ЗАДВИЖКА

Полезная модель относится к области нефтегазового и химического машиностроения и может быть использована в качестве регулирующего и запорного устройств на трубопроводах, транспортирующих нефть, газ или жидкость с рабочим давлением до 35 МПа с условным проходом 50-100 мм.
Известна конструкция задвижки, содержащей корпус, состоящий из двух полукорпусов, между которыми закреплено промежуточное кольцо, в полости которого с возможностью поворота в своей плоскости размещен шибер, зубчатый венец, установленный с возможностью поворота и взаимодействующий с приводным валом (патент РФ на изобретение № 2286499, МПК F16K 3/06, F16K 31/53, заявл. 10.05.2006 г., опубл. 27.10.2006 г. «Задвижка»)
Недостатком известной конструкции задвижки является то, что для нормальной работы зубчатой передачи посадочное место и направляющие поверхности под зубчатый венец в шибере и венце необходимо выполнить достаточно точно, что влечет за собой увеличение трудозатрат на их обработку.
Наиболее близкой по технической сущности и достигаемому эффекту к заявляемой задвижке и выбранной в качестве наиболее близкого аналога является задвижка, содержащая разборный корпус, выполненный из двух полукорпусов с проходным отверстием и промежуточный элемент в виде кольца, установленный между полукорпусами, запорный орган в виде дискового шибера с наружным зубчатым венцом, установленный внутри промежуточного элемента, приводной механизм шестеренного типа, содержащий вал со съемной шестерней, взаимодействующей с зубчатым венцом дискового шибера (патент РФ на полезную модель № 59763, МПК F16K 3/06, заявл. 31.07.2006 г., опубл. 27.12.2006 г. «Задвижка»).
При этом в известной конструкции задвижки приводной механизм установлен на боковую, по существу, плоскую площадку, выполненную на корпусе задвижки и промежуточного элемента в виде распорного кольца.
Недостатком известной конструкции задвижки является высокая трудоемкость в изготовлении деталей, т.к. технически сложно выдержать плоскостность чистовой поверхности крупногабаритных корпусных деталей под установку приводного механизма, кроме того, для регулировки межосевого расстояния зубчатой передачи необходимо практически полностью разобрать приводной механизм.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание задвижки с высокими эксплуатационными качествами при одновременном снижении трудоемкости при ее изготовлении, увеличение срока службы, повышение ремонтопригодности.
Техническим результатом, позволяющим решить эту задачу, является улучшение технико-эксплуатационных качеств задвижки, в том числе возможность регулировки межосевого расстояния зубчатой передачи без разбора приводного механизма.
Кроме того, задачей предлагаемой полезной модели является расширение арсенала технических средств, обеспечивающих регулирование потока при транспортировке по трубопроводам нефти, газа или воды, следовательно, дополнительный технический результат заключается в реализации этого назначения.
Поставленная задача достигается тем, что в задвижке, содержащей разборный корпус, выполненный из двух полукорпусов с проходным отверстием, и промежуточный элемент в виде кольца, установленный между полукорпусами, запорный орган в виде дискового шибера с наружным зубчатым венцом, установленный внутри промежуточного элемента, приводной механизм шестеренного типа, содержащий вал со съемной шестерней, взаимодействующей с зубчатым венцом дискового шибера, согласно полезной модели, приводной механизм снабжен эксцентриковым узлом, состоящим из вала с шестерней, подшипника скольжения, пружины, колец уплотнительных, двух эксцентриковых втулок, связанных с фиксирующими крышками и указателем, состоящим из гайки ходовой и крышки-ограничителя, соединенных посредством кулачкового соединения.
Механизм привода может быть выполнен в виде вала со съемной шестерней, которая расположена на валу симметрично относительно толщины шибера и зубчатого венца на шибере, при этом ось вращения вала смещена по отношению к отверстиям в корпусе под эксцентриковые втулки.
