент (3), выполненный из термопластичного материала, чтобы обеспечить уплотнение по текучей среде между упомянутым седлом (30) и упомянутой задвижкой (10), при этом упомянутый первый уплотнительный элемент (3) вставлен с натягом в первый участок (35A) упомянутого основного гнезда (35);
- второй уплотнительный элемент (4), выполненный из термопластичного материала, который расположен во втором участке (35B) упомянутого основного гнезда (35), аксиально ограниченный закрытой донной поверхностью (52) и радиально ограниченный между самой наружной поверхностью (62) упомянутого основного гнезда (35) и упомянутым первым уплотнительным элементом (3), причем второй уплотнительный элемент (4) установлен с радиальным зазором во втором участке (35B) гнезда, чтобы свободно перемещаться относительно упомянутого седла (30) в направлении, параллельном упомянутой центральной оси (A), когда упомянутое седло (30) установлено в упомянутом корпусе (20) и когда упомянутое седло (30) пересекается изнутри упомянутой текучей средой под давлением;
- средство против выдавливания для предотвращения выдавливания упомянутого второго элемента (4) из упомянутого второго участка (35B) гнезда во время этапа открывания упомянутого клапана (1).
2. Уплотнительный узел (101, 102) по п. 1, в котором упомянутый первый участок (35A) гнезда и упомянутый второй участок (35B) гнезда аксиально ограничены, соответственно, первой стенкой (51) и второй стенкой (52), причем расстояние (L1) от упомянутой первой донной поверхности (51) до упомянутой передней поверхности (30A) больше, чем расстояние (L2) между упомянутой второй донной поверхностью (52) и упомянутой передней поверхностью (30A).
3. Уплотнительный узел (101, 102) по п. 1 или 2, в котором упомянутое основное гнездо (35) радиально ограничено самой внутренней поверхностью (61) и самой наружной поверхностью (62), причем упомянутое основное гнездо (35) имеет промежуточную поверхность (63), которая проходит в осевом направлении между упомянутыми донными стенками (51, 52), причем часть упомянутого первого элемента (3) вставлена с натягом между упомянутой самой внутренней поверхностью (61) и упомянутой промежуточной поверхностью (63).
4. Уплотнительный узел (101, 102) по п. 3, в котором упомянутая самая внутренняя поверхность (61) и/или упомянутая промежуточная поверхность (63) имеют фиксирующие зубья (77), которые впиваются в самую внутреннюю поверхность (31) и/или в самую наружную поверхность (32) упомянутого первого уплотнительного элемента (3).
5. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 1-4, в котором упомянутый второй элемент (4) имеет самую наружную поверхность (42) и самую внутреннюю поверхность (41), оцененные в радиальном направлении, причем упомянутая самая наружная поверхность (42) имеет первый участок (421) и второй участок (422), соединенные промежуточным участком (423), наклоненным к упомянутой центральной оси (А); причем
упомянутая самая наружная поверхность (62) упомянутого основного гнезда (35) имеет первый участок (621), примыкающий к упомянутому первому участку (421) упомянутой самой наружной поверхности (42) упомянутого второго элемента (4), и второй участок (622), по меньшей мере частично утопленный в направлении центральной оси (А), при этом упомянутый второй участок (622) имеет опорную область (623), обращенную к упомянутому промежуточному участку (423) упомянутой самой наружной поверхности (42) упомянутого второго элемента (4); и
при отсутствии давления упомянутый промежуточный участок (423) расположен на расстоянии от упомянутой опорной области (623), образуя первый зазор (G1), который при наличии текучей среды под давлением допускает осевое перемещение упомянутого второго уплотнительного элемента (4).
6. Уплотнительный узел (101, 102) по п. 5, в котором упомянутая опорная область (623) и упомянутый промежуточный участок (423) наклонены под одним и тем же углом (α) к упомянутой центральной оси (A).
