Задвижка

Полезная модель относится к области нефтяного и химического машиностроения и может быть использована в качестве запирающего устройства на трубопроводах, насосных и нагнетательных скважинах при промышленной добыче нефти.
Известна задвижка, содержащая корпус, выполненный из двух частей, между которыми жестко закреплено распорное кольцо, во внутренней полости которого с возможностью поворота в своей плоскости размещен дисковый шибер, взаимодействующий с опорными поверхностями корпуса через подвижные седла с волнообразными пружинами в виде контурных уплотнительных элементов, установленных в корпусе задвижки, а также механизм поворота шибера, состоящий из выполненного в нем зубчатого сектора и взаимодействующей с ним приводной шестерней. /RU 2229051, МПК F16K 3/06, опубл. 2004/.
Недостатком известной задвижки является малый срок службы контурных уплотнительных элементов и механизма привода из-за попадания рабочей жидкости в механизм привода задвижки.
2
4
9
Задачей, на решение которой направлено заявляемое техническое решение, является разработка конструкции седла дисковой задвижки, обеспечивающей стабильность работы узла, соответствующей требованиям к устьевому оборудованию фонтанных нефтяных, газовых и нагнетательных скважин, эксплуатируемых в условиях климатических районов I, II-II ГОСТ 16350-80.
Технический результат, на решение которого направлено заявленное техническое решение, выражающееся в увеличении срока ее эксплуатации до первого ремонта, т.е. обеспечивается работа задвижки без утечек рабочей среды в механизм поворота шибера за счет использования особого размера и формы седла, а также уплотнительных элементов, что приводит к повышению надежности работы задвижки.
Указанный технический достигается тем, что в задвижке, содержащей корпус, выполненный из двух частей, между которыми жестко закреплено распорное кольцо, во внутренней полости которого с возможностью поворота в своей плоскости в пределах зоны регулирования на своей оси размещен дисковый шибер с проходным каналом, образующий с распорным кольцом замкнутую периферийную полость и взаимодействующий с полукорпусами через подвижные седла с уплотнительными элементами, новым является то, что седла снабжены тарельчатыми пружинами и имеют форму, обеспечивающую при их движении создание полости, ограничивающей распространение рабочей среды.
Именно заявляемое конструктивное выполнение подвижных седел во взаимодействии и с шибером обеспечивает надежность работы задвижки за счет того, что подвижные седла постоянно взаимодействуют с поверхностью шибера, что приводит к исключению утечки рабочей среды при истирании уплотнительных элементов и попаданию ее в механизм поворота шибера.
На фиг. 1. изображено продольное сечение задвижки. Задвижка содержит выполненный из двух частей 1 и 2 корпус, между которыми с помощью шпилек с шайбами и гайками (не указаны) жестко закреплено распорное кольцо 3. Каждая из частей корпуса имеет сквозные каналы и конструктивные элементы, например фланцы, для монтажа задвижки в трубопроводе. Во внутренней полости распорного кольца 3 с возможностью поворота в своей плоскости в пределах зоны регулирования, жестко закрепленной в каждой из частей 1 и 2 корпуса, размещен дисковый шибер 4 с проходным каналом 5, диаметр которого не превышает диаметр сквозных отверстий в корпусе. Дисковый шибер 4 образует с седлом(и) 10 замкнутую периферийную полость 13, ограничивающую распространение рабочей среды в корпус задвижки. Напротив проходного отверстия 5 в дисковом шибере 4 выполнена сквозная выемка, на периферийной части которой закреплен зубчатый сектор 8, взаимодействующий с установленной в частях 1 и 2 корпуса вал-шестерней 9. В каждой из частей 1 и 2 корпуса установлены взаимодействующие с дисковым шибером 4 подвижные седла 10 с пружинами 11. Подвижные седла снабжены уплотнительными элементами 12.
На фиг. 2. изображен полукорпус 2 и подвижное седло 10. Седла снабжены уплотнительными элементами 7, которые контактируют с шибером, при этом возникает замкнутая периферийная полость 13, ограничивающая распространение рабочей среды.
На фиг. 3. изображено сечение А-А подвижного седла 10 с уплотнительным элементом 7, при этом в контакте с шибером 4 создается полость 13, ограничивающая распространение рабочей среды.
Задвижка работает следующим образом. При вращении вала-шестерни 9 с помощью ключа (на фиг. 1 не показан) происходит поворот дискового шибера 4 из положения "открыто" в положение "закрыто" или наоборот. Угол поворота вала-шестерни зависит от геометрических размеров основных деталей задвижки - дискового шибера 4 и параметров зубчатого зацепления сектора 8. Для исключения попадания рабочей среды в механизм привода, уплотнение шибера обеспечивается двумя подвижными седлами особой формы 10. Седла оснащены уплотнительными элементами 7, взаимодействующими с шибером 4, которые выполнены в виде контурных уплотнительных элементов особой формы и они создают полость 13, ограничивающую распространение рабочей среды. Постоянное функционирование обеспечено пружинами 11, что позволяет при истирании уплотнительных элементов постоянно быть в контакте с поверхностью шибера, а это повышает надежность работы задвижки.