ШИБЕРНАЯ ЗАДВИЖКА

Заявляемая полезная модель относится к запорной арматуре высокого давления, точнее к задвижкам и предназначена для применения в качестве запорного устройства в арматуре устья скважин, а также в технологических трубопроводах высокого давления в нефтедобывающей промышленности.
Известна шиберная задвижка типа ЗМС-65×21, которая содержит корпус с боковыми патрубками и горловиной. В корпусе расположен шибер и взаимодействующие с ним седла с тарельчатыми пружинами и уплотнениями. К корпусу с помощью накидной гайки прикреплена крышка, содержащая шпиндель с сальниковым узлом, привод с подшипниковым узлом, указатель и маховик («Оборудование для нефтегазовой промышленности», каталог ОАО «Торговый дом «Боткинский завод», г.Воткинск, УР, 1997 г.).
Недостатком известной задвижки является ее низкая надежность и небольшой срок службы, так как корпус сварной конструкции не обладает достаточной жесткостью и деформируется при высоком давлении. Это приводит к нарушению герметичности затвора и к быстрому разрушению уплотнительных поверхностей шибера и седел. Быстро разрушаются под действием коррозии и подшипники качения, т.к. они не защищены от воздействия атмосферных осадков и проникновения коррозионной рабочей среды при пропуске ее через сальник шпинделя.
Известна шиберная задвижка ЗПШ-65×14, в которой частично устранены отмеченные выше недостатки. Она содержит литой корпус с боковыми патрубками и горловиной, который обладает достаточной жесткостью. В корпусе расположены шибер и взаимодействующие с ним седла, которые установлены в расточках корпуса. Корпус закрыт крышкой, которая содержит сальник шпинделя, привод с подшипниковым узлом и крепится к корпусу шпильками (Каталог ООО ЮКМЗ НПО, п.Юго-Камский Пермской обл., 2000 г.).
Недостатком известной задвижки является низкая надежность привода, т.к. подшипниковый узел его плохо защищен от проникновения атмосферных осадков. При пропусках в сальнике шпинделя рабочая среда также беспрепятственно попадает в подшипники, так как они расположены прямо над сальником. В результате коррозии подшипников резко увеличивается усилие при управлении, и задвижка преждевременно выходит из строя.
Недостатком известной задвижки является также не рациональная конструкция корпуса, горловина которого выполнена в виде цилиндра с круглым фланцем. При размещении внутри цилиндрической горловины плоского шибера (в сечении - параллелепипед) и взаимодействующих с ним седел приходится предусматривать на внутренней поверхности горловины специальные приливы для размещения в них расточек под седла. Это усложняет конструкцию корпуса, а также вызывает увеличение строительной длины и металлоемкости изделия.
Задачей, на решение которой направлена данная полезная модель, является повышение надежности и долговечности, а также снижение металлоемкости задвижки путем защиты подшипникового узла от проникновения атмосферных осадков и рабочей среды, а также за счет создания более технологичной конструкции корпуса.
Для решения поставленной задачи предлагается шиберная задвижка, содержащая, как и наиболее близкая к ней известная, корпус с горловиной и фланцем, установленный в корпусе шибер и взаимодействующие с ним седла, расположенные в расточках корпуса, уплотненные в них и подпружиненные; закрытый крышкой с приводом, состоящим из ходовой гайки, шпинделя, подшипникового узла, включающего подшипники и крышку подшипников, сальника шпинделя, маховика и указателя. В отличие от прототипа в предлагаемой задвижке приводной механизм дополнительно снабжен переводником с дренажными отверстиями, установленным между подшипниковым узлом и сальником шпинделя; на внутренних поверхностях ходовой гайки и крышки подшипников, в зоне их контакта с сопрягаемыми деталями, выполнены кольцевые канавки с установленными в них уплотнениями, при этом горловина корпуса имеет прямоугольное сечение, ее боковые внутренние поверхности под расточки выполнены гладкими, без приливов, а фланец горловины выполнен квадратным.
На фиг.1 изображена шиберная задвижка, на фиг.2 - корпус задвижки в сечении.
Шиберная задвижка содержит корпус 1 с боковыми патрубками для прохода рабочей среды, горловиной 2 прямоугольного сечения с квадратным фланцем 3, шибер 4 с проходным отверстием 5 и взаимодействующие с ним подвижные седла 6 с уплотнениями 7 и амортизаторами 8. Задвижка содержит также крышку 9, прикрепленную к корпусу шпильками 10с гайками 11 через уплотнительную прокладку 12. На крышке 9 собран приводной механизм, содержащий шпиндель 13, сальник шпинделя 14, подшипниковый узел, состоящий из подшипников 15 и крышки подшипников 16, переводник 17 с дренажными отверстиями 18, расположенный между сальником 14 и подшипниками 15, ходовую гайку 19, шпильки 20 с гайками 21, маховик 22 и указатель 23. На внутренних поверхностях ходовой гайки 19 и крышки подшипников 16 в местах контакта с сопрягаемыми деталями выполнены кольцевые канавки 24, 25 с размещенными в них уплотнениями 26, 27.
Задвижка работает следующим образом. В закрытой задвижке шибер 4 находится в крайнем нижнем положении, перекрывая проход в седлах 6 и прерывая поток среды. Герметичность затвора обеспечивается за счет прижатия подвижных седел 6 к уплотнительной поверхности шибера 4 под действием резиновых амортизаторов 8 и давления рабочей среды. Для открывания задвижки маховик 22 вращают против часовой стрелки. При этом шибер 4 с помощью приводного механизма поднимается в крайнее верхнее положение и проходное
отверстие 5 в шибере совмещается с проходом в седлах 6, образуя единый канал для прохода среды - задвижка открыта.
Для закрывания задвижки маховик 22 следует вращать по часовой стрелке до упора. При работе задвижки возможны пропуски среды через сальник шпинделя 14. В этом случае она попадает в полость переводника 17 и через дренажные отверстия 18 выходит наружу, не попадая в подшипники 15. Резиновые уплотнители 26, 27, установленные на внутренних поверхностях крышки подшипника 16 и переводника 17 также защищают подшипники 15 от проникновения атмосферных осадков и проводимой среды.
Таким образом, переводник 17 и уплотнители 26, 27 улучшают условия работы подшипников, за счет чего увеличивается надежность и долговечность задвижки.
На фиг.2 показано поперечное сечение прямоугольной горловины 2 с размещенным в ней шибером 4 с взаимодействующими с ним седлами 6 и шпинделем 13. Предлагаемая конструкция горловины позволяет выполнить боковые стенки гладкими без приливов, что упрощает конструкцию корпуса, делает его более технологичным и снижает металлоемкость.
Экономический эффект от внедрения полезной модели будет получен за счет повышения надежности и увеличения срока службы задвижки, а также упрощения технологии изготовления и снижения металлоемкости.