ПОВОРОТНЫЙ ДИСКОВЫЙ ЗАТВОР

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре, а именно к поворотным дисковым затворам, предназначенным для управления потоком рабочей среды.
Известны поворотные дисковые затворы, содержащие корпус, в котором на двух осях установлен плавающий поворотный диск, смещенный относительно осей (ГОСТ 13547-79. Затворы дисковые. - М.: Стандарты, 1980).
Недостатки таких затворов - недостаточная герметичность и большой крутящий момент, возникающий при повороте диска.
Целью полезной модели является повышение надежности затвора, снижение крутящего момента при повороте диска, а также расширение функциональных возможностей затвора путем обеспечения кроме функции регулирования потока рабочей среды еще и запорной функции с надежной герметичностью по классу А, например, как у шаровых кранов, без протечки рабочей среды при максимальном давлении потока по принципу самозапирания, то есть использования энергии потока рабочей среды.
Для достижения этого технического результата поворотный дисковый затвор, содержащий корпус, в котором на двух осях установлен плавающий поворотный диск, смещенный относительно осей, снабжен сферическим кольцом, неподвижно закрепленным в корпусе, уплотнительным сферическим кольцом, установленным на плавающим поворотном диске, подвижным в осевом направлении и входящим в контакт с расположенным в корпусе сферическим седлом, снабженного уплотнением, причем сферическое седло выполнено из эластичного материала, например, фторопласта, а уплотнение сферического седла выполнено из материала «графлекс».
Предлагаемый поворотный дисковый затвор иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1 и 2.
На фиг.1 показан общий вид поворотного дискового затвора, на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1.
Поворотный дисковый затвор состоит из корпуса 1, в котором установлены сферическое кольцо 2, оси 3 и 8, уплотнительное сферическое кольцо 4, сферическое седло 5, уплотнение сферического седла 6, плавающий поворотный диск 7.
Ось 3 является поводком поворота диска 7, а ось 8 - опорной частью поворотной системы затвора. Уплотнение сферического седла выполнено из материала «графлекс»,
обладающего, кроме свойства уплотнения, также и свойством пружинения.
Поворотный дисковый затвор работает следующим образом.
При повороте плавающего поворотного диска 7 в положение «закрыто», расположенное на нем уплотнительное сферическое кольцо 4, подвижное в осевом направлении, полностью входит в контакт со сферической поверхностью седла 5. Благодаря энергии потока рабочей среды уплотнительное сферическое кольцо 4 перемещается в осевом направлении, сжимая при этом через сферическое седло 5 уплотнение сферического седла 6, тем самым прекращая протечку рабочей среды и обеспечивая надежное запирание затвора. Сферическое кольцо 2, неподвижно закрепленное в корпусе, выполняет роль «дворника», очищая в режиме вращения поверхность уплотнительного сферического кольца 4 плавающего поворотного диска 7 от осаждающихся посторонних частиц, неизбежно присутствующих в рабочей среде и нарушающих герметичность.
Снижение крутящего момента при вращении плавающего поворотного диска достигается следующим образом. Определяющий крутящий момент зависит от силы трения, возникающей между трущимися сферическими поверхностями уплотнительного сферического кольца 4 и сферического седла 5, которая определяется силой воздействия энергии потока рабочей среды на поперечное сечение подвижного уплотнительного сферического кольца 4, а не все сечение плавающего поворотного диска 7, как это имеет место в известных поворотных дисковых затворах. Разница площадей поперечного сечения плавающего поворотного диска 7 и уплотнительного сферического кольца 4 определяет величину снижения крутящего момента.
Особенностью предлагаемого поворотного дискового затвора является применение сферического седла 5, снабженного уплотнением 6, которое обладает кроме свойства уплотнения, еще и свойством пружинения.
При открывании затвора давление рабочей среды до и после плавающего поворотного диска стремится к выравниванию и усилие, воздействующее от энергии потока рабочей среды на уплотнительное сферическое кольцо 4, далее на сферическое седло 5 и уплотнение сферического седла 6, практически падает до нуля. Поэтому уплотнение сферического седла 6, благодаря пружинящим свойствам, выталкивает сферическое седло 5, которое, в свою очередь, толкает уплотнительное сферическое кольцо 4 на плавающем поворотном диске 7. Ввиду того, что местный контакт сферического седла 5 и уплотнительного сферического кольца 4 осуществляется практически без усилия и не деформирует сферическую поверхность седла 5, в отличие, например, от конструкции шаровых кранов, которые в режиме регулирования потока рабочей среды использоваться не
могут, из-за нарушения целостности эластичной сферической поверхности седла. В данной конструкции такой недостаток отсутствует и поэтому предлагаемый затвор успешно может эксплуатироваться и в режиме регулирования, и в режиме запирания, практически при неограниченных давлениях рабочей среды. В известных же конструкциях поворотных дисковых затворов такого преимущества достигнуть практически невозможно, ввиду роста габаритов, массы и невозможности исполнения надежного уплотнения.