Клиновая задвижка

Предполагаемая полезная модель относится к трубопроводной арматуре и предназначена для перекрытия потока жидкой или газообразной среды. Может быть использована в нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности.
Известна задвижка (патент RU №2572031, МПК F16K 3/12, F16K 1/42, опублик. 27.12.2015 Бюл. №36), содержащая полый корпус с входным и выходным патрубками, цельный клин и седла, установленные по обе стороны клина, при этом внутренняя поверхность входного и выходного патрубков корпуса выполнена профилированной, содержащей один выступ и одну кольцевую проточку, а седла размещены и зафиксированы на указанных кольцевых выступах, образованных поверхностями полуколец, установленных в кольцевые проточки, выполненные на внутренней стенке входного и выходного патрубков, при этом седла зафиксированы на кольцевых выступах, образованных поверхностями полуколец, при помощи гаек, установленных на сторонах седел, противоположных рабочим поверхностям. Недостатком известной задвижки является сложность конструкции вследствие выполнения входного и выходного патрубков корпуса профилированной, содержащих выступ и кольцевую проточку.
Известна клиновая задвижка (патент США (US) №4441688), содержащая цельный клин, взаимодействующий с уплотнительными поверхностями седел, опирающихся на бурт корпуса и загерметизированных относительно корпуса путем развальцовки. К недостаткам данной конструкции относится герметизация седел относительно корпуса развальцовкой. Для этого требуется высокая точность выполнения угла клина, углов седел и их точная взаимная установка по отношению к корпусу перед развальцовкой седел.
Также известна клиновая задвижка, содержащая корпус с посадочными отверстиями, в каждом из которых установлено седло, а между седлами расположен цельный клин, соединенный со шпинделем, установленным в корпусе с возможностью перемещения (патент RU №2186277, МПК F16K 3/12, опублик. 27.07.2002 Бюл. №21).
В известных клиновых задвижках цельный клин после закрытия задвижки остается защемленным между двумя наклонными стенками седел. Защемленный цельный клин создает весьма высокое сопротивление его перемещению. Для поднятия вверх такого цельного клина при открытии задвижки, к шпинделю прикладывают значительное усилие. Для увеличения крутящего момента оператор использует рычаг, который соединяет с маховиком и прикладывает к рычагу усилие для открытия задвижки.
Задачей полезной модели является повышение удобства при пользовании.
Решение указанной задачи достигается тем, что в клиновой задвижке, содержащей корпус с посадочными отверстиями, в каждом из которых установлено седло, а между седлами расположен цельный клин, соединенный со шпинделем, установленным в корпусе с возможностью перемещения, новым является то, что в нижнем конце цельного клина, соосно шпинделю, выполнена цилиндрическая глухая выборка с внутренней резьбой на нижнем конце боковой стенки, при этом в цилиндрическую выборку открытым концом наверху установлен полый шток, выполненный с кольцевым выступом на верхнем конце наружной боковой стенки, и таким же выступом в нижнем конце внутренней боковой стенки, причем полый шток подпружинен относительно корпуса пружиной сжатия, находящейся внутри этого штока, причем на внутреннею резьбу цилиндрической выборки завернут винт, выполненный с шестигранной головкой и соосно расположенной цилиндрической выборкой, через которую с возможностью осевого перемещения проходит полый шток.
На фиг. 1 показан общий вид задвижки; на фиг. 2 - вид А фиг. 1; на фиг. 3 - вид А фиг. 1, поясняющий принцип работы устройства.
Клиновая задвижка содержит корпус 1 с посадочными отверстиями 2, в каждом из которых установлено седло 3. Между седлами 3 расположен цельный клин 4, соединенный со шпинделем 5, установленным в корпусе 1 с возможностью перемещения. На нижнем конце цельного клина 4, соосно шпинделю 5, выполнена цилиндрическая глухая выборка 6 с внутренней резьбой 7 на нижнем конце боковой стенки. При этом в цилиндрическую выборку 6 открытым концом наверху установлен полый шток 8. Он выполнен с кольцевым выступом 9 на верхнем конце наружной боковой стенки 10, и таким же выступом 11 в нижнем конце внутренней боковой стенки 12. Полый шток 8 подпружинен относительно корпуса 1 пружиной сжатия 13, находящейся внутри этого штока. На внутреннюю резьбу 7 цилиндрической выборки 6 завернут винт 14. Винт выполнен с шестигранной головкой 15 под гаечный ключ и соосно расположенной цилиндрической выборкой 16, через которую с возможностью осевого перемещения проходит полый шток 8. Осевое перемещения штока 8 обеспечивается выполнением диаметров сопряженных стенок цилиндрической выборки 16 и этого штока 8 по скользящей посадке. Кольцевой выступ 9, расположенный на верхнем конце полого штока 8, упирается нижним торцом на верхний торец винта 14 и удерживает этот шток 8 внутри цилиндрической выборки 6. Кольцевой выступ 11 служит упором для пружины сжатия 13.
Предложенная задвижка работает следующим образом. Для закрытия задвижки маховик 18 вращают в необходимом направлении. При этом цельный клин 4 перемещается вниз и остается защемленным между двумя наклонными стенками седел 3. Цельный клин 4 относительно корпуса 1 принимает свое нижнее крайнее положении (фиг. 2). В закрытом положении задвижки пружина сжатия 13 сжата, кольцевой выступ 11 полого штока 8 упирается на стенку 17 корпуса 1. Между кольцевым выступом 9 и верхним торцом винта 14 образуется свободное кольцевое пространство А. Для открытия задвижки начинают вращать маховик 18 в обратном направлении. При этом шпиндель 5 тянет цельный клин 4 вверх, а пружина сжатия 13, за счет силы упругости материала этой пружины, толкает цельный клин 4 также вверх. Таким образом, когда открывают задвижку, на цельный клин 4 действуют две силы: одна от шпинделя 5 и другая от пружины сжатия 13. Поэтому цельный клин 4, приложением незначительного усилия к маховику, легко отрывается от наклонных стенок седел 3 и поднимается вверх. При поднятии цельного клина 4 вверх, полый шток 8 также поднимается вместе с ним вверх. Полый шток 8 удерживается в цилиндрической выборке 16 винта 14 кольцевым выступом 9, который упирается на верхний торец винта 14 (фиг. 3).
При открытии предложенной задвижки на цельный клин, упираясь на стенку корпуса задвижки, давит верхним концом пружина сжатия. Поэтому оператор, при открытии задвижки, к маховику прикладывает незначительное усилие. Из-за этого повышается удобство при пользовании предложенным устройством.