задвижка

Формула изобретения

Задвижка, содержащая корпус с затворными отверстиями, расположенными на одной оси, затвор, закрепленный на несущем валу и выполненный из двух параллельно расположенных шиберов, основной и дополнительные приводы, связанные с несущим валом, при этом дополнительный привод вместе с клином и устройством сближения и удаления шиберов предназначен для синхронного перемещения шиберов вдоль оси затворных отверстий и поджатия их к торцам затворных отверстий без трения, основной привод предназначен для перемещения затвора соосно с несущим валом со сближенными шиберами без их соприкосновения с торцами затворных отверстий, отличающаяся тем, что несущий вал выполнен с возможностью совершения поступательного движения от основного привода и с возможностью совершения вращательного движения от дополнительного привода, с внутренней стороны шиберов выполнены пазы, в которые входят соответствующие выступы, выполненные на клине, в корпусе установлена направляющая шпонка, которая служит опорой для сближенных шиберов и направляющей для них при перемещении затвора соосно с несущим валом, при этом при сближении шиберов друг с другом тыльные кромки их боковых сторон образуют паз, в котором размещена направляющая шпонка, кроме того, шиберы в верхней части связаны с возможностью перемещения их в горизонтальной плоскости относительно несущего вала, который установлен в клине с возможностью поворота несущего вала вокруг его оси.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к оборудованию резервуаров для хранения нефти и нефтепродуктов, а также для трубопроводных систем перекачки различных жидкостей и газов. Задвижки являются наиболее распространенным видом запорной арматуры, в которой переход перекрывается наступательным перемещением запорного органа (затвора) в направлении, перпендикулярном к направлению движения потока транспортируемой среды.

Известна конструкция задвижки, в которой запорный орган имеет форму клина, который при опускании плотно прижимается к уплотнительным поверхностям корпуса задвижки, перекрывая ее проходное сечение.

Недостатком такой конструкции задвижки является то, что запорный орган выполнен в виде единой детали в клиновом исполнении. При закрывании и открывании задвижки в условиях трения уплотнительных поверхностей затвора и седел корпуса происходит износ контактирующих поверхностей, также может возникнуть заклинивание затвора, а в результате - аварийная ситуация.

Наиболее близкой по технической сущности к заявляемому решению является задвижка, содержащая корпус с затворными отверстиями, расположенными по одной оси, затвор, закрепленный на валу основного привода и выполненный из двух параллельно расположенных шиберов, дополнительный привод, расположенный по оси вала основного привода для синхронного перемещения шиберов к затворным отверстиям вдоль их оси и поджатия шиберов к торцам затворных отверстий без трения и состоящий из клина с установленными в нем устройством сближения и удаления шиберов, винта и полумуфт для перемещения клина, основной привод, расположенный с возможностью перемещения затвора соосно с валом со сближенными шиберами без их соприкосновения с торцами затворных отверстий.

Данная конструкция имеет следующие недостатки, такие как возможность перекоса контактирующих поверхностей затвора по отношению торцов затворных отверстий, а это снижает износостойкость конструкции и долговечность, а также снижается герметичность затворных отверстий. Промежуточные элементы, использованные в данной конструкции, такие как дополнительные валы, соединительные муфты, усложняют конструкцию и снижают ее надежность при эксплуатации, а также не позволяют расширить диапозон применения за счет невозможности регулирования перекачиваемого потока жидкости или газа.

Задачей настоящего изобретения является повышение износостойкости, долговечности и упрощение конструкции задвижки и расширение диапазона применения за счет регулирования перекачиваемого потока жидкости или газа при сохранении максимальной степени герметизации затворных отверстий и при контактировании поверхностей затвора и торцов затворных отверстий без трения.

Поставленная задача решается следующим образом: в задвижке, содержащей корпус с затворными отверстиями, расположенными на одной оси, затвор, закрепленный на несущем валу и выполненный из двух параллельно расположенных шиберов, основной и дополнительные приводы, связанные с несущим валом, предназначенные: дополнительный - с клином и устройством сближения и удаления шиберов для синхронного перемещения шиберов вдоль оси затворных отверстий и поджатия их к торцам затворных отверстий без трения, основной - для перемещения затвора соосно с валом со сближенными шиберами без их соприкосновения с торцами затворных отверстий, несущий вал выполнен с возможностью совершения поступательного движения от основного привода и с возможностью совершения вращательного движения от дополнительного привода, у шиберов с внутренней стороны выполнены пазы, в которые входят соответствующие выступы, выполненные на клине, в корпусе установлена направляющая шпонка, которая служит опорой для сближенных шиберов и направляющей для них при перемещении затвора соосно с валом, при этом при сближении шиберов тыльные кромки их боковых сторон образуют паз, в котором расположена направляющая шпонка, кроме того, шиберы в верхней части связаны с возможностью перемещения их в горизонтальной плоскости с несущим валом, который установлен в теле клина с возможностью поворота несущего вала вокруг его оси.

Отличительный признак данной конструкции задвижки, такой как возможность несущего вала совершать вращательно-поступательные движения за счет двух автономных приводов, позволяет исключить дополнительные валы, установка несущего вала в теле клина с возможностью поворота вокруг оси вала исключает использование муфт, а это все позволяет упростить конструкцию, устранить «дребезжание» элементов.

Выполнение шиберов с пазами с внутренней стороны и клина с соответствующими выступами и использование установленной в корпусе шпонки как опоры при сближении шиберов и как направляющей при перемещении затвора соосно валу дает возможность исключить перекос контактирующих поверхностей затвора относительно затворных отверстий и, как результат, повысить износостойкость и надежность конструкции.

