ЗАДВИЖКА

Изобретение относится к запорной арматуре и используется в составе магистральных трубопроводов, транспортирующих жидкость или газ.
Известны задвижки с запорным органом шиберного типа, содержащие корпус с седлами и запорный орган, совершающий скользящее движение вдоль седловой поверхности (SU, №571647, кл. F 16 K 3/10, 1974 г.; SU, №1180616 кл. F 16 K 3/04, 1984 г.). При транспортировании сильно загрязненной среды в большом диапазоне давлений нарушается герметичность задвижки в области седел, особенно при значительных габаритах задвижки. Наиболее близким решением к заявляемому является задвижка по RU, 2141596, F 16 K 3/02, 1999 г., содержащая корпус с седлом, шибер ножевой формы, уплотнение седла, приводное и крепежные средства. Седло выполнено в виде втулки с возможностью перемещения вдоль оси корпуса с тем, чтобы поджимать к шиберу уплотнительный элемент. Как и в описанных выше задвижках, уплотнение пары "седло-корпус" оказывается недостаточным при эксплуатации ее в жестких условиях и в большом диапазоне давлений рабочей среды. Настоящее изобретение решает задачу устранения упомянутых дефектов путем изменения конструкции седла с целью обеспечения надежного контакта его с шибером в закрытом состоянии задвижки.
Задача решается тем, что в задвижке, содержащей корпус с проходным каналом, запорный орган, преимущественно шибер, в частности ножевой, седло, установленное во втулке, а также шпиндель с ходовой гайкой, седло выполнено в виде металлического кольца и
установлено во втулке свободно с возможностью перемещения вдоль оси проходного канала и с зазором относительно торцевой поверхности втулки, а в зазоре свободно размещена волновая пружина. На внутренней поверхности седла, контактирующей с втулкой, выполнена кольцевая канавка, а в ней размещено уплотнительное кольцо. На наружной поверхности втулки, контактирующей с корпусом, выполнена вторая кольцевая канавка, а в ней размещено второе уплотнительное кольцо. На верхней части внутренней поверхности корпуса, обращенной к запорному органу, на уровне кромки последнего (при нахождении его в верхнем положении) установлен толкатель с возможностью взаимодействия с фронтальной поверхностью запорного органа. На поверхности корпуса в проходном канале выполнены по меньшей мере два прилива с возможностью взаимодействия наклонной поверхности каждого из них с наклонной кромкой запорного органа. В корпусе установлены также по меньшей мере два сквозных винта с возможностью взаимодействия с боковой поверхностью запорного органа. Ходовая гайка установлена в крышке, жестко связанной с корпусом, и выполнена с буртом, а на по меньшей мере одной из поверхностей бурта, обращенной к ответному бурту пазу в крышке, установлен подшипник.
Подвижное в направлении движения потока рабочей среды седло давлением потока прижимается к запорному органу (далее шиберу). При значительных давлениях рабочая среда проходит через щели, обеспечиваемые свободной посадкой седла, в зазор между седлом и втулкой. Уплотнительные элементы предохраняют остальные полости задвижки от проникновения рабочей среды. Шибер, как правило, изготавливается из стали, поэтому выполненное из бронзы седло образует с шибером классическую пару с малым коэффициентом
трения, что обеспечивает долговечность работы запорного органа задвижки, седла. Усиление уплотнительного эффекта при малых давлениях среды осуществляется посредством волновой пружины, свободно размещенной в пазу между втулкой и седлом. Эффективность уплотнения повышается при строго перпендикулярном оси проходного канала движении шибера и поддержании этого состояния шибера в любом его положении. Этому служат вспомогательные элементы задвижки: толкатель в виде стержня, упирающегося в фронтальную плоскость шибера, приливы на внутренней поверхности корпуса, наклонная поверхность которых взаимодействует с наклонной кромкой шибера, и по меньшей мере два сквозных винта, взаимодействующие с боковой поверхностью шибера, которые могут быть зафиксированы и герметизированы после проведения начальной установки шибера. Этой же цели (обеспечения прямолинейного движения шибера) служит и особое устройство ходовой гайки. Она установлена в неподвижной крышке, жестко связанной с корпусом, и выполнена с буртом, по меньшей мере на одной поверхности которого, обращенной к ответному бурту пазу в крышке, установлен подшипник, обеспечивающий плавное скольжение гайки при вращении. При необходимости подшипники устанавливаются на обеих поверхностях. Изобретение поясняется описанием и приложенными к нему чертежами. На фиг.1 и фиг.2 приведены продольный и поперечный разрезы задвижки, на фиг.3 - разрез ходовой гайки с крышкой.
Задвижка содержит корпус 1 с проходным каналом 2, запорный орган (шибер, преимущественно ножевой формы) 3, связанным со шпинделем 4, и седло 5, установленное во втулке 6 с кольцевым зазором 7 и с возможностью перемещения вдоль оси проходного канала. В зазоре также свободно размещена волновая пружина 8. Седло 5
выполнено из бронзы. На внутренней поверхности седла выполнена кольцевая канавка и в ней размещено уплотнительное кольцо 9, а другое уплотнительное кольцо 10 установлено в кольцевой канавке, выполненной во втулке, в ее части, контактирующей с корпусом (или его частью в виде, например, переходной втулки). Ходовая гайка 11 с буртом 12 установлена в крышке 13 с ответным бурту пазом, жестко связанной с корпусом задвижки, а на поверхностях бурта, обращенных к пазу, установлены подшипники 14. На корпусе задвижки в проходном канале установлены два прилива 15 с возможностью взаимодействия каждого с наклонной поверхностью кромки шибера. На внутренней поверхности корпуса, обращенной к запорному органу, на уровне кромки последнего (при нахождении его в верхнем положении) установлен толкатель 16, а на корпусе - сквозные винты 17. Эти элементы могут взаимодействовать с поверхностями шибера: фронтальной и боковыми соответственно.
Задвижка работает следующим образом. В положении "открыто" шибер 3 находится в верхнем положении и рабочая среда свободно проходит через нее. Поворотом привода, связанного с гайкой 11, шпинделю 4 и соединенному с ним шиберу 3 сообщается поступательное движение вниз, и он перекрывает путь рабочей среде. Толкатель, приливы и зафиксированные винты обеспечивают движение шибера перпендикулярно оси проходного канала, а уплотнительные элементы - герметичность задвижки в области седла.
Изобретение может быть использовано для перекрытия потоков сильно загрязненных сред, транспортируемых по трубопроводам, и наиболее эффективно для задвижек средних и больших габаритов в широком диапазоне давлений рабочей среды.