ЗАТВОР ПОВОРОТНЫЙ
ROTARY VALVE

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к затворам дисковым поворотным и может использоваться в нефтегазовой, химической, криогенной, энергетической и других отраслях промышленности, для перекрытия потоков жидких и газообразных сред.
Известен затвор поворотный по патенту на изобретение РФ №2492383 (бюл. №25, 10.09.2013), включающий корпус, диск с уплотнительной посадочной поверхностью, проходное отверстие затвора поворотного с уплотнительной посадочной поверхностью, ось вращения, где при повороте диска на открытие из закрытого положения происходит мгновенный отрыв непрерывной уплотнительной посадочной поверхности диска от непрерывной уплотнительной посадочной поверхности проходного отверстия затвора поворотного, где при закрытии происходит мгновенный контакт непрерывной уплотнительной посадочной поверхности диска с непрерывной уплотнительной посадочной поверхностью проходного отверстия затвора поворотного с минимизацией износа уплотнительных посадочных поверхностей.
Недостатком известной конструкции является нетехнологичная форма уплотнительной посадочной поверхности диска и проходного отверстия затвора поворотного, требующая для изготовления применение сложного и дорогостоящего оборудования, не позволяющая взаимную притирку уплотнительных посадочных поверхностей диска и проходного отверстия затвора поворотного широко применяемыми способами, для обеспечения высокого класса герметичности металл по металлу с минимизацией износа уплотнительных посадочных поверхностей.
Задачей изобретения является создание затвора поворотного, имеющего высокотехнологичную форму уплотнительной посадочной поверхности диска и проходного отверстия затвора поворотного минимизирующую износ уплотнительных посадочных поверхностей, не требующую для изготовления применение сложного и дорогостоящего оборудования, позволяющую взаимную притирку уплотнительных посадочных поверхностей диска и проходного отверстия затвора поворотного широко применяемыми способами, для обеспечения высокого класса герметичности металл по металлу, где при повороте диска на открытие из закрытого положения происходит мгновенный отрыв непрерывной уплотнительной посадочной поверхности диска, от непрерывной уплотнительной посадочной поверхности проходного отверстия затвора поворотного и где при закрытии происходит мгновенный контакт непрерывной уплотнительной посадочной поверхности диска с непрерывной уплотнительной посадочной поверхностью проходного отверстия затвора поворотного.
Решение поставленной задачи достигается тем, что в затворе поворотном, включающем корпус, диск с уплотнительной посадочной поверхностью, проходное отверстие затвора поворотного с уплотнительной посадочной поверхностью, ось вращения, уплотнительные посадочные поверхности диска и проходного отверстия затвора поворотного имеют коническую форму, где на периферийных участках диска, соосно оси вращения, выполнены профильные отверстия, через которые проходит ось вращения, с возможностью перемещения внутри профильных отверстий в перпендикулярном направлении относительно плоскости проходящей через уплотнительную посадочную поверхность диска, на конструктивно заданный ход, где диск имеет внутреннее центральное отверстие с передней и задней стенками, параллельными плоскости проходящей через уплотнительную посадочную поверхность диска, через которую проходит ось вращения, где на центральной части оси вращения выполнен толкатель, для взаимодействия с передней и задней стенками внутреннего отверстия диска, при возможном неполнооборотном движении оси вращения вокруг своей оси, где на торцевых поверхностях диска перпендикулярных оси вращения выполнены профильные канавки, имеющие прямые и дугообразные участки, где в каждой профильной канавке, расположены выполненные на корпусе затвора поворотного неподвижные шпонки, с возможностью перемещения в пределах размеров профильных канавок, где участки оси вращения в местах выхода из диска находятся в соответствующих отверстиях выполненных в корпусе затвора поворотного, с возможностью совершения неполнооборотного движения вокруг своей оси, где при повороте диска на открытие из закрытого положения происходит мгновенный отрыв непрерывной уплотнительной посадочной поверхности диска, от непрерывной уплотнительной посадочной поверхности проходного отверстия затвора поворотного и где при закрытии происходит мгновенный контакт непрерывной уплотнительной посадочной поверхности диска, к непрерывной уплотнительной посадочной поверхности проходного отверстия затвора поворотного, с минимизацией износа уплотнительных посадочных поверхностей.
