ЗАДВИЖКА ШИБЕРНАЯ

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 двухдисковая параллельная трубопроводная задвижка с выдвижным шпинделем [описание полезной модели к патенту RU 2384780, приоритет 18.01.2008, опубликовано 27.07.2009] содержащая корпус с патрубками-щеками, затворные диски и крышку с сальниковым узлом. Затворные диски подвешены на шпинделе через подпружиненную и установленную с возможностью движения в заданных пределах вдоль шпинделя тягу. Тяга обеспечивает опускание и подъем затворных дисков между щеками, допуская незначительные поперечные перемещения затворных дисков в процессах их прижатия к щекам и отжатия от щек. При закрытии и открытии задвижки тяга садится на упор в корпусе по мере достижения затворными дисками при их опускании положения напротив щек. Шпиндель снабжен элементами, образующими со скосами, выполненными на затылочной стороне затворных дисков, клиновые механизмы для их перпендикулярного прижатия и отжатия.
Недостатком этой конструкции является ее сложность, большое усилие на приводе при открытии.
Известна задвижка [описание полезной модели к патенту SU 394614, приоритет от 18.01.1971, опубликовано 22.08.1973] содержащая крышку с сальниковым узлом, корпус с входным и выходным патрубками, в котором размещен двухдисковый затвор, взаимодействующий с уплотнительными седлами корпуса. Двухдисковый затвор состоит из двух запорных дисков с наружными уплотнительными поверхностями и приводом их перемещения. Привод перемещения выполнен в виде установленных между запорными дисками двух однонаправленных клиньев, соединенных между собой тягой.
Тяга снабжена дополнительными клиновыми элементами, размещенными с возможностью взаимодействия с ответными клиновыми элементами, закрепленными на внутренней поверхности запорных дисков. На внутренней поверхности запорных дисков выполнены ответные однонаправленным клиньям скосы.
Недостатком этой задвижки является сложность конструкции двухдискового затвора. В ее конструкции отсутствуют направляющие для движения затвора из-за чего, в следствие консольного крепления затвора, возможно возникновение контакта между рабочими поверхностями седел дисков затвора и седел корпуса под воздействием односторонне направляенного потока рабочей среды, что в свою очередь приведет к интенсивному износу контактирующих поверхностей.
Наиболее близкой по существенным признакам к конструкции предлагаемой задвижки шиберной и взятой за прототип является известная конструкция задвижки с двухдисковым затвором [описание изобретения к авторскому свидетельству SU 527559, заявлено 31.05.1974, опубликовано 05.09.1976], содержащая корпус с крышкой, в котором размещены входной и выходной патрубки с седлами, шпиндель, затвор выполненный в виде двух тарелок со косами, установленных на траверсе с распорными элементами. В известной конструкции тарелки свободно подвешены с гарантированным зазором в неповоротной и подвижной в осевом направлении траверсе, распорные элементы которой размещены на ее боковых участках и выполнены в виде скосов, взаимодействующих с соответствующими скосами на тарелках.
Недостатком этой конструкции является ее сложность в изготовлении, кроме того распорные элементы подвержены износу, который негативно сказывается на герметичности перекрытия потока рабочей среды.
Технический результат предлагаемой задвижки шиберной заключается в повышении технологичности конструкции за счет ее упрощения, а также в снижении интенсивности износа сопряженных подвижный поверхностей затвора и седел при обеспечении высокой степени герметичности перекрытия потока рабочей среды.
Достигается технический результат тем, что в задвижке шиберной, включающей корпус, входной и выходной патрубки с седлами, крышку с сальниковым узлом, шпиндель, затвор, выполненный в виде двух тарелок, корпус снабжен направляющими, имеющими выступы, тарелки затвора на стороне, противоположной стороне, обращенной к седлу патрубка, снабжены выступами, над которыми расположены вставки из упруго-деформируемого материала, причем размер и расположение выступов на направляющих корпуса и тарелках должны быть такими, чтобы обеспечить сжатие вставок из упруго-деформируемого материала, необходимое для плотного прижатия тарелок с седлам, при нахождении затвора в положении, соответствующем полному перекрытию потока рабочей среды.
На фиг. 1 представлена задвижка шиберная в продольном разрезе в положении затвора «закрыто». На фиг. 2 представлена задвижка шиберная в продольном разрезе в положении затвора «открыто». На фиг. 3 представлен диск затвора с направляющими выступами и направляющая корпуса.
Задвижка шиберная включает корпус 1 с направляющими 2, снабженный входным 3 и выходным 4 патрубками с седлами 5, 6, соответственно. В верхней части корпуса 1 установлена крышка 7, имеющая сальниковый узел 8, через который проходит шпиндель 9, связанный одним концом с затвором 10, а другим с приводом 11.
