ЗАДВИЖКА ШИБЕРНАЯ

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к арматуростроению, в частности к задвижкам трубопроводной арматуры, и предназначена для использования на технологических линиях нефтегазодобывающей и нефтеперерабатывающей промышленности в трубопроводах для различных рабочих сред в районах с умеренным и холодным климатом.
Известны различные конструкции арматуры для работы при различных условиях и на различных средах (Гуревич Д.Ф. Расчет и конструирование трубопроводной арматуры: Расчет трубопроводной арматуры. Изд. 5-е. - М.: Издательство ЛКИ. - 2008 г. - С. 440-446, 449, 464-466 (Классика инженерной мысли: нефтяные технологии).
Однако в известном издании описаны лишь общие конструктивные особенности арматуры для нефтегазового промысла и общетеоретические расчеты элементов конструкций.
Известна секционная корпусная задвижка с седловым скребком, имеющая секционный корпус, содержащий соответствующие концевые участки, имеющие противоположные плоские обработанные грани и образованные на противоположно связанных концах сквозными каналами, промежуточный участок в целом кольцеобразной конфигурации, упомянутая промежуточная секция снабжена радиально направленным уплотнительным сальником и рабочим штоком клапана, маховик (Патент № US 3478771. Опубл. 1969-11-18).
Известна шиберная задвижка, содержащая корпус, в центральной полости которого расположен шибер, а в боковых входной и выходной камерах, образованных расточками в корпусе, установлены соответствующие седла, поджатые пружиной к шиберу своими рабочими торцами и обращенные своими опорными торцами к наружной поверхности боковых камер, в которой расточка в корпусе, образующая выходную камеру, выполнена сквозной и на ее наружном участке выполнена резьба и установлена резьбовая втулка, взаимодействующая с резьбой и контактирующая с опорным торцем выходного седла (Патент № RU 625. Опубл. 16.07.1995).
Однако известная шиберная задвижка имеет сложную конструкцию, корпус которой изготовлен из чугунного литья.
Известна задвижка запорно-регулирующая, содержащая корпус с присоединенными ответными фланцами и с входным и выходным патрубками, в которых установлены седла, охватывающие с двух сторон шибер, торец которого снабжен канавками, зеркально-взаимодействующими и совместно образующими протоки с ответными канавками стабилизатора, подпружиненного относительно корпуса, которая снабжена вставкой, причем между ответным фланцем и фланцем выходного патрубка корпуса установлен наружный бурт вставки, при этом длинный рукав в ней размещен внутри патрубка корпуса, а короткий - в проходном канале ответного фланца (Патент № RU 138816. Опубл. 27.03.2014).
Однако известная задвижка имеет высокую себестоимость изготовления из-за использования чугунного литья.
Известна шиберная задвижка содержащая корпус, крышку, привод, шибер, шток с уплотнительным узлом и дополнительным уплотнением. Шибер установлен в корпусе с седлами. Уплотнительный узел установлен между штоком и крышкой. Дополнительное уплотнение расположено перед уплотнительным узлом с образованием между ними кольцевой полости. Крышка снабжена нормально открытым и нормально закрытым клапанами. Выход нормально открытого клапана и вход нормально закрытого клапана соединены с кольцевой полостью. Вход нормально открытого клапана соединен с полостью задвижки. Выход нормально закрытого клапана соединен с атмосферой. Нормально открытый клапан снабжен самодействующим запорным органом с седлом и регулировочным винтом. Запорный орган установлен со стороны кольцевой полости и подпружинен относительно крышки. Регулировочный винт выполнен соосно с запорным органом. Ход регулировочного винта больше хода запорного органа (Патент № RU2211980. Опубл. 10.09.2003).
Однако известная шиберная задвижка имеет высокую стоимость изготовления и трудоемка в сборке.
Известна шиберная задвижка с коротким шибером, содержащая корпус, крышку, шпиндель и запорный орган - шибер, шибер расположен между седлами, выполненными в виде двух колец, установленных в расточках корпуса и зафиксированных распоркой ниже их проходного отверстия со стороны дна полости корпуса, седла подпружинены и устанавливаются по шиберу, при этом распорка состоит из основания, выполненного в виде кольца, и упора, выполненного в виде ступенчатого валика, при этом основание и упор зафиксированы относительно друг друга кольцом из упругого материала, например резины (Патент № RU 2229647. Опубл. 27.05.2004).
Однако известная шиберная задвижка имеет высокую стоимость изготовления и трудоемка в сборке.
Известна задвижка шиберная имеющая цельнокованый корпус, обеспечивающий высокую надежность и минимальные габариты, седла, крышку, указатель положения шибера «открыто-закрыто» (Электронный ресурс: http://uralsa74.ru/products/zapornaya-i-reguliruyushchaya-armatura/zadvizhki-shibernye-zms/?utm_source=yandex&utm_medium=cpc&utm_campaign=29844798&utm_content=4753196889&utm_term).
