ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩИЙ ДИСКОВЫЙ КЛАПАН

Полезная модель относится к области машиностроения, а точнее к регулирующей трубопроводной арматуре и может быть использована в дисковых клапанах для улучшения их работы, надежности и долговечности в различных технологических линиях ТЭЦ, АЭС и нефтехимического производства.
Известно устройство регулирующего дискового клапана по патенту RU №51157 U1, МПК F16K 39/00, опубл. 2006.01.27, включающее установленное в корпусе неподвижное седло с окнами, поворотный золотник с вырезами, в котором установлен поршень, крышку золотника с прижимным устройством, шпиндель с уплотнительными элементами и подшипниками. Неподвижное седло, поворотный золотник и поршень установлены вдоль оси трубопроводной части корпуса, а связь золотника со шпинделем выполнена в виде зубчатой передачи.
Недостатком известного клапана является наличие промежуточного элемента, необходимого для передачи вращения от шпинделя к золотнику, выполненного в виде зубчатой передачи, что усложняет конструкцию клапана, в результате чего клапан недостаточно надежен и недолговечен.
Известен осевой запорно-регулирующий дисковый клапан по патенту RU 2325573 С2, МПК F16K 3/08, F16K 39/04, опубл. 2008.05.27, принятый за прототип, включающий установленные в корпусе неподвижное седло с пропускными профилированными окнами и поворотный дисковый золотник с вырезами, разгрузочный поршень, размещенный в цилиндре золотника. Седло, золотник и поршень расположены вдоль трубопроводной части корпуса. Для взаимодействия золотника со шпинделем установлена зубчатая передача, защищенная кожухом. Клапан снабжен ребрами жесткости,
одно из которых скреплено с седлом, а другое связано с упором, защитной облицовкой, прижимным устройством, закрепленным в траверсе, шпинделем с уплотнительными элементами и подшипниками.
Недостатком известного клапана является наличие промежуточного элемента при передаче вращения от шпинделя к золотнику, выполненного в виде зубчатой передачи, защищенной кожухом, что усложняет конструкцию клапана, в результате чего клапан недостаточно надежен и недолговечен.
Предлагаемой полезной моделью решается задача повышения надежности и долговечности работы клапана за счет упрощения конструкции и повышения надежности выполнения элементов конструкции.
Для достижения указанного технического результата в запорно-регулирующем дисковом клапане, включающем установленные в корпусе неподвижное седло с пропускными профилированными окнами, поворотный дисковый золотник с вырезами и расположенным в нем разгрузочным поршнем, крышку золотника с прижимным устройством, шпиндель с уплотнительными элементами и подшипниками, ребро жесткости, размещенное в защитной облицовке, и упор, согласно предлагаемому техническому решению, неподвижное седло, поворотный дисковый золотник и шпиндель расположены на одной оси и установлены наклонно по отношению к трубопроводной части корпуса, а ребро жесткости выполнено в виде опоры с возможностью одновременного закрепления в ней неподвижного седла и установки на ней упора, при этом защитная облицовка выполнена в виде эрозионностойкого стакана.
Отличительными признаками предлагаемого запорно-регулирующего дискового клапана от указанного выше известного, наиболее близкого к нему по совокупности существенных признаков, является то, что неподвижное седло, поворотный дисковый золотник и шпиндель расположены на одной оси и установлены наклонно по отношению к трубопроводной части корпуса. Ребро жесткости выполнено в виде опоры с возможностью одновременного
закрепления в ней неподвижного седла и установки на ней упора. Защитная облицовка выполнена в виде эрозионностойкого стакана.
Благодаря наличию этих признаков повышается надежность работы клапана и его долговечность. Расположение неподвижного седла, поворотного дискового золотника и шпинделя на одной оси и наклонно к оси трубопроводной части корпуса обеспечивает возможность передавать вращение от шпинделя непосредственно к золотнику без промежуточных элементов, что упрощает конструкцию и повышает надежность работы клапана, его долговечность. Выполнение ребра жесткости в виде опоры с возможностью одновременного закрепления в ней неподвижного седла и установки на ней упора создает возможность упростить конструкцию по сравнению с прототипом и повысить надежность и долговечность работы клапана. Выполнение защитной облицовки в виде эрозионностойкого стакана, в котором установлена опора, обеспечивает большую жесткость седла и герметичность клапана, что повышает надежность элементов конструкции и долговечность клапана.
Сущность полезной модели иллюстрируется представленным чертежом, где схематично показан общий вид запорно-регулирующего дискового клапана в разрезе.
Запорно-регулирующий дисковый клапан содержит корпус 1, напорную 2 и сливную 3 полости, расположенные в трубопроводной части корпуса 1, неподвижное седло 4 с пропускными профилированными окнами для прохождения регулируемой среды, поворотный дисковый золотник 5 с вырезами. Седло 4 опирается на опору 6 в эрозионностойком стакане 7, установленном в корпусе 1, обеспечивая большую жесткость седла 4 и герметичность клапана. Трущиеся поверхности золотника 5 и седла 4 выполнены из износостойкого материала наплавкой сварочными электродами, например, марки ЦН-6Л. Золотник 5 выполнен с разгрузочным поршнем 8. Упор 9 передает усилие разгрузки от поршня 8 на опору 6, установленную в стакане 7. На крышке-муфте 10 золотника 5 установлена пластинчатая пружина
11 большой жесткости, которая обеспечивает прижатие золотника 5 от шпинделя 12. Шпиндель 12 установлен в крышке 13 с уплотнительным узлом 14 и в шарикоподшипниках бугеля 15. Шпиндель 12 через муфту 16 связан с приводом 17 и служит для передачи крутящего момента от привода 17 к золотнику 5 в процессе регулирования рабочей среды. Привод 17 закреплен на корпусе 1 посредством бугеля 15.
Работа клапана.
Привод 17 через муфту 16 передает вращение шпинделю 12. Шпиндель 12 вращает крышку-муфту 10 вместе с золотником 5. Золотник 5, вращаясь, открывает окна неподвижного седла 4. Рабочая среда из напорной полости 2 проходит через открытую часть окон седла 4, при этом давление снижается на 10-45%, попадает в эрозионностойкий стакан 7 и выходит в сливную полость 3.
Контактные трущиеся поверхности между золотником 5 и седлом 4, имеющие промежуточную камеру (на чертеже не показана) имеют незначительный износ в результате наличия разгрузки усилия прижатия золотника 5, которое составляет 99%-100%.
Таким образом, разработан клапан осевого типа, имеющий наименьшее сопротивление и представляющий собой простую надежную конструкцию.