7. Уплотнительный узел (101, 102) по п. 5 или 6, в котором упомянутая самая внутренняя поверхность (41) упомянутого второго уплотнительного элемента (4) имеет первый участок (411) и второй участок (412), соединенные промежуточным участком (413), наклоненным к центральной оси (А) в направлении, противоположном направлению наклона упомянутого промежуточного участка (423) упомянутой самой наружной поверхности (42) упомянутого второго элемента (4), и
упомянутая самая наружная поверхность (32) упомянутого первого уплотнительного элемента (3) имеет по меньшей мере один первый участок (321), примыкающий и обращенный к упомянутому первому участку (411) упомянутой самой внутренней поверхности (41) упомянутого второго элемента (4), и дополнительный участок (322) вблизи упомянутой передней поверхности (30А), который выступает радиально в сторону упомянутой самой наружной поверхности (62) упомянутого основного гнезда (35), при этом упомянутый дополнительный участок (322) имеет опорную область (323) для упомянутого промежуточного участка (413) упомянутой самой внутренней поверхности (41) упомянутого второго элемента (4), и при отсутствии давления упомянутый промежуточный участок (413) упомянутой самой внутренней поверхности (41) упомянутого второго элемента (4) расположен на расстоянии от упомянутой опорной области (323) упомянутого дополнительного участка (322), образуя второй зазор (G2), который, в присутствии текучей среды под давлением, обеспечивает возможность осевого перемещения упомянутого второго уплотнительного элемента (4).
8. Уплотнительный узел (101, 102) по п. 7, в котором площадь упомянутого первого зазора (G1), по существу, соответствует площади упомянутого второго зазора (G2), при этом упомянутая площадь оценена в первой радиальной плоскости, содержащей упомянутую центральную ось (А).
9. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 1-5, в котором упомянутая самая внутренняя поверхность (41) упомянутого второго уплотнительного элемента (4) и упомянутая самая наружная поверхность (32) упомянутого первого элемента (3) имеют, по существу, цилиндрическую форму по всей своей осевой протяженности.
10. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 1-9, в котором на самой внутренней поверхности (41) второго элемента (4) обеспечены канавки (8), которые проходят аксиально от передней поверхности (4А) к задней поверхности (4В) упомянутого второго элемента (4) и радиально к самой наружной поверхности (42) упомянутого второго элемента (4).
11. Уплотнительный узел (101,102) по любому из пп. 1-10, в котором площадь поперечного сечения упомянутого первого участка (35А) упомянутого основного гнезда (35) на 1 - 5% больше, чем площадь поперечного сечения упомянутого второго уплотнительного элемента (4), причем упомянутые поперечные сечения оцениваются в радиальной плоскости, по существу, ортогональной упомянутой центральной оси (A).
12. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 1-11, в котором площадь поперечного сечения упомянутого первого участка (35А) упомянутого основного гнезда (35) на 1 - 3% больше, чем площадь поперечного сечения упомянутого второго элемента (4), причем упомянутые поперечные сечения оцениваются в радиальной плоскости, по существу, ортогональной упомянутой центральной оси (A).
13. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 1-12, в котором упомянутый первый уплотнительный элемент (3) и/или упомянутый второй уплотнительный элемент (4) выполнены из материала, выбранного из группы, включающей в себя полиэфирэфиркетон, полиамид, политетрафторэтилен, полиоксиметилен, полихлортрифторэтилен.
14. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 1-13, в котором упомянутый второй уплотнительный элемент (4) имеет кольцевое гнездо (44) на упомянутой самой наружной поверхности (42), в котором установлено дополнительное кольцо (7), выполненное из эластомерного или термопластичного материала.
15. Уплотнительный узел (101, 102) по п. 14, в котором упомянутое уплотнительное кольцо (7) выбирают из группы, включающей в себя кольцо с круглым поперечным сечением, кольцо в виде манжеты, выполненной из термопластичного материала, и кольцо в виде двойной манжеты, выполненной из термопластичного материала.
16. Уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 1-15, в котором упомянутое седло (30) имеет дополнительное гнездо (36) для упомянутой задвижки (10), когда упомянутое седло (30) вставлено в упомянутый корпус (20) клапана, при этом упомянутый уплотнительный узел (101, 102) содержит маслосъемное кольцо (80), вставленное с натягом в упомянутое гнездо.
17. Уплотнительный узел (101, 102) по п. 16, в котором маслосъемное кольцо (80) выполнено из материала, выбранного из группы, включающей в себя полиэфирэфиркетон, полиамид, политетрафторэтилен, полиоксиметилен, полихлортрифторэтилен.
18. Уплотнительный узел (101,102) по п. 16 или 17, в котором упомянутое дополнительное гнездо (36) обеспечено в радиальном положении между упомянутой центральной осью (A) и упомянутым основным гнездом (35).
19. Уплотнительный узел (101,102) по п. 16 или 17, в котором упомянутое основное гнездо (35) обеспечено в радиальном положении между упомянутой центральной осью (A) и упомянутым дополнительным гнездом (36), в которое установлено маслосъемное кольцо (80).
20. Шиберный клапан, характеризующийся тем, что содержит уплотнительный узел (101, 102) по любому из пп. 1-19.