Кожух для защиты привалочных поверхностей байонетных затворов от загрязнений

[01] Область техники
[02] Полезная модель относится к области нефтегазовой, нефтехимической и химической промышленности, а именно к защитным кожухам для быстроразъемных затворов байонетного типа, применяемых на трубопроводах, сосудах и аппаратах, работающие под давлением. Полезная модель предназначена для защиты оборудования от загрязнения и атмосферных осадков в ходе его эксплуатации.
[03] Уровень техники
[04] Быстроразъемные байонетные затворы, как правило, эксплуатируются на открытом воздухе. Пыль и грязь, попадающие в конструктивные зазоры между зубьями крышки и корпуса, являются основными факторами абразивного износа зубьев и уплотнительной поверхности затвора, что снижает срок его службы. Дополнительно механические загрязнения могут послужить причиной образования задиров на контактных поверхностях зубьев затвора при попытке его открытия, что может привести к повреждению затвора или заклиниванию крышки в корпусе. В свою очередь это приводит к тому, что затвор перестает открываться. Кроме того, в осенне-зимний период в зазорах возможно образование наледи, что также может препятствовать открыванию затвора.
[05] Из уровня техники известно уплотнительное устройство для байонентного затвора, раскрытое в патенте на изобретение RU2702954, 14.10.2014. Устройство включает уплотнительное кольцо, прикрепляемое через отверстия к крышке, а также уплотнение. Устройство обеспечивает герметизацию соединения элементов, однако полностью не защищает зазоры от воздействия загрязнений и атмосферных осадков.
[06] Известен также защитный кожух для затвора люка-лаза в резервуарах (патент РФ RU2293698, 20.02.2007). Кожух предназначен для предотвращения попадания загрязнений на крышку и выполнен в виде круглой пластины, перекрывающей отверстие в нажимном кольце, обеспечивающим уплотнение крышки.
[07] Наиболее близкий аналог полезной модели, относящийся непосредственно к кожуху байонетного затвора, из уровня техники не выявлен.
[08] Недостатком известных решений для защиты зазоров байонетных затворов является то, что они увеличивают габариты конструкции, а также время открывания и закрывания быстроразъемного байонетного затвора.
[09] Раскрытие сущности полезной модели
[010] Задачей полезной модели, определяющей техническую проблему, является обеспечение высокого уровня защиты от загрязнений и атмосферных осадков конструктивного зазора между зубьями корпуса и крышки байонетного затвора без увеличения габаритных размеров изделия и времени, затрачиваемого обслуживающим персоналом на открывание и закрывание затвора. Решение такой задачи важно как с точки зрения повышения ресурса и безотказности работы затвора, так и с точки зрения функционального назначения быстроразъемного затвора, который должен обеспечивать оперативный, в том числе аварийный, доступ во внутреннюю полость трубопроводов, сосудов и аппаратов, работающих под давлением.
[011] Технический результат полезной модели заключается в предотвращении попадания в конструктивные зазоры байонетного затвора загрязнений и атмосферных осадков без увеличения габаритного размера затвора и времени, необходимого для его открытия и закрытия.
[012] Указанный технический результат достигается в полезной модели за счёт того, что кожух байонетного затвора включает защитное кольцо, имеющее возможность крепления к лицевой поверхности крышки затвора с перекрытием зазора между зубьями корпуса и крышки затвора, а также уплотнение, выполненное в виде кольцевого элемента, который прикреплен к защитному кольцу с возможностью контакта с лицевой поверхностью корпуса затвора.
[013] Кроме того, для достижения технического результата предусмотрены частные варианты реализации полезной модели, согласно которым:
[014] - защитное кольцо имеет отверстия для крепления к крышке посредством болтов;
[015] - защитное кольцо выполнено плоским;
[016] - ступенчатый профиль;
[017] - уплотнение прикреплено к защитному кольцу посредством разъемного соединения;
[018] - уплотнение имеет кольцевое углубление, в котором размещен край защитного кольца;
[019] - кожух имеет кольцевую проставку, проходящую поперек плоскости защитного кольца, для контакта с поверхностью крышки, находящейся за ее лицевой поверхностью;
[020] - защитное кольцо и проставка выполнены в виде единой детали;
[021] - защитное кольцо и проставка выполнены как отдельные элементы.
[022] В отличие от известных решений для защиты конструктивных зазоров байонетного затвора от загрязнений, использование заявленного кожуха, имеющего накладное защитное кольцо, закрепляемое на крышке, и уплотнение, контактирующее с корпусом, не оказывает негативного влияния на эксплуатацию и обслуживание затвора, поскольку кожух не увеличивает габаритные размеры затвора и не препятствует его открытию и закрытию.