В вале со съемной шестерней может быть выполнен канал с одним боковым отверстием для смазки подшипников скольжения.
В промежуточном элементе в виде кольца может быть установлен клапан нагнетательный.
В фиксирующей крышке может быть установлен клапан спускной.
Передаточное отношение зубчатой передачи в приводном механизме может быть равно от 3 до 7, а модуль шестерни равен от 1 до 6.
Эксцентриковые втулки могут быть выполнены с лысками.
Эксцентриковые втулки могут быть выполнены с пазами.
Крышки фиксирующие могут быть снабжены уплотнительными элементами в виде уплотнительных колец и шайб.
Между валом и втулкой эксцентриковой может быть установлена пружина тарельчатая.
Между валом и втулкой эксцентриковой может быть установлена пружина волновая.
Шибер может быть установлен на оси подшипника скольжения и расположен между седлами, снабженными пружинами.
Проведенные исследования по патентным и научно-техническим источникам информации свидетельствуют о том, что предлагаемая задвижка неизвестна, т.е. соответствует критерию «новизна».
Предлагаемая задвижка может быть изготовлена на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, широко выпускаемое отечественной и зарубежной промышленностью.
Таким образом, заявляемая задвижка соответствует критерию «промышленная применимость».
Снабжение механизма привода эксцентриковым узлом, состоящим из вала со сменной шестерней, подшипника скольжения, пружины, колец уплотнительных, двух эксцентриковых втулок, связанных с фиксирующими крышками и указателем, состоящим из гайки ходовой и крышки-ограничителя, соединенных посредством кулачкового соединения, позволяет производить регулировку межосевого расстояния зубчатой передачи без разбора приводного механизма совместным вращением двух эксцентриковых втулок, что повышает ремонтопригодность, технологичность, увеличивает срок службы задвижки и, следовательно, повышает эксплуатационные качества задвижки в целом. При этом наличие гайки ходовой и крышки-ограничителя, соединенных посредством кулачкового соединения, позволяет преобразовать вращательное движение вала с шестерней в поступательное движение гайки ходовой, что, в свою очередь, повышает технико-эксплуатационные качества задвижки.
Выполнение механизма привода в виде вала со съемной шестерней, которая расположена на валу симметрично относительно толщины шибера и зубчатого венца, на шибере повышает ремонтопригодность, снижает трудоемкость изготовления задвижки, упрощает технологический процесс сборки, обеспечивает равномерный износ зубчатой передачи и, следовательно, повышает надежность работы задвижки, повышает ее технико-эксплуатационные качества.
Выполнение в вале канала с одним боковым отверстием позволяет упростить процесс смазки подшипников скольжения, что, в свою очередь, повышает срок их службы и одновременно увеличивает срок службы задвижки.
Установка в промежуточном элементе в виде кольца клапана нагнетательного позволяет обеспечить подачу смазки внутрь корпуса задвижки, что увеличивает срок службы задвижки, создает дополнительную герметизацию, что также увеличивает срок службы задвижки и повышает ее технико-эксплуатационные качества.
Установка в фиксирующей крышке клапана спускного позволяет вытеснить из корпуса задвижки излишнюю жидкость и воздух и, тем самым, повысить герметичность запорного органа.
Выполнение зубчатой передачи в приводном механизме с передаточным отношением, равным от 3 до 7, а модуля шестерни, равным от 1 до 6, позволяет производить открытие-закрытие задвижки за один прием (без перекладывания) вращения рукояти, что повышает удобства в использовании задвижки, повышает ее эксплуатационные качества.
Выполнение эксцентриковых втулок с элементами в виде лысок позволяет обеспечить их совместное вращение при регулировке межосевого расстояния зубчатой передачи, что, в свою очередь, сокращает время на ремонт задвижки.
Выполнение эксцентриковых втулок с элементами в виде пазов также позволяет обеспечить их совместное вращение при регулировке межосевого расстояния зубчатой передачи, что, в свою очередь, сокращает время на ремонт задвижки.
