Шиберная задвижка

Полезная модель относится к области нефтяного и химического машиностроения и может быть использована в качестве запирающего устройства на трубопроводах, работающего при давлении до 70 Мпа, транспортирующих нефть или техническую воду, а также для перекрытия каналов устьевой арматуры фонтанных, насосных и нагнетательных скважин при промышленной добыче нефти.
Известны шиберные задвижки (по патенту RU61827), состоящие из двух полукорпусов с патрубками, соединенных шпильками, разделенных распорным кольцом, между полукорпусами с возможностью поворота вокруг своей оси размещен шибер с зубчатым венцом.
Известна задвижка (по патенту RU2235933, выбрана в качестве прототипа), содержащая корпус, состоящая из двух полукорпусов, соединенных между собой накидной гайкой. Между двумя частями размещен с возможностью поворота в своей плоскости дисковый шибер с зубчатым сектором. Шибер соединен с частями корпуса через уплотнительные элементы (прокладки) и центрируется пружинами. Шайба выполнена выпукло-вогнутой и образует с внутренней торцевой поверхностью накидной гайки и поверхностью одной из частей корпуса замкнутые полости. Дисковый шибер с зубчатым сектором имеет наружное зацепление с приводной шестерней. Изобретение направлено на упрощение конструкции задвижки, уменьшение момента сил при ее сборке и уменьшение момента сил при ее закрывании и открывании.
Ее недостатком является большие габариты задвижки, связанные с использованием замкнутых уплотнительных элементов, охватывающих седла и с наличием полостей между полукорпусами и накидной гайкой.
Технической задачей полезной модели является уменьшение габаритных размеров задвижки и, как следствие, снижение металлоемкости.
Технический результат достигается в шиберной задвижке, имеющей корпус, образованный из двух полукорпусов с седлами и патрубками, соединенных накидной гайкой, между полукорпусами помещено распорное кольцо, в полости которого расположен шибер с секторным вырезом. В секторном вырезе расположен зубчатый венец, взаимодействующий с шестерней приводного вала. В полукорпусах, между шестерней приводного вала и седлом, установлены секторные прокладки. Диаметр шестерни приводного вала не превышает установочный диаметр отверстия в полукорпусе.
Полезная модель поясняется рисунками:
фиг. 1 – шиберная задвижка, разрез;
фиг. 2 – разрез шиберной задвижки в плоскости шибера;
фиг. 3-4 – полукорпус с секторными прокладками;
фиг. 5-6 – шибер с зубчатым венцом.
Шиберная задвижка имеет корпус, образованный из двух полукорпусов 1, 2, выполненных в виде дисков со смещенными патрубками 17, 18. В полукорпусах 1, 2 установлены седла 3 с уплотнениями 4. Седло 3 имеет два контура уплотнения: первый радиальный; второй торцевой. Полукорпусы 1, 2 соединены накидной гайкой 7, для этого, на полукорпусе 2 выполнена наружная резьба, а на полукорпусе 1 выполнена выточка 13. Патрубки 17, 18 имеют разделку под сварку с трубопроводом или ответным фланцем.
Между полукорпусами 1, 2 помещено распорное кольцо 5, в полости которого расположен шибер 8 с проходным отверстием 16 и с секторным вырезом 19. В секторном вырезе 19 расположен зубчатый венец 13, взаимодействующий с шестерней 14 приводного вала 9, снабженного уплотнением 10. Диаметр шестерни 14 приводного вала 9 не превышает установочный диаметр отверстия в полукорпусе 2. При сборке, приводной вал 9 поджимается прижимом 11 и снабжается указателем 12 положения. Конструкция приводного вала 9 позволяет без демонтажа всей задвижки произвести ремонтно-регламентные работы: замену приводного вала 9, уплотнения 10, смазку.
Для обеспечения свободного вращения шибера 8, распорное кольцо 5 выполняется большей толщины. При стягивании накидной гайки 7 происходит равномерная герметизация по всей окружности уплотнений 6, установленных в распорном кольце 5.
Зубчатый венец 13 может быть выполнен как одно целое с шибером 8 (фиг. 5), так может быть выполнен в виде отдельной детали (фиг. 6), соединенной с шибером 8 с помощью разъемного или неразъемного соединения, образуя, при этом, единую деталь.
В полукорпусах 1, 2, между шестерней 14 приводного вала и седлом 3, по периметру диска полукорпуса, с отступом от его края, установлены секторные прокладки 15, которые предохраняют шибер 8 от повреждений. Секторные прокладки 15 имеют форму сектора кольца с центром, совпадающим с центром диска полукорпуса, наружный и внутренний радиус секторной прокладки 15 не превышают расстояние от оси диска полукорпуса и самой удаленной точкой отверстия 20 под седло 3. Шибер 8 скользит по секторным прокладкам 15 и не контактирует с металлом полукорпуса.  Диаметр  шибера 8 для уменьшения габаритов задвижки должен быть как можно меньше, но, для обеспечения герметичности между шибером 8 и седлом 3, радиус шибера 8 не может быть меньшим расстояния от оси диска полукорпуса и до самой удаленной точки отверстия 20 под седло 3. Оптимально, когда радиус шибера 8 совпадает с этим расстоянием. Секторные прокладки 15 располагаются в полукорпусе по краю диаметра шибера 8 и выходят в отверстие 20, выполненное в полукорпусе 1 и 2 под седло 3.
Таким образом, благодаря использованию накидной гайки и секторных прокладок, не охватывающих седла и шестерню приводного вала, расположенных по периметру диска полукорпуса, достигается уменьшение габаритных размеров шиберной задвижки и снижение ее металлоемкости.