На основании вышеизложенного делаем вывод, что данное предложение является новым (авторам не известны технические решения с данными отличительными признаками) и отвечает критерию «патентоспособность».

Предложенная задвижка представлена на фиг.1, на фиг.2 - разрез по А-А на фиг.1.

Задвижка содержит корпус 1 литого или сварного исполнения камерного типа. В корпусе 1 имеются патрубки 2 (левый) и 3 (правый) с затворными отверстиями проходного сечения для присоединения задвижки к трубопроводу. Патрубки 2 и 3 и отверстия в них расположены на одной оси. Торцы 4 и 5 патрубков 2 и 3 параллельны друг другу и перпендикулярны оси затворных отверстий патрубков 2 и 3. Затвор задвижки выполнен раздвижным и состоит, например, из двух шиберов 6 и 7 с тыльными кромками боковых сторон 8 и 9, скользящими по направляющей шпонке 10. Перпендикулярно оси затворных отверстий патрубков 2 и 3 расположен несущий вал 11, на котором расположен основной привод 12 с резьбой на втулке 17 и гайкой 18. Шиберы 6 и 7 установлены на несущем валу 11 с возможностью перемещения их вверх или вниз и удержания при их сближении. Для удаления шиберов 6 и 7 друг от друга и сближения их друг к другу использован клин 13, который снабжен резьбой и устройством сближения, состоящим из пазов 14 и 15 (фиг.2), выполненных на шиберах 6 и 7 и соответствующих выступам, выполненных на клине 13. Задвижка снабжена дополнительным приводом 16, установленном на несущем валу 11 для вращательного его движения, перемещения клина 13 вверх и вниз. Последний синхронно перемещает шиберы 6 и 7 к торцам и от торцов патрубков 4 и 5.

Основной привод 12 может быть выполнен в виде рычажного устройства (на чертеже не показан), а также с помощью передачи винт-гайка, как показано на фигуре 1, вращая привод 12 мы одновременно вращаем втулку-винт 17 в гайке 18, с помощью которых перемещаем несущий вал 11 и затвор вверх или вниз, открывая и закрывая задвижку.

Несущий вал 11 выполнен с возможностью совершать поступательное движение от основного привода 12 и с возможностью совершать вращательное (винтовое) движение от дополнительного привода 16. Оба привода выполнены и связаны с валом 11 автономно. Несущий вал 11 установлен в теле клина 13 на резьбе с возможностью поворота несущего вала 11 вокруг его оси.

У шиберов 6 и 7 с внутренней стороны боковых сторон выполнены пазы 14 и 15, в которые входят соответствующие выступы, выполненные на клине 13. Шиберы 6 и 7 в верхней своей части связаны с несущим валом 11 с возможностью перемещения их в горизонтальной плоскости.

В корпусе 1 установлена направляющая шпонка 10, которая служит опорой для сближенных шиберов 6 и 7 и направляющей для них при опускании и поднятии затвора. При этом шиберы 6 и 7 скользят по шпонке 10 тыльными кромками 8 и 9 своих боковых сторон, что позволяет сохранять положение поверхностей шиберов 6 и 7 строго перпендикулярно оси затворных отверстий патрубков 2 и 3, а это исключает перекос и соприкосновение поверхностей шибера с торцами патрубка 4 и 5 при поднятии (открытии) и опускании (закрывании) затвора.

Задвижка работает следующим образом. При открывании задвижки сначала синхронно сближают шиберы 6 и 7 друг к другу до их взаимного удаления от торцов патрубков 4 и 5, при этом приводят во вращательное движение несущий вал 11 с помощью дополнительного привода 16 и за счет этого клин 13 перемещают вниз, при этом устройство сближения шиберов включается в работу и шиберы 6 и 7 начинают сближение друг к другу одновременно с перемещением клина 13. Шиберы 6 и 7 сближаются до упора к несущему валу. После этого начинают подъем затвора со сближенными шиберами 6 и 7. Подъем осуществляют за счет поступательного движения несущего вала 11 с помощью основного привода 12. При поднятом затворе задвижка открыта и при этом происходит подача потока жидкости или газа в трубопровод.

При закрытии задвижки затвор опускают за счет поступательного движения несущего вала 11 с помощью основного привода 12. При этом сближенные шиберы опускают без соприкосновения с торцами патрубков. Затем опущенные шиберы 6 и 7 синхронно раздвигают с помощью клина 13 устройства удаления шиберов с помощью перемещения клина 13 вверх, что происходит при вращательном движении несущего вала 11 с помощью дополнительного привода 16. Раздвижение шиберов 6 и 7 клином 13 происходит до момента прижатия их к торцам 4 и 5 затворных отверстий патрубков 2 и 3. Контакт шиберов с торцами осуществляют путем прижатия их к торцам 4 и 5 затворных отверстий патрубков 2 и 3 без силы трения. Таким образом перекрывается движение потока жидкости и газа в трубопроводе. Направление движения затвора при открывании и закрывании задвижки производится в направлении, перпендикулярном оси затворных отверстий патрубков 2 и 3.

Задвижка может перекрывать потоки низкого, среднего, высокого давления и может регулировать поток жидкости или газа за счет частичного перекрытия затворных отверстий.

Предлагаемая конструкция задвижки позволяет обеспечит максимальную степень герметизации затворных отверстий за счет исключения перекоса соприкасающихся поверхностей шиберов (заклинивания затвора), а в результате снизить износ торцов патрубков и шиберов. В предлагаемой конструкции задвижки исключены дополнительные валы, соединительные муфты, которые ослабляют и усложняют конструкцию, а это позволило упростить конструкцию задвижки и повысить ее жесткость, а при частичном перекрытии трубопровода исключить «дребезжание» элементов задвижки.