Снабжение крышек фиксирующих уплотнительными элементами в виде уплотнительных колец и шайб обеспечивает повышение герметизации внутренней полости задвижки, что повышает ее эксплуатационные качества.
Установка между валом и втулкой эксцентриковой пружины тарельчатой расширяет арсенал технических средств, обеспечивающих регулирование потока при транспортировке жидкостей и газов по трубопроводам.
Установка между валом и втулкой эксцентриковой пружины волновой также расширяет арсенал таких технических средств.
Установка шибера на ось с подшипником скольжения и расположение его между седлами, снабженными пружинами, предотвращает перекос шибера, исключает вероятность возникновения аварийной ситуации и, тем самым, повышает технико-эксплуатационные качества задвижки.
Таким образом, совокупность существенных признаков предлагаемой задвижки позволяет достичь заявленного технического результата, а именно улучшение технико-эксплуатационных качеств задвижки, в том числе возможность регулирования межосевого расстояния зубчатой передачи без разбора приводного механизма.
И, следовательно, решить поставленную задачу - создание задвижки с высокими эксплуатационными качествами при одновременном снижении трудоемкости при ее изготовлении, увеличении срока службы, повышении ремонтопригодности.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами.
На фиг. 1 - общий вид задвижки в разрезе.
На фиг. 2 - вид А фиг. 1.
На фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1.
На фиг. 4 - выносной элемент В фиг. 1.
На фиг. 5 - вид Г фиг. 1 (крышка 16 условно не показана).
Задвижка содержит разборный корпус, выполненный из двух полукорпусов 1, 2 с проходным отверстием; промежуточный элемент в виде кольца 3, установленный между полукорпусами 1, 2; запорный орган в виде дискового шибера 4 с наружным зубчатым венцом 5, установленного внутри промежуточного элемента 3, приводной механизм шестеренного типа содержит вал 6 со съемной шестерней 7, взаимодействующей с зубчатым венцом 5 дискового шибера 4, приводной механизм снабжен эксцентриковым узлом, состоящим из вала 6 с шестерней 7, подшипника скольжения 8, пружины 9, колец уплотнительных 10, двух эксцентриковых втулок 11, 12, связанных с фиксирующими крышками 13, 14 и указателем, состоящим из гайки ходовой 15 и крышки-ограничителя 16, соединенных посредством кулачкового соединения Д.
Механизм привода может быть выполнен в виде вала 6 со съемной шестерней 7, которая расположена симметрично относительно толщины шибера 4 и зубчатого венца 5 на шибере, при этом ось Л вращения вала 6 смещена по отношению к оси К отверстий в корпусе под эксцентриковые втулки 11, 12.
В вале 6 может быть выполнен канал Е с одним боковым отверстием для смазки подшипников скольжения.
В промежуточном элементе в виде кольца 3 может быть установлен клапан нагнетательный 17.
В фиксирующей крышке 13 может быть установлен клапан спускной 18.
Эксцентриковые втулки 11, 12 могут быть выполнены с лысками М для обеспечения возможности их совместного вращения при регулировке межосевого расстояния зубчатой передачи.
Эксцентриковые втулки 11, 12 могут быть выполнены с пазами для обеспечения возможности их совместного вращения при регулировке межосевого расстояния зубчатой передачи.
Крышки фиксирующие 13, 14 могут быть снабжены уплотнительными элементами в виде уплотнительных колец 19 и шайбы 20 для герметизации внутренней полости задвижки и контргайками 21 для фиксации положения крышек и втулок эксцентриковых после регулировки межосевого расстояния зубчатой передачи.
Между валом 6 и втулкой эксцентриковой 12 может быть установлена пружина 9 тарельчатая для обеспечения поджатия и предотвращения смещения вала 6 вдоль своей оси и обеспечения стабильности вращения вала.
