ЗАПОРНАЯ АРМАТУРА

Устройство относится к машиностроению, а именно к арматуростроению и может быть использовано в качестве запорной арматуры на трубопроводах АЭС, ТЭС, магистральных нефте- и газопроводах.
Известна шиберная задвижка [описание к патенту на полезную модель RU 146585, приоритет от 20.12.2013, опубликовано 10.10.2014] включающая корпус с проходными отверстиями, установленным в нем запорным органом в виде шибера с отверстием и взаимодействующим с подвижными седлами с уплотнительным элементом, независимые опорные втулки, установленные внутри подвижных седел. На контактирующих поверхностях каждой опорной втулки и подвижного седла выполнены зеркально расположенные и смещенные относительно друг друга выступы с образованием между ними кольцевого зазора и размещением в нем упругого элемента в виде кольца.
Недостатком известной конструкции [описание к патенту на полезную модель RU 146585, приоритет от 20.12.2013, опубликовано 10.10.2014] является ее сложность и повышенный износ шибера и уплотнительных элементов седел, который обусловлен контактом сопряженных поверхностей шибера и уплотнительных элементов седел при изменении положения шибера с «открыто» на «закрыто» и наоборот.
Известна конструкция задвижки шиберной [описание изобретения к патенту RU 2128308, приоритет 25.03.1997, опубликовано 27.03.1999] включающая корпус с проходным отверстием. Внутри корпуса расположены шибер, подвижные седла с уплотнительным элементом и независимые опорные втулки. Каждая независимая опорная втулка образует с соответствующим подвижным седлом кольцевой зазор. Уплотнительный элемент подвижного седла со стороны, обращенной к шиберу, выполнен по радиусу.
Недостатком известной конструкции [описание изобретения к патенту RU 2128308, приоритет 25.03.1997, опубликовано 27.03.1999] является повышенный износ рабочих поверхностей шибера и подвижных седел, обусловленный контактом сопряженных поверхностей шибера и седел при изменении положения шибера с «открыто» на «закрыто» и наоборот.
Наиболее близкой по существенным признакам и взятой за прототип является конструкция известной шиберной задвижки [описание изобретения к патенту RU 2244862, приоритет от 07.04.2003, опубликовано 20.01.2005] включающая корпус с проходными каналами, шибер с проходным отверстием. В проходных каналах установлены входной и выходной патрубки с подвижными втулочными седлами. Подвижные втулочные седла поджаты к шиберу пружинами. Задвижка также имеет шпиндель с сальниковой набивкой, крышку и привод.
Недостатком известной конструкции [описание изобретения к патенту RU 2244862, приоритет от 07.04.2003, опубликовано 20.01.2005] является повышенный износ рабочих поверхностей шибера и подвижных втулочных седел, обусловленный контактом сопряженных поверхностей шибера и седел при изменении положения шибера с «открыто» на «закрыто» и наоборот.
Технический результат предлагаемой запорной арматуры заключается в повышении технологичности конструкции за счет ее упрощения, а также в снижении интенсивности износа сопряженных поверхностей шибера и подвижных втулочных седел при обеспечении высокой степени герметичности перекрытия потока рабочей среды путем исключения трения между шибером и подвижными втулочными седлами при движении и прижатии шибера к подвижным втулочным седлам при достижении конечного положения под действием давления со стороны потока рабочей среды.
Достигается технический результат тем, что в запорной арматуре включающей корпус, снабженный входным и выходным патрубками с подвижными втулочными седлами, крышку корпуса с сальниковым узлом, шибер с проходным отверстием, шпиндель, привод, подвижные втулочные седла снабжены расположенными по бокам в горизонтальной плоскости бобышками, а шибер оснащен захватами, расположенными в его нижней части и установленными под острым углом к рабочей поверхности задвижки и ориентированными в сторону его проходного отверстия.
