ЗАДВИЖКА

Полезная модель относится к области нефтяного и химического машиностроения и может быть использована в качестве запирающего устройства на трубопроводах, транспортирующих нефть или техническую воду, а также для перекрытия каналов устьевой арматуры фонтанных, насосных и нагнетательных скважин при промышленной добыче нефти.
Известна задвижка по патенту US 5284320, состоящая из двух полукорпусов, соединенных накидной гайкой. Соединенные полукорпусы образуют полость, в которой размещены шибер и зубчатый венец. Для облегчения вращения шибера и зубчатого венца используют втулку. Шибер выполнен в виде полукруга, приводной механизм и зубчатый венец имеют сложную форму, позволяющую изменять положения шибера между крайними точками. Недостатком задвижки является сложность конструкции и нетехнологичность изготовления полукорпусов, несимметричного приводного механизма и зубчатого венца.
Известна задвижка по патенту RU 2286499, выбранная в качестве прототипа, содержащая корпус, состоящий из двух соединенных между собой полукорпусов, между которыми закреплено промежуточное кольцо, в полости которого с возможностью поворота в своей плоскости размещены взаимодействующие между собой шибер и зубчатый венец, соединенный с приводным валом. При вращении приводного вала зубчатый венец приходит в движение в пределах зазора. При этом, радиальная составляющая силы, действующей со стороны приводного вала, прижимает зубчатый венец к промежуточному кольцу. Затем, движение зубчатого венца происходит совместно с шибером, усилие от зубчатого венца также выталкивает шибер от центра и прижимает его к промежуточному кольцу. Происходит неравномерный износ внутренней поверхности промежуточного кольца. Для предотвращения этого, необходимо увеличивать твердость промежуточного кольца, например, производить термообработку. Кроме того, вследствие увеличения силы трения, возрастает усилие на механизме привода.
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение технологичности изготовления, увеличение износостойкости задвижки, снижение усилия на приводном механизме.
Технический результат достигается в задвижке, содержащей корпус, состоящий из двух соединенных между собой полукорпусов, между которыми закреплено промежуточное кольцо, в полости которого с возможностью поворота в своей плоскости размещены шибер, выполненный в виде диска с секторным вырезом, снабженный уплотнительными элементами, и зубчатый венец, выполненный в виде сектора кольца с внутренним зацеплением и взаимодействующий с приводным валом, подшипник скольжения. Подшипник скольжения может быть установлен в канавке, выполненной в промежуточном кольце или в шибере и в зубчатом венце или в канавках, выполненных в промежуточном кольце, в шибере и в зубчатом венце. Подшипник скольжения может быть выполнен в виде разрезанного кольца, изготовленного, из ленточного материала, например, из ленты фторопласта.
Задвижка показана на рисунках:
фиг.1 - задвижка в сборе;
фиг.2 - шибер, зубчатый венец, подшипник скольжения;
фиг.3-5 - варианты выполнения подшипника скольжения.
Между полукорпусами 1 и 2 (фиг.1) установлено промежуточное кольцо 3 в полости которого размещены шибер 4, выполненный в виде диска с секторным вырезом 11, с выполненными в нем уступами 12 (фиг.2), зубчатый венец 5, подшипник скольжения 6. Зубчатый венец 5 выполнен в виде сектора кольца с внутренним зацеплением и взаимодействует с приводным валом 7 через ответную шестерню 10, соосную с приводным валом, и установлен с зазором (не показан), обеспечивающим возможность замены при сборке.
Шибер 4 с обоих сторон снабжен уплотнительными элементами 13 (фиг.2), выполненными, например, из фторопласта, охватывающими рабочую зону взаимодействия шибера с потоком, установленными в канавочных углублениях. Взаимодействие шибера 4 с полукорпусами 1, 2 задвижки происходит по поверхностям уплотнительных элементов 13.
Подшипник скольжения 6 может быть выполнен выполнен в виде сплошного кольца или в виде разрезанного кольца, изготовленного, из ленточного материала, например, из ленты фторопласта по ширине промежуточного кольца 3 (фиг.3). Кроме того, подшипник скольжения 5 может быть установлен в канавке 8, выполненной в промежуточном кольце 3 (фиг.4) или в шибере 4 и в зубчатом венце 5 (не показано) или в канавках 8, 9, выполненных в промежуточном кольце, в шибере и в зубчатом венце (фиг.5; на рисунках фиг.4, 5 зубчатый венец с выполненной в нем канавкой 9 не показан).
Задвижка работает следующим образом.
При вращении ответной шестерни 10 зубчатый венец 5 движется в пределах зазора, затем происходит взаимодействие зубчатого венца 5 с соответствующим уступом 12 в шибере 4. Дальнейшее движение зубчатого венца 5 происходит совместно с шибером 4 между крайними положениями ответной шестерни 10 в секторном вырезе 11 шибера.
Выполнение зубчатого венца 5 в виде отдельной детали, не связанной с шибером 4, и опирающейся на подшипник скольжения 6 повышает технологичность изготовления промежуточного кольца 3, шибера и зубчатого венца. Зубчатый венец 5 самоустанавливается относительно ответной шестерни 10 на приводном валу 7, что уменьшает износ зубчатой передачи.
Использование подшипника скольжения 6 позволяет не производить термообработку промежуточного кольца 3 для повышения его твердости, а также, позволяет отказаться от установки шибера 4 на оси вращения, как в прототипе, поскольку происходит самоцентровка шибера и зубчатого венца 5 в полости промежуточного кольца 3. Перечисленные факторы также повышают технологичность изготовления задвижки.
Благодаря использованию подшипника скольжения 6, а также, уплотнительных элементов 13, снижается усилие на приводном валу 7, что увеличивает его срок службы.