[023] Краткое описание чертежей
[024] Полезная модель поясняется чертежами, где:
[025] На фигуре 1 показан общий вид байонетного затвора без кожуха;
[026] На фигуре 2 показан общий вид байонетного затвора с кожухом;
[027] На фигуре 3 показан вид спереди байонентного затвора с кожухом,
[028] На фигуре 4 показано поперечное сечение узла уплотнения зазора согласно первому варианту реализации конструкции кожуха;
[029] На фигуре 5 показано поперечное сечение узла уплотнения зазора согласно второму варианту реализации конструкции кожуха;
[030] На фигуре 6 показано поперечное сечение узла уплотнения зазора согласно третьему варианту реализации конструкции кожуха;
[031] На фигуре 7 показано поперечное сечение узла уплотнения зазора согласно четвертому реализации конструкции кожуха;
[032] На фигуре 8 показано поперечное сечение узла уплотнения зазора согласно пятому варианту реализации конструкции кожуха;
[033] Элементы конструкции и другие объекты обозначены на фигурах следующими позициями:
1 – корпус затвора,
2 – крышка затвора,
3 – рычаг затвора,
4 – конструктивный зазор,
5 – кожух,
6 – защитное кольцо кожуха,
7 – уплотнение кожуха,
8 – крепежный элемент (болт),
9 – проставка кожуха.
[034] Осуществление полезной модели
[035] Основными элементами быстроразъемного байонетного затвора являются корпус (1), откидная крышка (2) и поворотный рычаг (3), обеспечивающий шарнирное соединение крышки с корпусом. Корпус (1) и крышка (2) имеют ответные зубья, образующие байонетное соединение. В закрытом состоянии (фиг.1) в затворе образуются конструктивные зазоры (4) между зубьями корпуса (1) и крышки (2).
[036] Заявленный кожух (5) предназначен для установки непосредственно на крышку (2) затвора и расположен между корпусом (1) и рычагом (3). Кожух (5) включает накладное защитное кольцо (6) и кольцевое уплотнение (7). Кольцо (6) закрепляется на лицевой поверхности крышки (2) посредством крепежных элементов (8), например, болтов с образованием разъемного соединения или при помощи сварки непосредственно к лицевой поверхности крышки с образованием неразъемного соединения.
[037] Защитное кольцо располагается между корпусом (1) и рычагом (3). Уплотнение (7) крепится к краю защитного кольца (6) и расположено по его периметру. В закрытом состоянии затвора уплотнение (7) контактирует с лицевой поверхностью корпуса (1), прикрывая кольцевой зазор между корпусом (1) и защитным кольцом (6). Для крепления уплотнения (7) к кольцу (6) уплотнение может иметь кольцевой паз, в котором размещается край кольца (6) для обеспечения разъёмного соединения элементов и возможности замены уплотнения (7)
[038] В одном из вариантов конструкции кожуха (5) защитное кольцо (6) выполнено плоским (см. фиг. 4). Этот вариант применяется, когда лицевая поверхность крышки (2) находится в одной плоскости с лицевой поверхностью корпуса (5) затвора или незначительно выступает от нее на толщину уплотнения (7).
[039] В другом варианте выполнения кожуха защитное кольцо (6) имеет ступенчатый профиль (фиг.5). Данный вариант применяется тогда, когда лицевая поверхность крышки (2) находится за лицевой поверхностью корпуса (1) затвора в закрытом состоянии.
[040] В конструкции кожуха (5) также может быть предусмотрена дополнительная проставка (9), расположенная поперек плоскости кольца (6) (см. фиг. 6-8). В данном варианте кольцо (6) может быть прикреплено к выступающей бобышке крышки (2), образующей ее лицевую поверхность, а проставка контактировать с основной поверхностью крышки (2), находящейся за ее лицевой поверхностью.
[041] Проставка (9) может быть выполнена заодно с защитным кольцом (6) образуя единую деталь (см. фиг. 6). Проставка также может представлять собой отдельную деталь, на которую опирается кольцо (6) (см. фиг. 7) или которая размещается свободно (см. фиг. 8).
[042]   Элементы кожуха (5) могут быть выполнены из различных материалов. В частности, для кольца (6) и проставки (9) могут быть использованы материалы, обеспечивающие достаточную механическую прочность конструкции и стойкость к внешним воздействиям: углеродистые и легированные стали, алюминиевые и медные сплавы, полимерные материалы, пластики и т.д. Для уплотнения кожуха (7) могут использоваться эластичные полимерные материалы, обеспечивающие плотное прилегание к уплотняемой поверхности и обладающие стойкостью к внешним воздействиям: различные марки резины, полиуретана, силикона и т.д.
[043] При закрытии затвора зубья крышки проходят между впадинами, образованными зубьями корпуса, затем осуществляется поворот крышки, обеспечивающий зацепление зубьев с образованием байонетного соединения. При этом уплотнение (7) кожуха (5), перемещаясь вместе с крышкой (2) прижимается к лицевой поверхности корпуса (1) закрывая зазор между корпусом (1) и кольцом (6). Таким образом, пространство между привалочными поверхностями зубьями корпуса (1) и крышкой (2) затвора закрывается от попадания абразивных частиц и капельной влаги из окружающей среды. При этом внедрение в конструкцию затвора интегрированного кожуха (5) не оказывает влияния на габаритные размеры затвора, способ управления затвором и время открытия-закрытия затвора.