ПОВОРОТНЫЙ ДИСКОВЫЙ ЗАТВОР

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре, а именно к поворотным дисковым затворам, предназначенным для управления потоком рабочей среды.
Известен поворотный дисковый затвор, содержащий корпус, в котором на двух осях установлен плавающий поворотный диск, смещенный относительно осей, снабженный сферическим кольцом с уплотнением, установленным на плавающем поворотном диске, подвижным в осевом направлении и входящим в контакт с расположенным в корпусе сферическим седлом, снабженным уплотнением, причем сферическое седло выполнено из эластичного материала, например, фторопласта, а уплотнение сферического седла выполнено из материала «графлекс» (патент РФ на полезную модель №42607, F16К 1/16, 2004).
Данный затвор имеет следующие недостатки. Сферическое седло выполнено из эластичного материала, например, фторопласта и поэтому данный затвор имеет ограниченное применение, как по температурным параметрам рабочей среды, так и по давлению, ввиду того, что эластичный материал седла не способен выдерживать повышенное давление рабочей среды, например, свыше 100 атмосфер. В затворе не предусмотрена надежная фиксация устойчивого положения седла при повороте диска в положение «Открыто». Корпус затвора не достаточно технологичен, имеет в некоторой степени сложную технологию изготовления.
Целью полезной модели является повышение надежности поворотного дискового затвора, упрощение конструкции и технологии его изготовления.
Для достижения этого технического результата в поворотном дисковом затворе, содержащим корпус, в котором на двух осях, установлена смещение расположенная плавающая в радиальном направлении поворотная заслонка, отличающийся тем, что поворотная заслонка имеет на своей периферии наружную сферическую поверхность, входящую в контакт с внутренней сферической поверхностью расположенного и уплотненного в корпусе седла, подвижного в направлении потока рабочей среды, причем обе сферические поверхности обладают достаточной твердостью и износостойкостью, а в проточке корпуса расположен ограничитель и упругий элемент из материала «Графлекс», обладающим пружинящими свойствами. На периферии поворотной заслонки, по технологическим соображениям, допустима установка жестко закрепленного кольца с выполненной наружной сферической поверхностью, входящей в контакт с наружной сферической поверхностью расположенным в корпусе седлом, перемещение которого вдоль потока рабочей среды ограничивается разрезным кольцом -ограничителем, расположенным в проточке корпуса с упругим элементом из материала, например, «Графлекс», причем эти сферические поверхности седла и поворотной заслонки обладают достаточной твердостью л износостойкостью. Этот упругий элемент из материала «Графлекс», обладающим пружинящими свойствами, обеспечивает без зазорный контакт сферических поверхностей седла и поворотной заслонки, тем самым выполняя технологическую герметичность затвора в положении «Закрыто», Предлагаемый поворотный дисковый затвор иллюстрируется чертежом.
Поворотный дисковый затвор состоит из корпуса 1, в котором установлены: шпиндель-поводок 2 и ось 8; смещение расположенная на них плавающая в направлении перпендикулярном потоку рабочей среды поворотная заслонка 4 с выполненной на ее периферии сферической поверхностью или закрепленным по технологическим соображениям на ее периферии кольцом с выполненной наружной сферической поверхностью; седло 3 с выполненной внутренней сферической поверхностью, снабженное уплотнением 5; ограничитель 7, размещенный в проточке корпуса 1, обеспечивающий ограниченное перемещение седла 3 в направлении потока рабочей среды и упругий элемент 6, выполненный из материала, например, «Графлекс», обладающим пружинящими свойствами.
Сферические поверхности седла 3 и поворотной заслонки 4 обладают достаточной твердостью и износостойкостью, без зазорный контакт которых в положении «закрыто» способен обеспечивать герметичное запирание потока рабочей среды при высоких температурах и давлениях, например, свыше 100 атмосфер, равно, как и при малых. Обладать такими свойствами сферические поверхности седла 3 и поворотной заслонки 4 могут, например, в результате упрочнения технологическим процессом «оксикарбонитрация». Поворотный дисковый затвор работает следующим образом. При повороте поворотной заслонки 4 в положение «Закрыто» (положение перпендикулярное потоку рабочей среды) происходит сопряжение со сферической поверхностью седла 3. Поток рабочей среды при этом воздействует на расположенное в корпусе 1 седло 3, которое под его воздействием, преодолевая силу трения уплотнения 5, перемещается в сторону сферической поверхности поворотной заслонки 4. Дополнительно, это перемещение обеспечивают еще и пружинящие свойства упругого элемента 6, выполненного из материала «Графлекс», расположенного под ограничителем 7 в проточке корпуса 1 и совместно с силой, развиваемой энергией потока рабочей среды, между контактирующими сферическими поверхностями обеспечивается без зазорное сопряжение сферических поверхностей тем самым достигается технологическая герметичность затвора. Поворотная заслонка 4 удерживается при этом от осевого перемещения вдоль потока рабочей среды контактными поверхностями шпинделя-поводка 2 и оси 8, но посредством этих же контактирующих поверхностей, благодаря наличию гарантированных радиальных зазоров, обеспечивается радиальное перемещение (плавание) в направлении перпендикулярном потоку рабочей среды. Таким образом, запирание затвора осуществляется не принудительно, механически, как это имеет место у всех видов трубопроводной арматуры, а от силы, развиваемой энергией потока рабочее среды и не более.
При регулировании потока рабочей среды (открывание - положение поворотной заслонки не перпендикулярное потоку рабочей среды) сила, развиваемая пружинящими свойствами упругого элемента 6 из материала «Графлекс», размещенного под ограничителем 7 в проточке корпуса 1, через контактные сферические поверхности, благодаря радиальным зазорам контактирующих поверхностей шпинделя- поводка 2, оси 8 и поворотной заслонки 4 перемещает последнюю в пределах этих радиальных зазоров вдоль потока рабочей среды. Нагрузка на седло 3 при этом «открывании» резко снижается, так как давление потока рабочей среды уравновешивается и трущиеся сферические поверхности скользят между собой с незначительным усилием, усилием, определяющим только пружинящими свойствами упругого элемента 6 из материала «Графлекс» и силой трения уплотнения 5.
Гарантированные радиальные зазоры при «запирании» (при сопряжении контактирующих сферических поверхностей) дают возможность поворотной заслонке 4 «плавать» и самоустанавливаться, поэтому конструкция затвора не требует высокой точности изготовления, упрощается технология изготовления, а поэтому снижается и себестоимость самого затвора.