На фиг. 1 представлена запорная арматура в продольном разрезе в положении шибера соответствующем свободному движению потока рабочей среды через нее. На фиг. 2 представлена запорная арматура в продольном разрезе в положении соответствующем полному перекрытию движения потока рабочей среды. На фиг. 3 представлено подвижное втулочное седло с бобышками. На фиг. 4 представлен шибер с проходным отверстием и захватами. На фиг. 5 показано взаимодействие захватов шибера с бобышками подвижных втулочных седел в положении шибера, соответствующем полному перекрытию движения потока рабочей среды через запорную арматуру.
Запорная арматура включает корпус 1, снабженный входным 2 и выходным 3 патрубками на которых размещены подвижные втулочные седла 4, 5, соответственно, шибер 6 с проходным отверстием 7. На корпус 1 в верхней его части установлена крышка 8 имеющая сальниковый узел 9. Движение шибера 6 осуществляется от привода 10 через шпиндель 11.
Каждое из подвижных втулочных седел 4, 5 снабжено двумя бобышками 12, 13, установленными по их бокам в горизонтальной плоскости.
На шибере 6 с двух сторон, обращенных к подвижным втулочным седлам 4, 5, установлены захваты 14, 15 взаимодействующие с бобышками 12, 13 при нахождении шибера в положении соответствующем полному перекрытию потока рабочей среды. Захваты на шибере 6 установлены под острым углом к его рабочей поверхности и ориентированы в сторону проходного отверстия 7.
Для гарантированного обеспечения зазора между шибером 6 и подвижными втулочными седлами 4, 5 при отсутствии взаимодействия захватов 14, 15 с бобышками 12, 13 в конструкции крепления подвижных втулочных седел 4, 5 к входному 2 и выходному 3 патрубкам могут быть предусмотрены оттяжные устройства, обеспечивающие сдвиг подвижных втулочных седел 4, 5 в направлении от шибера 8, например, выполненные в виде пружин растяжения (на фиг. не показано).
Работает предлагаемая запорная арматура следующим образом.
При нахождении шибера 6 в нижнем положении его проходное отверстие 7 будет находиться напротив входного 2 и выходного патрубков 3, что обеспечивает свободное течение рабочей среды через запорную арматуру.
При необходимости перекрытия потока рабочей среды, транспортируемой по трубопроводу через запорную арматуру, привод 10 через шпиндель 11 обеспечивает поступательное движение шибера 6 вверх.
При этом захваты 14, 15 шибера 6 будут взаимодействовать с бобышками 12, 13 подвижных втулочных седел 4, 5. За счет такого взаимодействия подвижные втулочные седла 4, 5 будут притягиваться к шиберу 6 и плотно прижиматься к нему, обеспечивая тем самым герметичность перекрытия потока рабочей среды.
При «открытии» запорной арматуры привод 10 через шпиндель 11 обеспечивает поступательное движение шибера 8 вниз. При этом захваты 14, 15 выходят из взаимодействия с бобышками 12, 13 подвижных втулочных седел 4, 5. Дальнейшее движение шибера 6 в свое нижнее положение осуществляется без взаимодействия шибера 6 с подвижными втулочными седлами 4, 5.
В предложенной конструкции запорной арматуры движение шибера 6 относительно подвижных втулочных седел 4, 5 будет осуществляться без их взаимодействия, сопряжение указанных поверхностей будет происходить лишь малый промежуток времени при минимальном перемещении в момент прижатия подвижных втулочных седел 4, 5 к шиберу 6 при достижении шибером 6 положения, соответствующего полному перекрытию потока рабочей среды, что позволит существенного снизить интенсивность износа сопрягаемых поверхностей шибера 6 и подвижных втулочных седел 4, 5.
Предлагаемая запорная арматура обладает высокой технологичностью изготовления благодаря простоте его конструкции, а также высоким сроком службы благодаря снижению износа взаимодействующих поверхностей «шибер-седло».