ЗАТВОР КЛИНОВОЙ ЗАДВИЖКИ И СПОСОБ ЕГО СБОРКИ
WEDGE GATE AND METHOD OF ITS ASSEMBLY

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 являются 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 F16K 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.
Известна клиновая задвижка, содержащая корпус с выполненными в нем центральным и проходными отверстиями, каждое из последних снабжено буртом и посадочным отверстием, в котором установлено седло, наружная поверхность последнего выполнена ступенчатой, а в центральном отверстии между двух седел расположен цельный клин, соединенный со шпинделем, причем бурт корпуса со стороны посадочного отверстия выполнен ступенчатым, при этом наружные кромки кольцевых ступеней выполнены друг относительно друга по линии, расположенной под углом, конгруэнтным углу наклона ступеньки наружной поверхности седла, кроме того, шпиндель коаксиально с возможностью перемещения установлен в центральном отверстии (патент РФ №2186277, МПК F16K 3/12 - прототип).
Указанная клиновая задвижка содержит корпус с выполненными в нем центральным и проходными отверстиями. Каждое из последних снабжено буртом и посадочным отверстием. В посадочном отверстии установлено седло. Наружная поверхность последнего выполнена ступенчатой. В центральном отверстии между двух седел расположен цельный клин. Клин соединен со шпинделем. Бурт корпуса со стороны посадочного отверстия выполнен ступенчатым. Наружные кромки кольцевых ступеней выполнены друг относительно друга по линии, расположенной под углом, конгруэнтным углу наклона ступеньки наружной поверхности седла. Шпиндель коаксиально с возможностью перемещения установлен в центральном отверстии. Способ герметизации клиновой задвижки включает установку клина между седлами, которые располагают в корпусе. Цельный клин притирают с седлами перед установкой последних в корпус. В конический торец наружного выступа седла врезают ступенчатый выступ бурта корпуса и осуществляют закрепление седел относительно корпуса
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 затворе клиновой задвижки, содержащем корпус с входным и выходным патрубками, цельный клин, взаимодействующий с уплотнительными поверхностями седел, опирающихся на бурт корпуса и загерметизированных относительно корпуса, согласно изобретению, в полостях входного и выходного патрубков выполнены кольцевые выступы, образованные полукольцами, установленными в кольцевых проточках указанных полостей, при этом седла зафиксированы на упомянутых выступах при помощи гаек, установленных на сторонах седел, противоположных его рабочим поверхностям.
Предложен способ сборки затвора клиновой задвижки, заключающийся в установке седел в корпусе с последующим их закреплением и герметизацией, при этом, 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, 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, которые устанавливают на сторонах седел, противоположных его рабочим поверхностям.
Сущность изобретения иллюстрируется чертежами, где на фиг. 1 показан общий вид задвижки, на фиг. 2- элемент установки седла.
Предложенный затвор клиновой задвижки и способ его сборки могут быть реализованы при помощи клиновой 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 затвор клиновой задвижки и способ его сборки применяются в указанной клиновой задвижке 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.