Однако известная задвижка имеет высокую себестоимость и трудоемка при выполнении механической обработки.
Известна шиберная задвижка, в которой корпус выполнен из проката. В средней части корпуса, по наружной поверхности, выполнены взаимно перпендикулярные плоскости по отношению к вертикальной и горизонтальной осям, две из них, расположенные противоположно друг другу, оснащены посадочными отверстиями, корпус оснащен нижней крышкой, закрепленной снизу, при этом седла расположены между пружин тарельчатых и уплотнительных колец, кроме того, на штоке выполнены участки с трапецеидальной левой и правой метрической резьбой, при этом на верхней крышке закреплен бугель, выполненный в виде втулки, оснащенной ступенчатой внутренней поверхностью и основанием, над основанием закреплена масленка, одна из ступеней внутренней поверхности указанного бугеля оснащена резьбой, внутри бугеля снизу вверх расположены, соответственно, и размещены: сухарь, подшипник, вставка плавкая, гайка нажимная, оснащенная по наружной поверхности резьбой, а по внутренней поверхности проточкой с размещенным в ней уплотнительным кольцом, на торцевой поверхности, выполненной ступенчатой указанного бугеля со стороны маховика расположен и закреплен указатель положения штока, в нижней и в верхней крышках, выполнены сквозные отверстия, расположенные перпендикулярно вертикальной оси задвижки шиберной, в которых установлены с возможностью перемещения нагнетательные клапаны (Патент RU 2578548. Опубл. 27.03.2016).
Однако известная задвижка имеет достаточно сложную конструкцию, высокую себестоимость, кроме того в известной задвижке достаточно высокий износ и старение материала.
Техническим результатом является расширения арсенала технических средств, имеющих простой конструктив, невысокую себестоимость с сохранением прочностных характеристик, путем снижения износа и старения материала.
Поставленный технический результат достигается тем, что в задвижке шиберной, содержащей фланцы, корпус, с размещенным в нем седлом имеющим возможность контакта с шибером, который соединен с одним из концов ступенчатого штока, посредством втулки ходовой, установленного соосно с корпусом, второй конец ступенчатого штока соосно установлен в отверстии крышки, выполненной в виде втулки, имеющей фигурные внутреннюю и наружную поверхности, посредством уплотнения и установочной гайки, сухаря, размещенного между подшипниками, изолированными бугелем, маховик, установленный с возможностью вращения, масленка, корпус выполнен в виде фигурного стакана, внутри на основании которого установлен упор, имеющий возможность контакта с седлом, оснащенным двумя выемками для размещения в них уплотнений, при этом по наружной поверхности фигурного стакана, с противоположных сторон которого выполнены вертикальные плоскости, кроме того корпус оснащен с двух противоположных сторон сквозными отверстиями, каждое из последних соосно совмещено с отверстиями фланцев, закрепленных на корпусе посредством сварки, при этом в корпусе установлен один из концов крышки, в отверстии второго конца последней, размещен шевронный уплотнитель, закрепленный установочной гайкой, снаружи со вторым концом крышки соединен бугель, закрепленный втулкой резьбовой на штоке, и связанный с колпаком, каждый из фланцев выполнен в виде ступенчатого цилиндра по наружной поверхности, имеющего на одной торцевой поверхности диаметр соответствующий диаметру отверстия в корпусе, при этом корпус, фланцы, крышка, бугель, колпак выполнены из стальных цилиндров изготовленных из проката.
Целесообразно уплотнения в крышке и седле выполнять в виде колец.
