ПОВОРОТНЫЙ ДИСКОВЫЙ ЗАТВОР

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре и может быть использована в качестве запорного или регулирующего устройства.
Известен поворотный дисковый затвор, содержащий корпус с установленным в нем уплотнительным элементом, взаимодействующим с дисковым запорным органом (см. МПК F16K 1/226 описание изобретения к авторскому свидетельству №703047, опубл. 05.12.1979 г.)
Недостатком известного устройства является невысокая эксплуатационная надежность, обусловленная малой степенью герметичности в зоне сопряжения цилиндрической поверхности со сферической поверхностью впадин в местах прохода полуосей диска.
Наиболее близким к заявляемому техническому решению является поворотный дисковый затвор, включающий корпус, поворотный диск и уплотнительный элемент, внутренняя поверхность которого имеет в поперечном сечении форму овала, образованного сопряжением трех окружностей, центр первой из которых совпадает с осью симметрии проходного сечения, а центры двух других смещены в противоположные стороны от оси симметрии проходного сечения вдоль оси вращения диска на равную величину, при этом радиус первой упомянутой окружности меньше радиуса двух других (см. МПК F16K 1/226 описание изобретения к патенту №2146783 Российской Федерации, опубл., 20.03.2000 г.) - ближайший аналог.
Недостатком известного устройства является невысокая эксплуатационная надежность из-за наличия трения в зоне контакта уплотнительного элемента и диска.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эксплуатационной надежности за счет уменьшения трения, и как следствие, истирания и отсутствия протечки по затвору.
Сущность технического решения заключается в том, что в поворотном дисковом затворе, включающем корпус, поворотный диск, установленный в корпусе, уплотнительный элемент, внутренняя поверхность которого имеет форму овала, овал образован за счет эксцентриситета в зоне пересечения конусообразных боковых линий сторон уплотнительного элемента, имеющих разную величину угла прилегания к его оси, а ось поворотного диска смещена как относительно оси уплотнительного элемента, так и оси корпуса, при этом на оси диска установлены уплотнительные втулки и диск снабжен уплотнительным кольцом.
Образование овала за счет эксцентриситета в зоне пересечения конусообразных боковых линий сторон уплотнительного элемента, имеющих разную величину угла прилегания к его оси создает по сравнению с известными устройствами дополнительный эксцентриситет, что позволяет мгновенно размыкаться уплотнительному элементу и диску при открытии затвора, а также обеспечивает их полный контакт при закрытии.
Смещение оси поворотного диска как относительно оси уплотнительного элемента, так и оси корпуса обеспечивает отсутствие трения на девяносто градусном ходе поворотного диска в зоне уплотнительного элемента.
Введение уплотнительных втулок, устанавливаемых на периферийной части оси диска обеспечивает абсолютное отсутствие трения благодаря запирания диска на опоре корпуса, и, таким образом, отсутствие износа.
Введение уплотнительного кольца обеспечивает полный контакт элементов затвора в положении «закрыто»
Предлагаемая модель поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен поворотный дисковый затвор в положении «открыто»; на фиг.2 - в положении «закрыто»; на фиг.3 и фиг.4 - принципиальная схема уплотнения с тремя эксцентриситетами.
Поворотный дисковый затвор содержит цельный или сборный корпус 1, внутри которого размещен уплотнительный элемент 2 и установленный на оси 3 поворотный диск 4. Ось вращения 3 диска и ось 5 уплотнительного элемента 2 создают первый эксцентрик «а», а ось 6 корпуса 1, отклоняясь от оси 3 диска 4 создает второй эксцентриситет «b»
Внутренняя поверхность 7 уплотнительного элемента 2 имеющая форму овала образуется за счет эксцентриситета «с» в зоне пересечения конусообразных боковых линий «d» и «е» сторон уплотнительного элемента 2, имеющих разные углы прилегания «α» и «β», например, угол α=45°, угол β=90°, к оси 5 уплотнительного элемента 2 (см. фиг.3). На оси 3 диска 4 внутри корпуса 1 установлены уплотнительные втулки 8 и 9, а диск снабжен уплотнительным кольцом 10.
Устройство работает следующим образом: В положении «открыто» рабочая среда свободно проходит в проходном отверстии, а герметичность по оси 3 обеспечивается уплотнительными втулками 8 и 9 за счет их плотного прилегания между корпусом 1 и осью 3. При повороте диска 4 в положение «закрыто» происходит неравномерная деформация уплотнительного кольца 10 за счет овала 7, обеспечивающего полный контакт диска 4 с его поверхностью, при этом в процессе поджатия кольца 10 диском 4 не происходит скачкообразных изменений относительной деформации по периметру контакта, что способствует сохранению герметичности в процессе эксплуатации затвора.
Заявляемая конструкция поворотного дискового затвора обеспечивает создание трех эксцентриситетов, то есть полное отсутствие контакта между уплотнительным корпусом 1 и диска 4 на всем девяносто градусном ходе диска 4, что по сравнению с без эксцентриковыми и двух эксцентриковыми затворами позволяет сократить нежелательную деформацию и трение между диском 4 и уплотнительным элементом 2, увеличивая срок службы уплотнения.
По сравнению с известными устройствами предлагаемая полезная модель поворотного дискового затвора может найти применение в различных отраслях, а именно в:
- атомных и других электростанциях;
- химической и нефтехимической промышленности;
- установках переработки газа;
- сталеплавильных заводах
- на предприятиях перерабатывающей пищевой промышленности
- и в других областях.