УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ПОЛУХОМУТОВ ХОМУТОВОГО (СКОБОВОГО) ЗАТВОРА

Полезная модель относится к хомутовым (скобовым) затворам, которые могут быть использованы, например, в камерах запуска и приема поточных средств очистки и диагностики магистральных трубопроводов или в сосудах и аппаратах где периодически требуется очистка внутренних устройств.
Известен затвор хомутовый (скобовый) для быстрого доступа во внутрь камер приема и запуска поточных средств очистки и диагностики магистральных трубопроводов. Каталог продукции ДОАО «ЦКБН» ОАО «Газпром» 2003-2009 г.
Устройство для перемещения полухомутов в хомутовом (скобовом) затворе представляет собой два кронштейна жестко закрепленных к камере вверху и внизу, каждый из которых состоит из корпуса кронштейна в виде опорной плиты с ребром, выполненным с бобышкой, внутри которой расположены радиально-упорные подшипники для восприятия нагрузки от стяжного винта. Стяжной винт выполнен с левой и правой резьбой, в средней части которого расположены кольцевые проточки с закрепленными в них фиксаторами для ограничения осевого перемещения стяжного винта, при этом фиксаторы стянуты попарно 4 комплектами болтов с гайками. Стяжной винт вращается в гайках с левой и правой резьбой, представляющих собой цилиндры в которых выполнена резьба перпендикулярно образующей цилиндра. В подшипниках закреплены втулки для восприятия осевых нагрузок от стяжного винта и передачи их на подшипники. Между втулками и стяжным винтом имеется радиальный зазор, позволяющий стяжному винту перемещаться перпендикулярно своей оси, что позволяет центрировать винт только по резьбе гаек и избежать перегиба винта из-за монтажных неточностей.
Известное устройство имеет ряд недостатков:
- в случае неблагоприятного сбега допусков расположения при изготовлении гаек и отверстий для них в полухомутах возникает перекос гайки относительно стяжного винта, вызывающий закусывание в резьбе;
- стяжные винты должны вращаться двумя операторами одновременно под наблюдением третьего в течении всего цикла открытия (закрытия), продолжительность которого колеблется от 15 до 30 минут, при невыполнении этого условия на винты будет действовать изгибающий момент, который приведет к закусыванию в резьбе;
- отказ подшипников в кронштейнах из-за попадания влаги;
- сложность сборки и монтажа полухомутов при изготовлении и эксплуатации. Необходимо на горизонтальной площадке собрать в единый узел полухомуты, стяжные винты и кронштейны, а затем все в сборе установить на камеру.
Техническим результатом предполагаемой полезной модели является повышение надежности работы хомутового (скобового) затвора в процессе эксплуатации и снижение трудоемкости при его изготовлении.
Данный технический результат достигается решением технической задачи, направленной на повышение технологичности хомутового (скобового) затвора при упрощении его конструкции.
Техническая задача решается за счет того, что в известном хомутовом затворе, устройство для перемещения полухомутов хомутового (скобового) затвора камеры запуска средств очистки и диагностики, состоящее из двух частей, крепящихся к специальным площадкам камеры, расположенным по центральной вертикальной оси камеры вверху и внизу, каждая из которых содержит корпус в виде опорной плиты с ребром, стяжной винт с правой и левой резьбой совместно с гайками, элементами для восприятия и передачи осевой нагрузки на ребро кронштейна, осевой и радиальный зазоры, отличающееся тем, что опорная поверхность гаек выполнена сферической, при этом сферическая поверхность гайки соответствует сферической опорной поверхности пластины, прикрепленной к каждому из полухомутов хомутового (скобового) затвора, стяжной винт выполнен с выступом в его средней части с симметрично скошенными на конус поверхностями, элемент для передачи осевой нагрузки выполнен в виде упорных колец, закрепленных на конической части стяжного винта, к ребру опорной плиты прикреплены кольца для восприятия осевой нагрузки, для устранения ее при стягивании полухомутов осевой зазор между упорным кольцом и кольцом для восприятия осевой нагрузки выполнен асимметрично, при этом наибольший зазор выполнен со стороны противоположной оси открытия крышки, между наружной цилиндрической поверхностью упорных колец и отверстием в ребре кронштейна выполнен асимметричный радиальный зазор, при этом наибольший зазор выполнен в верхней части отверстия ребра, что позволяет радиально перемещаться стяжному винту при его вращении из одного крайнего положения в другое.
Сущность предполагаемой полезной модели заключается в том, что повышение надежности и технологичности хомутового (скобового) затвора осуществляется за счет наличия самоустанавливающихся гаек, работающих совместно со стяжным винтом, сферические поверхности которых взаимодействуют со сферическими опорными поверхностями пластин, прикрепленными к полухомутам в сочетании с увеличенными и несимметрично расположенными осевыми и радиальными зазорами обеспечивают работу стяжного винта без закусывания.
Устройство состоит из двух частей, которые крепятся к специальным площадкам камеры, расположенным по центральной вертикальной оси камеры вверху и внизу, (на чертеже не показаны).
