Шиберная задвижка
GATE VALVE

Изобретение относится к области нефтяного и химического машиностроения и может быть использовано 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 шиберная задвижка RU70954, содержащая корпус, выполненный из двух полукорпусов, образованных патрубком и внешним и внутренним фланцами, патрубок соединен с внутренним фланцем при помощи резьбового соединения, в полости, образованной патрубками, внутренними фланцами и распорным кольцом установлен шибер и зубчатый венец. Ее недостатком является необходимость использования распорного кольца, что усложняет производство и сборку шиберной задвижки. Кроме того, требуется упрочнение (например, термообработка) плоского внутреннего фланца, поскольку, он может деформироваться под давлением рабочей жидкости, последующая механическая обработка более твердой детали усложняется.
Известна шиберная задвижка RU170355, выбранная в качестве прототипа изобретения, содержащая корпус, состоящий из двух соединенных между собой полукорпусов. Каждый полукорпус состоит из патрубка с внешним и с внутренним фланцами, патрубок соединен с внутренним фланцем при помощи резьбового соединения и установлен в нем на всю толщину внутреннего фланца, на обращенных друг к другу поверхностях внутренних фланцев, выполнены выточки, образующие с патрубками полость в которой, с возможностью поворота в своей плоскости, размещены шибер и зубчатый венец, взаимодействующий с приводным валом. В выточке патрубка установлено седло, контактирующее с шибером через подшипник скольжения. Ее недостатком является большие габариты и металлоемкость. Полукорпус задвижки в собранном виде требует дополнительную механическую обработку для обеспечения соосности деталей и для подготовки поверхностей, образованных сочленениями патрубка и внутреннего фланца.
Технической задачей изобретения является снижение металлоемкости шиберной задвижки и уменьшение ее размера. Кроме того, упрощается ее изготовление.
Технический результат достигается в шиберной задвижке, содержащей корпус, состоящий из двух соединенных между собой полукорпусов, каждый полукорпус содержит патрубок с внутренним фланцем и седлом, патрубок установлен во внутреннем фланце на глубину опорной поверхности при помощи резьбового соединения, на обращенных друг к другу поверхностях внутренних фланцев выполнены выточки, образующие полость, в которой, с возможностью поворота в своей плоскости, размещены шибер и зубчатый венец, взаимодействующий с приводным валом. Во внутреннем фланце установлен штифт, фиксирующий внутренний фланец. Каждый полукорпус содержит внешний фланец, соединенный с патрубком при помощи резьбового соединения. Седло установлено во внутреннем фланце, на торце патрубка и контактирует с шибером через подшипник скольжения. Полукорпусы могут быть соединены накидной гайкой или шпильками, установленными в отверстиях, выполненных во внутренних фланцах. Между торцем патрубка и внутренним фланцем, в кольцевой канавке, установлено уплотнение. Кольцевая канавка выполняется в торце патрубка или во внутреннем фланце.
Изобретение поясняется чертежами:
фиг. 1 – вариант шиберной задвижки с полукорпусами, соединенными шпильками;
фиг. 2 – вариант шиберной задвижки с полукорпусами, соединенными накидной гайкой, с распорным кольцом;
фиг. 3 – полукорпус шиберной задвижки;
фиг. 4 – полукорпусы шиберной задвижки с седлами, соединенные накидной гайкой, без распорного кольца;
Шиберная задвижка содержит корпус, состоящий из двух соединенных между собой полукорпусов. Каждый полукорпус содержит патрубок 1 с внутренним фланцем 2 и с седлом 3.
Патрубок 1 установлен во внутреннем фланце 2 на глубину опорной поверхности 4 при помощи резьбового соединения. Таким образом, патрубок 1 не проходит насквозь через весь внутренний фланец 2 и не контактирует с полостью, в которой располагается шибер 6. Во внутреннем фланце 2 в отверстии 10 установлен штифт (не показан), фиксирующий внутренний фланец 2 относительно патрубка 1. В патрубке 1 может выполняться глухое отверстие для штифта.
На обращенных друг к другу поверхностях внутренних фланцев 2 выполнены выточки 5 (фиг. 3, 4), образующие при соединении  полукорпусов, полость цилиндрической формы, в которой, с возможностью поворота в своей плоскости, размещены шибер 6 с проходным отверстием и зубчатый венец 7, взаимодействующий с приводным валом 8 (с шестерней 9 приводного вала). Кроме того, указанная полость для шибера 6 может образована распорным кольцом 17, помещенным между полукорпусами (фиг. 1, 2). Проходной канал для жидкости через шиберную задвижку, таким образом, сформирован каналом патрубка 1, седлом 3 и проходным отверстием шибера 6.
Каждый полукорпус содержит внешний фланец 16, соединенный с патрубком 1 при помощи резьбового соединения.
Седло 3 установлено во внутреннем фланце 2, на торце патрубка 1 (фиг. 3) и контактирует с шибером 6 через подшипник скольжения 11. Между торцем патрубка 1 и внутренним фланцем 2, при сборке полукорпуса, установлено уплотнение, которое помещается в кольцевую канавку 12, выполненную в торце патрубка 1 (фиг. 1,3,4) или во внутреннем фланце 2 (фиг. 3). Указанное уплотнение обеспечивает герметичность сборного полукорпуса.
Полукорпусы могут быть соединены накидной гайкой 13 (фиг. 2, 4) или шпильками 15 (фиг. 1, 3), установленными в отверстиях 14, выполненных во внутренних фланцах 2.
В совокупности с соединением патрубка 1 с внутренним фланцем 3 через резьбовое соединение 4  в сквозном отверстии внутреннего фланца 3, а также, с использованием уплотнительных элементов, это обеспечивает прочность шиберной задвижки и ее герметичность.
Шиберная задвижка изготавливается следующим образом.
Отдельно изготавливаются патрубок 1, внутренний и внешний фланцы 2, 16. Внутренний фланец 2 при помощи резьбового соединения  устанавливается в патрубке 1. При этом, за счет установки патрубка 1 не на всю ширину внутреннего фланца 2, а до упора в опорную поверхность 4, используется укороченная заготовка для патрубка 1, что снижает металлоемкость изделия (расход металла).
Так как патрубок 1 не проходит через всю ширину внутреннего фланца 2 и седло 3 устанавливается к торцу патрубка 1, в пазе, выполненном в теле внутреннего фланца 2, уменьшается размер полукорпуса и уменьшается вес заготовки. Далее, при уменьшении размера корпуса шиберной задвижки, уменьшается внутренняя площадь, на которую действует давление, что позволяет уменьшить количество крепежных элементов (шпильки, гайки).
Шиберная задвижка, в собранном виде, не требует окончательной механической обработки, поскольку все необходимые размеры выполнены в отдельно изготавливаемых деталях, из которых он состоит. Так, упрощается изготовление шиберной задвижки.