ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИЙ КЛАПАН ОСЕВОГО ПОТОКА

Полезная модель относится к области арматуростроения, в частности к конструкции запорно-регулирующего клапана, предназначенного для установки на трубопроводах газовой, нефтяной, химической, нефтехимической и энергетической отраслей промышленности для отсечения и/или регулирования расхода и давления движущихся сред по команде управляющего устройства. Предложенный клапан может использоваться для газообразных и жидких многофазных сред, в т.ч. агрессивных и содержащих твердые включения, от питьевой воды до высокоагрессивных и загрязненных пластовых вод с температурой рабочей среды от -60°C до +80°C, за исключением особо вязких и кристаллизующихся сред.
В качестве ближайшего аналога выбран регулирующий клапан осевого потока, характеризующийся наличием осесимметричного кольцевого канала, выходная часть которого перекрыта перфорированной цилиндрической гильзой, в которой перемещается цилиндрический поршень, закрепленный на ведомом штоке зубчато-реечного механизма, а ведущий шток этого механизма соединен с приводом. Между ведомым штоком и втулкой, зафиксированной в полости обтекателя клапана, установлены подвижное и неподвижное уплотнения (RU 84938 кл. F16K 39/04, опубликовано 20.07.2009).
Недостаток известного решения состоит в том, что ведомый шток при перемещении (работе) давит на уплотнения, находящиеся на концах втулки стирая их и приводя зубчато-реечный механизм в негодность вследствие проникновения рабочей среды в полость ведомого штока.
Задача полезной модели состоит в повышении эксплуатационных характеристик клапана.
Названная задача обеспечена техническим результатом, связанным с повышением надежности работы и, следовательно, долговечности зубчато-реечной передачи.
Технический результат достигнут в полезной модели с помощью следующих признаков.
Также как ближайший аналог запорно-регулирующий клапан осевого потока содержит корпус с входным и выходным патрубками и размещенным внутри корпуса обтекателем с образованием между корпусом и обтекателем кольцевого канала. Выходная часть указанного канала перекрыта сепаратором, внутри которого размещен выполненный с возможностью осевого перемещения поршень. Последний закреплен на штоке зубчато-реечной передачи, при этом шток находится в косозубом зацеплении со шпинделем, связанным с приводом. Шток размещен внутри направляющей втулки, а в зазоре между штоком и этой втулкой со стороны поршня установлено уплотнение.
Предложенный клапан отличается от ближайшего аналога тем, что шток снабжен парой подшипников скольжения, установленных по обе стороны от косозубого зацепления зубчато-реечной передачи, а с обеих сторон от каждого подшипника расположены дополнительные уплотнения.
Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг. 1 показан осевой разрез клапана; на фиг. 2 - вид А на фиг. 1.
Изображенный на фиг. 1 запорно-регулирующий клапан содержит корпус 1 с входным и выходным патрубками и выполненным за одно целое с ним обтекателем с образованием кольцевого канала, на выходе из которого установлен сепаратор 2, выполненный в виде перфорированного цилиндра и закрепленный гайкой 3, расположенной в выходном патрубке. Внутри сепаратора с возможностью осевого перемещения установлен поршень 4.
Механизм перемещения поршня включает зубчато-реечную передачу, являющуюся частью шпинделя 5 клапана, связанного с приводом (не показан), и штока 6 поршня. Указанный механизм зафиксирован в корпусе с помощью переходника, выполненного в виде направляющей втулки 7, при этом обращенный к входному патрубку конец переходника зафиксирован заглушкой 8, а направленный в ту же сторону конец обтекателя зафиксирован пробкой в виде гайки 9.
Суть предложения заключается в том, что на штоке 6 поршня с разных сторон от косозубого зацепления зубчато-реечной передачи установлены два подшипника скольжения 10 (фиг. 2). По обе стороны от каждого из этих подшипников на штоке 6 расположены уплотнения в виде манжет 11, которые предохраняют подшипники от попадания грязи. Обладая постоянной жесткостью и хорошо воспринимая ударные и вибрационные нагрузки, названные подшипники существенно снижают осевые нагрузки и поглощают вибрации, возникающие при работе зубчато-реечной передачи, продлевая тем самым срок службы, как этого механизма, так и уплотнения 12 (фиг. 1), которое в свою очередь от постоянных перемещений штока 6 приходит в негодность (при стирании материала уплотнения о металл), так и в целом самого клапана, который в результате не требует частого обслуживания.
Также, указанные подшипники, воспринимая нагрузку в осевом направлении, позволяют снизить шум при работе клапана.
Материал подшипников: фторопласт Ф4. Материал уплотнений: резина ИРП-1401.
Использование вышеназванных уплотнительных элементов с рабочими параметрами по температуре и износостойкости позволили сделать клапан с более высокими требованиями по классу герметичности А по ГОСТ 54808-2011 и температуре рабочей среды группа Т4.