Изобретение поясняется чертежами, где на фиг. 1 условно показано сечение затвора поворотного в состоянии - закрыто, на фиг. 2 условно показано сечение затвора поворотного в состоянии, где непрерывная уплотнительная посадочная поверхность диска находится в фазе мгновенного отрыва от непрерывной уплотнительной посадочной поверхности проходного отверстия затвора поворотного, на фиг. 3 условно показано сечение затвора поворотного в состоянии - открыто, на фиг. 4 условно показано сечение затвора поворотного в состоянии - закрыто, по оси вращения.
Затвор поворотный содержит корпус 1, диск 2 с уплотнительной посадочной поверхностью 3, проходное отверстие 4 затвора поворотного с уплотнительной посадочной поверхностью 5, ось вращения 6, где на периферийных участках диска 2, соосно оси вращения 6, выполнены профильные отверстия 7, где диск 2 при этом имеет внутреннее центральное отверстие 8 с передней стенкой 9 и задней стенкой 10, где на центральной части оси вращения 6 выполнен толкатель 11, для взаимодействия с передней стенкой 9 и задней стенкой 10 внутреннего центрального отверстия 8 диска 2, где на торцевых поверхностях 12 диска 2, выполнены профильные канавки 13, имеющие прямые и дугообразные участки, где в каждой профильной канавке 13, расположены выполненные на корпусе 1 затвора поворотного неподвижные шпонки 14, где участки 15 оси вращения 6 в местах выхода из диска 2 находятся в соответствующих отверстиях 16 выполненных в корпусе 1 затвора поворотного.
Затвор поворотный работает следующим образом.
Когда затвор поворотный находится в состоянии закрыто, диск 2 своей непрерывной уплотнительной посадочной поверхностью 3, прижат к непрерывной уплотнительной посадочной поверхности 5 проходного отверстия 4 затвора поворотного. При повороте оси вращения 6 в направлении на открытие из закрытого положения затвора поворотного, в самом начале движения, происходит взаимодействие выполненного на центральной части оси вращения 6 толкателя 11, с задней стенкой 10 внутреннего центрального отверстия 8 диска 2, что приводит к мгновенному отрыву непрерывной уплотнительной посадочной поверхности 3 диска 2 от непрерывной уплотнительной посадочной поверхности 5 проходного отверстия 4 затвора поворотного, на конструктивно заданный линейный ход, благодаря перемещению неподвижных шпонок 14 в прямых участках профильных канавок 13, при этом на всем диапазоне данного линейного хода сохраняется параллельность плоскости проходящей через непрерывную уплотнительную посадочную поверхность 3 диска 2 к плоскости проходящей через непрерывную уплотнительную посадочную поверхность 5 проходного отверстия 4 затвора поворотного, тем самым обеспечивая минимальный износ уплотнительных посадочных поверхностей. При дальнейшем повороте оси вращения 6 в направлении на открытие затвора поворотного, благодаря перемещению неподвижных шпонок 14 в дугообразных участках профильных канавок 13 в пределах размеров профильных канавок, плоскость непрерывной уплотнительной посадочной поверхности 3 диска 2 устанавливается перпендикулярно потоку, и затвор поворотный переходит в состоянии открыто, с максимальной пропускной способностью.
Для перевода затвора поворотного в состояние закрыто из открытого положения, поворотом оси вращения 6 в направлении на закрытие из открытого положения затвора поворотного, повторяется последовательность движений элементов затвора поворотного в обратном порядке, в результате чего, происходит взаимодействие выполненного на центральной части оси вращения 6 толкателя 11, с передней стенкой 9 внутреннего центрального отверстия 8 диска 2, что в конечном счете приводит к мгновенному контакту непрерывной уплотнительной посадочной поверхности 3 диска 2, к непрерывной уплотнительной посадочной поверхности 5 проходного отверстия 4 затвора поворотного, с минимизацией износа уплотнительных посадочных поверхностей. Коническая форма уплотнительных посадочных поверхностей диска и проходного отверстия затвора поворотного, не требующая для изготовления сложного и дорогостоящего оборудования, позволяет взаимную притирку уплотнительных посадочных поверхностей диска и проходного отверстия затвора поворотного, широко применяемыми способами, для обеспечения высокого класса герметичности металл по металлу.