Конструкция устройства для перемещения полухомутов хомутового (скобового) затвора поясняется следующими чертежами:
На фиг1 изображено устройство для перемещения полухомутов хомутового (скобового) затвора
На фиг2 - разрез по А-А.
Устройство перемещения полухомутов хомутового (скобового) затвора содержит корпус кронштейна в виде опорной плиты 1 с ребром 2. выполненным с отверстием для стяжного винта 3, стяжной винт 3 работает в комплекте со гайками 4 и 5, сферическая поверхность которых взаимодействует со сферическими поверхностями пластины 6 и 7 прикрепленных к каждому из полухомутов затвора, к ребру 2 с помощью шпилек 8 прикреплены кольца 9 для восприятия осевой нагрузки от стяжного винта 3, выполненного с выступом в его средней части с симметрично скошенными на конус поверхностями и расположенными на нем упорными кольцами 10, стянутыми между собой винтами 11. Между наружной цилиндрической поверхностью упорных колец 10 и отверстием в ребре заложен несимметричный радиальный зазор минимальный внизу 12 и максимальный вверху 13. Между торцами упорных колец 10 и кольцами 8, прикрепленными к ребру 2, заложен несимметричный осевой зазор минимальный со стороны оси поворота крышки 14 и максимальный 15 с противоположной стороны.
Устройство для перемещения полухомутов работает следующим образом:
- При вращении стяжного винта 3 происходит перемещение левого и правого полухомутов хомутового (скобового) затвора относительно друг друга. Однако, усилия, необходимые для перемещения левого и правого полухомутов не всегда одинаковы. Для того, чтобы перемещение полухомутов было практически симметричным относительно вертикальной оси стяжной винт 3 должен удерживаться в его средней части.
- При неравномерном вращении верхнего и нижнего стяжных винтов, их продольные оси будут смещаться в радиальном направлении, причем наибольшему смещению подвергается ось нижнего стяжного винта, поэтому для предотвращения заклинивания необходим радиальный зазор, обеспечивающий свободное перемещение стяжного винта во всем диапазоне при его вращении из одного крайнего положения в другое.
- При стягивании полухомутов, первым в работу вступает полухомут дальний от оси поворота крышки. При жестком закреплении стяжного винта в осевом направлении корпус кронштейна будет воспринимать усилие от стяжного винта до тех пор, пока в работу не вступит второй полухомут. Учитывая, что второй полухомут вступает в работу в конце процесса сжатия уплотнения, то практически в работе участвует один полухомут и на корпус кронштейна всегда действует нагрузка от стяжного винта. Для устранения этого недостатка необходим несимметричный осевой зазор, который обеспечивает одновременное вступление в работу обоих полухомутов. В этом случае усилие сжатие, создаваемое стяжным винтом при его вращении, будет воздействовать на оба полухомута одновременно, а не замыкаться на корпус кронштейна.
- Конструкция устройства для перемещения полухомутов должна компенсировать неточности обусловленные изготовлением, монтажом и эксплуатацией. В существующей конструкции с цилиндрической поверхностью гаек при определенном сбеге допусков существует вероятность самозажатия резьбы величина которого прямо пропорциональна усилию на стяжном винте. В предлагаемой конструкции со сферической опорной поверхностью подобное явление отсутствует.
- Корпуса кронштейнов устройства крепятся к специальным площадкам камеры приема или запуска поточных средств очистки и диагностики магистральных газопроводов. При изготовлении, корпуса кронштейнов устройства выставляется при затянутых полухомутах затвора с обеспечением несимметричности осевых 14, 15 и радиальных 12, 13 зазоров, причем максимальный осевой зазор 15 должен быть со стороны противоположной оси поворота крышки, а максимальный радиальный 13 вверху каждого из кронштейнов. Величины зазоров 12, 13 и 14, 15 определяются конструктивно в зависимости от типоразмера камеры.
- При раскрытии осевое усилие от винта предается на оба полухомута. Если при раскрытии один из полухомутов стронется, а второй - нет, выбирается осевой зазор с соответствующей стороны, после чего возникает осевое усилие между корпусом кронштейна и полухомутом, которая заставляет стронуться заклинивший полухомут, в этом случае кратковременно возникает сила трения между кольцами 9 и 10. В дальнейшем величина осевой нагрузки на корпус кронштейна будет зависеть только от разности усилий перекатывания роликов полухомутов по направляющим.
- При стягивании полухомутов первым в работу вступит полухомут со стороны, противоположной оси поворота крышки и остановится до тех пор, пока в работу не вступит второй полухомут. В этот период будет выберется максимальный осевой зазор 15 и подводится второй полухомут без передачи осевой нагрузки на корпус кронштейна. При окончательной затяжке осевой зазор восстановится с обеих сторон и будет соответствовать зазору, установленному при монтаже.
При запаздывании (опережении) вращения одного из 2-х стяжных винтов, уменьшается расстояние между осями винтов. Для компенсации этого колебания служит радиальный зазор 13, который позволяет вращать стяжные винты из одного крайнего положения в другое поочередно.