ЗАДВИЖКА ЗАПОРНАЯ

Устройство относится к машиностроению, а именно к арматуростроению и может быть использовано в качестве запорной арматуры на трубопроводах АЭС, ТЭС, магистральных нефте- и газопроводах.
Известна задвижка RU 2177093 C2, 20.12.2001 содержащая корпус с проходным отверстием и крышку с сальниковым узлом. В корпусе расположены два параллельных диска с выступами, выдвижной шпиндель с головкой-клином и упоры для дисков. Шпиндель выполнен заодно с головкой-клином, выполненным с тупым углом. Упоры для дисков расположены на одной прямой. Последняя проходит через оси проходных отверстий корпуса и перпендикулярна оси шпинделя. На ней также расположены точки касания выступов на диске с упорами на корпусе и центр дисков при закрытом положении дисков.
Недостатком известной конструкции RU 2177093 C2 является недостаточная степень герметичности сальникового узла, связанная с вероятностью появления протечек в указанном узле, обусловленная возможностью перекоса шейки крышки с установленным в ней сальником относительно проходящего через ее отверстие шпинделя вследствие ее упругой деформации под воздействием упора шпинделя.
Известна задвижка клиновая с выдвижным шпинделем RU 2075679 C1, 20.03.1997 содержащая корпус с патрубками и седлами, расположенный в корпусе двухдисковый запорный орган с клиновым замком, соединяющим запорный орган со шпинделем, сальник уплотнения шпинделя, установленный в крышке корпуса, привод шпинделя. Клиновой замок выполнен из двух клиньев: несущего и распорного. Несущий клин снабжен верхней пластиной, распорный клин - упорной шайбой и винтовой пружиной, установленной между верхней пластиной и упорной шайбой.
В известной конструкции RU 2075679 C1 при полном открытии затвора верхняя пластина через винтовую пружину будет поджиматься к внутренней поверхности крышки в результате будет происходить снижение динамических нагрузок на привод, крышку корпуса, но при этом может быть нарушена герметичность сальникого узла, связанная с вероятностью появления протечек в указанном узле, обусловленная возможностью перекоса шейки крышки с установленным в ней сальником относительно проходящего через ее отверстие шпинделя вследствие ее упругой деформации под воздействием упора шпинделя.
Наиболее близкой по существенным признакам к предлагаемой конструкции устройства и взятой за прототип является известная клиновая задвижка с выдвижным шпинделем RU 95773 U1, 10.07.2010, конструкция которой включает в себя корпус, соединенный с крышкой, сальниковый узел, через который пропущен шпиндель управляющий затвором. На шпинделе установлен упор, включающий упорное кольцо и уплотнительное кольцо, причем упорное кольцо, выполненное из металла, жестко соединено со шпинделем и имеет по центру цилиндрическую выемку, а уплотнительное кольцо, выполненное из эластичного материала, имеет выступ, соответствующий по форме выемке упорного кольца, и надето на него сверху.
Недостатком известной конструкции RU 95773 U1 являются повышенные динамические нагрузки на привод при достижении затвором крайнего верхнего положения, а также недостаточная степень герметичности сальникового узла, связанная с вероятностью появления протечек в указанном узле, обусловленная возможностью перекоса шейки крышки относительно проходящего через ее отверстие шпинделя вследствие ее упругой деформации под воздействием упора шпинделя, а также
Технический результат предлагаемого устройства заключается в снижении динамических нагрузок на привод, возникающих при взаимодействии упора шпинделя с крышкой корпуса при полном открытии затвора, а также повышении герметичности к внешней среде путем повышения надежности герметизации зазора между отверстием в крышке корпуса и проходящим через него шпинделем при полностью открытом затворе за счет исключения вероятности протечек в сальниковом узле при воздействии упора шпинделя на крышку.
Достигается технический результат тем, что на шпинделе вблизи затвора посредством прочно-плотного соединения установлен упорный элемент тарельчатой формы с вогнутой поверхностью со стороны расположения сальникового узла крышки, аналогичный зеркально расположенный упорный элемент тарельчатой формы посредством прочно-плотного соединения установлен на крышке в верхней ее части со стороны сальникового узла, при этом на шпиндель между упорными элементами шпинделя и крышки установлен демпферный элемент, выполненный в виде тора, причем радиус кривизны вогнутых поверхностей упорных элементов шпинделя и крышки меньше или равен радиусу кривизны контактирующих с ними поверхностей демпферного элемента.
На фиг. 1 показана конструкция предлагаемого устройства в продольном сечении.
Задвижка запорная содержит шпиндель 1, корпус 2, соединенный с крышкой 3, сальниковый узел 4, через который пропущен шпиндель 1, связанный с затвором 5. На шпинделе 1 вблизи затвора 5 посредством прочно-плотного соединения жестко закреплен упорный элемент 6 тарельчатой формы с вогнутой поверхностью со стороны расположения сальникового узла 4 крышки 3. На внутренней поверхности крышки 3 в верхней ее части вблизи сальникового узла 4 посредством прочно-плотного соединения установлен упорный элемент 7, имеющий зеркальную по отношению к упорному элементу 6, тарельчатую форму, обращенную вогнутой поверхностью к затвору 5. На шпиндель 1 между упорными элементами 6, 7 установлен демпферный элемент 8, имеющий торообразную форму.
Для обеспечения заявленного технического результата радиус кривизны вогнутых поверхностей упорных элементов 6, 7 должен быть меньше или равен радиусу кривизны контактирующих с ними поверхностей демпферного элемента 8.
Работает предлагаемое устройство следующим образом. При открывании затвора 5 упорный элемент 6 тарельчатой формы вместе с шпинделем 1 перемещается вверх - в сторону крышки 3. Когда затвор 5 будет приближаться к своему крайнему верхнему положению упорный элемент 6 тарельчатой формы будет воздействовать на демпферный элемент 8 и прижимать его к упорному элементу 7. При достижении своего крайнего верхнего положения демпферныйэлемент 8 окажется зажатым между упорными элементами 6, 7, имеющими тарельчатую форму, зеркальную по отношению друг к другу.
Благодаря упругой деформации демпферного элемента 8, имеющего торообразную форму, и зажимаемого между упорными элементами 6, 7 имеющими тарельчатую форму, зеркальную по отношению друг к другу с радиусом кривизны меньшим или равным радиусу кривизны контактирующих с ними поверхностей демпферного элемента 8 торообразной формы будет происходить плавное снижение нагрузки на привод при достижении затвором своего крайнего верхнего положения, что благоприятно скажется на условиях работы привода и затвора задвижки.
При полном открытии затвора демпферный элемент 8 имеющий торообразную форму окажется зажатым между упорными элементами 6, 7 тарельчатой формы. При такой конструкции задвижки запорной исключается вероятность перекоса шейки крышки 3 с установленным в ней сальниковым уплотнением 4 под воздействием прижимаемого к ней упорного элемента 6 затвора 5, жестко закрепленного посредством прочно-плотного соединения на шпинделе 1, что способствует повышению степени герметичности подвижного соединения крышка-шпиндель. Кроме того, за счет крепления упорных элементов 6, 7 посредством прочно-плотных соединений к шпинделю 1 и крышке 3, соответственно, а также в результате происходящей упругой деформации торообразного демпферного элемента 8 при полностью открытом затворе 5 обеспечивается дополнительная герметизация подвижного соединения крышка-шпиндель за счет исключения доступа рабочей среды к сальниковому узлу 4.
Предлагаемая конструкция, также как и прототип, позволит проводить ремонт сальникового узла без снятия давления в трубопроводе и без остановки процесса перекачки рабочей среды.