Направляющие 2 корпуса 1 выполнены в виде шипов, расположенных перпендикулярно направлению движения потока рабочей среды на противоположных стенках корпуса в срединной его части, и имеют по два выступа 12, 13.
Затвор 10 приводится в движение от привода 11 через шпиндель 9. Затвор 10 состоит из двух тарелок 14, 15, связанных со шпинделем 9 подвижным соединением 16, допускающим осевое перемещение тарелок 14, 15 в заданных пределах, обеспечивающих плотное прижатие тарелок 14, 15 к седлам 5, 6 при перекрытии затвором 10 потока рабочей среды, и сближение тарелок 14, 15, обеспечивающее их движение без касания седел 5, 6 при изменении положения затвора 10 с «открыто» на «закрыто» и наоборот. В тарелках 14, 15 затвора 10 имеются сквозные отверстия 17, 18, соответствующие диаметру проходного сечения входного 3 и выходного 4 патрубков. В затворе 10 рекомендуется использовать прижимное устройство, обеспечивающие сближение тарелок 14, 15 друг с другом, которое может быть выполнено, например, в виде пружин растяжения 23.
Тарелки 14, 15 затвора 10 на своих поверхностях с противоположных сторон по отношению к сторонам, обращенным к седлам 5, 6 входного 3 и выходного 4 патрубков, снабжены выступами 19, 20, над которыми расположены вставки 21, 22 из упруго-деформируемого материала.
Размер и расположение выступов 12, 13 на направляющей 2 корпуса 1 и выступов 19, 20 на тарелках 14, 15 затвора 10 должны быть такими, чтобы обеспечить сжатие между ними вставок 21, 22 из упруго-деформируемого материала при нахождении затвора 10 в положении, соответствующем полному перекрытию потока рабочей среды.
Работает предлагаемая задвижка шиберная следующим образом.
При нахождении задвижки шиберной в положении «открыто» затвор 10 находится в нижнем положении при котором сквозные отверстия 17, 18 тарелок 19, 20 затвора 10 находятся напротив зева входного 3 и выходного 4 патрубков, благодаря чему обеспечивается беспрепятственное движение рабочей среды через задвижку шиберную.
При необходимости перекрытия потока рабочей среды, транспортируемой по трубопроводу через задвижку шиберную, привод 11 через шпиндель 9 обеспечивает поступательное движение затвора 10 вверх. При этом тарелки 14, 15 затвора 10 будут перемещаться вдоль направляющих 2 корпуса 1. При этом тарелки 14, 15 затвора 10 под действием прижимного устройства, например пружин растяжения 23, будут прижиматься друг к другу, что обеспечит беспрепятственное движение тарелок 14, 15 затвора 10 относительно седел 5, 6 входного 3 и выходного 4 патрубков, соответственно, при котором отсутствует взаимодействие тарелок 14, 15 затвора 10 с седлами 5, 6 входного 3 и выходного 4 патрубков.
При достижении затвором 10 своего верхнего положения, соответствующего положению задвижки шиберной «закрыто», произойдет сжатие вставок 21, 22 из упруго-деформируемого материала между выступами 19, 20 тарелок 14, 15 затвора 10 и выступами 12, 14 направляющей 2 корпуса 1. В результате сжатия вставки 21, 22 из упруго-деформируемого материала увеличатся в поперечном размере, что будет способствовать прижатию тарелок 14, 15 к седлам 5, 6 входного 3 и выходного 4 патрубков.
В предложенной конструкции движение тарелок 14, 15 затвора 10 относительно седел 5, 6 входного 3 и выходного 4 патрубков будет осуществляться без их взаимодействия, сопряжение указанных поверхностей будет происходить лишь малый промежуток времени при минимальном перемещении в момент прижатия тарелок 14, 15 затвора 10 к седлам 5, 6 входного 3 и выходного 4 патрубков при достижении затвором 10 крайнего положения, соответствующего полному перекрытию потока рабочей среды. Это позволит существенно снизить интенсивность износа сопрягаемых поверхностей тарелок 15, 16 затвора 10 и седел 5, 6 входного 3 и выходного 4 патрубков при обеспечении высокой степени герметичности перекрытия потока рабочей среды в затворе.
Предлагаемая задвижка шиберная обладает высокой технологичностью изготовления благодаря простоте ее конструкции, а также высоким сроком службы благодаря снижению износа взаимодействующих поверхностей «затвор-седло» при обеспечении высокой степени герметичности перекрытия потока рабочей среды.