Между валом 6 и втулкой эксцентриковой 12 может быть установлена пружина 9 волновая для обеспечения поджатия и предотвращения смещения вала 6 вдоль своей оси и обеспечения стабильности вращения вала.
Шибер 4 может быть установлен на оси 22 с подшипником скольжения 23 и расположен между седлами 24, снабженными пружинами 25.
В качестве подшипников скольжения 8 и 23 на валу 6 и оси 22, соответственно, могут использоваться втулки (кольца) из бронзы, полиамида или композитного материала на основе фторопласта и/или стекловолокна.
На валу имеется рукоятка 26 закрепленная гайкой 27 для приведения во вращательное движение вала 6 со съемной шестерней 7 и для осуществления открытия-закрытия задвижки за один прием вращения рукоятки (без ее перекладывания).
На корпусе рядом с рукояткой имеется табличка 28 для определения вращения рукоятки на открытие (против часовой стрелки) или закрытия (по часовой стрелке).
Зубчатый венец 5 и шестерня 7 выполнены в виде сменных деталей, что повышает ремонтопригодность и снижает трудоемкость в их изготовлении, причем расположены они симметрично относительно оси симметрии шибера 4, что приводит к равномерному износу зубчатой передачи и значительно повышает надежность работы задвижки в процессе эксплуатации.
Задвижка работает следующим образом.
При повороте рукоятки 26 против часовой стрелки механизм приводят к вращательному движению вала 6 на оси Л, крутящий момент через шестерню 7 на валу 6 передается на шибер 4 с зубчатым венцом 5, который находится в зубчатом зацеплении с шестерней 7, шибер 4 начинает вращаться вокруг своей оси по часовой стрелке до тех пор, пока отверстие в шибере не совместится с проходным отверстием в полукорпусах 1, 2.
Контроль положения шибера 4 производят путем наблюдения за указателем. При повороте рукоятки 26 вместе с валом 6 против часовой стрелки гайка ходовая 15 стремится вращаться вместе с ними, но за счет того, что гайка ходовая 15 соединена кулачковым механизмом с крышкой-ограничителем 16, вращательное движение вала преобразуется в поступательное движение гайки ходовой 15 (она выдвигается).
Регулировку межосевого расстояния зубчатой передачи производят следующим образом.
Движением рукоятки 26 по часовой стрелке шибер 4 устанавливают в положение закрыто, открывают клапан спускной 18 для стравливания избыточного давления в корпусе задвижки, контргайки 21 откручивают на 1-2 оборота, фиксирующая крышка 13 выкручивается, а крышка 14 откручивается на 0,5-1 оборот, при этом внутренние отверстия в крышках фиксирующих 13, 14 под втулки эксцентриковые 11, 12 соосны с резьбовым отверстиями в полукорпусах 1, 2.
В зацепление с лысками (или пазами) во втулках эксцентриковых 11, 12 вводится спецприспособление из комплекта ЗИП к задвижке. Таким образом, за счет эксцентрика «е» наружной цилиндрической поверхности и внутреннего отверстия втулок 11 и 12, вращение втулок эксцентриковых 11, 12 на оси К (см. фиг. 5) влечет за собой вращение оси Л вала 6 со съемной шестерней 7 и подшипника скольжения 8 вокруг оси К, в результате изменяют межосевое расстояние П (см. фиг. 3) в пределах значения "2×е".
За счет свободного доступа к месту контакта шестерни 7 с зубчатым венцом 5 контролируют плавность вращения вала 6 и пятно контакта в зацеплении шестерни 7 с зубчатым венцом 5.
После регулировки межосевого расстояния зубчатой передачи производят сборку в обратном порядке: крышки 13, 14 завинчивают до упора во втулки эксцентриковые 11, 12, для стопорения и предотвращения самоотвинчивания втулок 11, 12 контргайки 21 завинчивают до упора.