Настоящую полезную модель поясняют подробным описанием и схемами, на которых:
Фиг. 1 - показывает общий вид задвижки шиберной в сборе и разрезом вертикальной плоскостью;
Фиг. 2 - показывает вид слева, то же что и на фиг. 1;
Фиг. 3 - показывает вид А в масштабе 1:1, то же что и на фиг. 1;
Фиг. 4 - показывает корпус - главный вид в разрезе;
Фиг. 5 - показывает вид сверху (Б) корпуса;
Фиг. 6 - иллюстрирует аксонометрию корпуса;
Фиг. 7 - показывает главный вид крышки в разрезе;
Фиг. 8 - показывает бугель - главный вид в разрезе;
Задвижка шиберная содержит корпус 1 выполненный в виде фигурного стакана, по наружной поверхности которого, с противоположных сторон выполнены вертикальные плоскости (Фиг. 1, 4, 5). Корпус 1 соединен соосно, посредством резьбы, с фланцами 2 и 3. Каждый из фланцев 2 и 3 выполнен в виде ступенчатого цилиндра по наружной поверхности, имеющего на одной торцевой поверхности диаметр соответствующий диаметру отверстия в корпусе 1. Корпус 1, фланцы 2 и 3 закреплены между собой с помощью резьбового соединения и сварного шва. В фигурной полости корпуса 1 установлены: упор 4 и седло 5, посредством прокладки 6. Седло 5 имеет возможность контакта с шибером 7, соединенным с одним из концов ступенчатого штока (шпинделя) 8, посредством втулки ходовой 9. Шток 8 и ходовая втулка 9 установлены соосно с отверстием в полости корпуса с 1. Второй конец ступенчатого штока 8 соосно установлен в отверстии крышки 10, выполненной в виде втулки, имеющей фигурные внутреннюю и наружную поверхности. Один торец крышки 10 посредством уплотнения 11 и резьбового соединения 12 соединен с корпусом 1. Во внутренней полости второго торца крышки 11, расположен шевронный уплотнитель 13, имеющий возможность контакта с установочной гайкой 14. Со стороны второго торца крышки 10 на штоке 8 расположены на сухаре 15, соответственно, подшипник 16 и 17, изолированные бугелем 18. Бугель 18 закреплен на крышке 10 винтами 19, на штоке 8 резьбовой втулкой 20, и оснащен масленкой 21. Кроме того бугель 18 соединен с колпаком 22 с помощью винтов 23. На конце штока 8 закреплен маховик 24 посредством шайбы 25 и болта 26. Маховик 24 установлен с возможностью вращения. В конструкции задвижки шиберной корпус 1, фланцы 2 и 3, крышка 10, бугель 18, колпак 22 выполнены из стальных цилиндров, изготовленных из проката.
Кроме того, уплотнения, соответственно, 6 в седле 5 и 11 в крышке 10 выполнены в виде колец.
Изготавливают из цилиндрического проката корпус 1, фланцы 2 и 3, крышку 10, бугель 18, колпак 22. Используя механическую обработку, выполняют метрическую резьбу в корпусе 1 на внутренней поверхности открытого торца и одной из ступеней каждого проходного отверстия. На конце наружного цилиндра фланцев 2 и 3 нарезуют метрическую резьбу имеющей размер равный размеру метрической резьбы проходных отверстий корпуса 1. Нарезают метрическую резьбу на участке крышки 10 со стороны торца, который закрепляют с корпусом 1 и на противоположнеом конце для закрепления упомянутой крышки 10 с бугелем 18. Внутреннюю поверхность бугеля 18 оснащают метрической резьбой. Кроме того выполняют технологические проточки в седле 5, крышке 10 со стороны нижнего торца, под прокладки соответственно 6 и 11. Выполняют отверстия под масленку и винты в бугеле 18 и под винты в колпаке 22.
Компонуют задвижку шиберную следующим образом.
Соединяют, используя резьбовое соединение 12, корпус 1 с фланцами 2 и 3 соосно совмещая соответствующие входные и выходные отверстия. Приваривают фланцы 2 и 3 к корпусу 1. Размещают в корпусе 1 упор 4 затем седло 6, шибер 7, который контактирует с втулкой ходовой 9. Последнюю размещают на штоке 8. Крышку 10 соединяют с корпусом 1 посредством прокладки 11 и резьбового соединения. Размещают на штоке 8 в отверстии крышки с противоположного конца шевронное уплотнение 13 и установочную гайку 14, сухарь 15 с подшипниками 17 и 18. Устанавливают бугель 18 и закрепляют его на крышке 10 посредством винтов 19. Бугель 18 закрепляют на штоке 8 резьбовой втулкой 20. Кроме того на бугеле устанавливают масленку 21. Закрывают бугель колпаком 22. На открытом конце штока 8 закрепляют маховик 24 посредством шайбы 25 и болта 26.
Соединяют задвижку шиберную с концами трубопровода.
Управляют задвижкой шиберной с помощью маховика 24. Вращая маховик 24, передают поступательное движение штоку 8, который, перемещаясь продольно, открывает или закрывает проходные отверстия корпуса 1. При вращении маховика 2 4 вращательное движение через установочную гайку 14 передается втулке ходовой 9. Вращательное движение втулки ходовой 9 преобразуется в поступательное движение шпинделя 11, который поднимает или опускает шибер 7, открывая или закрывая проходные отверстия корпуса 1 и фланцев 2 и 3.
Предложенная задвижка шиберная позволяет расширить арсенала технических средств, имеющих простой конструктив. Кроме того обладает невысокой себестоимостью.
Предложенная задвижка позволяет сохранить требуемые технические характеристик с сохранением прочностных характеристик, имеет увеличенный ресурс использования.
Кроме того, обладает повышенной прочностью за счет снижения износа и старения материала. Предложенная задвижка шиберная имеет невысокую себестоимость за счет использования цилиндрического проката.