Дисковый затвор

Настоящее устройство относится к области арматуростроения и предназначено для перекрытия и регулирования расходов потоков жидких и газообразных сред, в том числе абразивных, агрессивных и взрывоопасных, в различных технологических трубопроводах.
Из предшествующего уровня техники известен клапан, предназначенный для регулирования рабочей среды и содержащий корпус с входным и выходным патрубками, в которых расположены два запорных элемента, связанных между собой диском, управляемый зубчатой рейкой и вводимой с ней в зацепление шестерней (WO 93/19314 A1, кл. F16K З/08, 3/32, 31/16, 31/54, 1993 г.).
Недостатком данного клапана являются большие массогабаритные характеристики, сложная конструкция, неудобство в эксплуатации, относительно низкая точность регулирования расхода рабочей среды.
Наиболее близким по технической сущности является клапан, содержащий литой фланцевый корпус, в который устанавливаются сочлененные общей осью регулирующие диски. Подвижный диск шарнирно при помощи тяги соединяется со штоком внешнего привода. Шток расположен радиально относительно регулирующих дисков и уплотнен сальниковым узлом. (CN 101210625 A, 02.07.2008).
Недостатком этого клапана являются значительные габариты и материалоемкость, сложность литой конструкции, наличие больших боковых (изгибающих) сил на шток клапана в силу его радиального расположения по отношению к подвижному диску, что приводит к снижению срока службы сальникового узла и клапана в целом.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в существенном снижении массогабаритных характеристик, технологичности изготовления, легкости монтажа, удобстве при эксплуатации и ремонта.
Данная задача решается за счет того, что дисковый затвор включает корпус в виде узкого цилиндрического кольца с сальниковым узлом для подсоединения внешнего привода и расположением в корпусе двух сочлененных общей осью дисков с проходными отверстиями. Один из дисков фиксируется в корпусе винтами и становится неподвижным, а другой диск через тягу и шарнирное соединение сочленяется со штоком внешнего привода, остается подвижным. Тангенциальное расположение штока внешнего привода с подвижным диском наделяет затвор большим вращательным моментом, что необходимо для работы в тяжелых рабочих условиях (полимер, смола, суспензия и т.п.). Кроме того, конструкция рабочей поверхности подвижного диска обеспечивает ленточное соприкосновение с неподвижным диском, что снижает силы трения и улучшает условия герметичности затвора.
Техническим результатом устройства является существенное снижение массогабаритных характеристик затвора за счет упрощенной конструкции корпуса, повышение надежности за счет усовершенствования конструкций дисков, их сопряжения между собой и внешним приводом. Отсутствие деталей со сложнопрофильными элементами упрощает и ускоряет процесс механической обработки деталей, обеспечивая изготовление затворов на стандартном оборудовании с применением известных материалов и технологий.
Сущность полезной модели поясняется следующими рисунками:
на фиг. 1 изображен дисковый затвор (вид спереди);
на фиг. 2. изображен затвор (вид сзади).
Дисковый затвор состоит из корпуса 1 с сальниковым узлом 8 и размещенным на его внутренней поверхности упоров 5. На подвижном диске 3 имеются разгрузочные камеры 11 (фиг. 2), выступы 4 и штифт 6. Штифт шарнирно соединяется с тягой 7, которая, в свою очередь, соединяется со штоком внешнего привода 9. Подвижной диск с неподвижным диском сочленяется при помощи оси 2 (фиг. 1).
Неподвижный диск 12 фиксируется в корпусе затвора при помощи винтов 10 (фиг. 2).
Предлагаемый дисковый затвор работает следующим образом.
На фигуре 1 показан затвор, где подвижный диск находится в среднем положении. Для дальнейшего открытия затвора внешний привод перемещает шток 9 с шарнирно сочлененной тягой 7 вниз, воздействуя на подвижный диск через штифт 6, поворачивая последний против часовой стрелки. Площадь для прохода рабочей среды увеличивается, и расход возрастает. При полностью совпадающих профильных окон дисков расход устанавливается максимальным. При обратном ходе штока в верхнее положение подвижный диск 3 полностью перекрывает окна в неподвижном диске 12 (фиг. 2), и расход рабочей среды прекращается. Герметичность затвора обеспечивается работой притертых плоских поверхностей дисков. Подача рабочей среды всегда производится со стороны подвижного диска, создавая дополнительные прижимные усилия. Для надежной работы затвора при больших перепадах давления в подвижном диске имеются разгрузочные камеры 11 (фиг. 2).
Дисковый затвор может перестраиваться на различные исполнения - «нормально закрытый» («НЗ») или «нормально открытый» («НО») без замены внешнего привода. Данная настройка производится поворотом неподвижного диска в корпусе затвора. Для этого откручиваются винты 10, и неподвижный диск 12 поворачивают до совмещения выемок 13 с гнездами открученных винтов. Затем винтами 10 неподвижный диск снова крепят в корпусе.
Узкий кольцевой корпус затвора позволяет выполнить монтаж устройства на трубопроводе стяжным, т.е. устройство устанавливается и стягивается между смонтированными фланцами на трубопроводе. Легкость и простота устройства делает его удобным в монтаже, демонтаже и эксплуатации.