поршневая задвижка

Классы МПК:F16K3/24 с цилиндрическими запорными элементами 
F16K31/122 с воздействием жидкости или газа на поршень
F16K43/00 Вспомогательные запорные средства в клапанах, которые в случае ремонта клапанов, например чистки, могут принять на себя функции обычных запорных средств; устройства для временной замены частей клапанов для той же цели
Автор(ы):
Патентообладатель(и):Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Тамбовский государственный технический университет" ФГБОУ ВПО ТГТУ (RU)
Приоритеты:
подача заявки:
2013-07-30
публикация патента:

Поршневая задвижка относится к трубопроводной арматуре и может быть использована в нефтяной, химической и других отраслях промышленности. Поршневая задвижка содержит корпус с уплотняющей втулкой, два поршня-шибера, два штока, две крышки, две опорные вогнутые площадки. Корпус выполнен в виде крестовины с двумя резьбовыми отверстиями, заглушенными пробками. В центре корпуса размещена уплотняющая втулка с торцами, с двух сторон которой введены поршни-шиберы, выполненные с полостями, с днищами и торцевыми уплотнениями. Днища герметично скреплены со штоками, которые имеют выходы через герметические уплотнения в крышках, на концах штоков размещены опорные вогнутые площадки. Внутренней поверхностью корпуса, торцами уплотняющей втулки, полостями поршней-шиберов и крышками образованы две емкости, заполненные гидравлическим маслом. В результате обеспечивается надежность работы задвижки при аварийных ситуациях и стихийных бедствиях, кроме того, обеспечивается возможность проведения профилактического ремонта без снятия с трубопровода. 5 ил. поршневая задвижка, патент № 2527774

поршневая задвижка, патент № 2527774 поршневая задвижка, патент № 2527774 поршневая задвижка, патент № 2527774 поршневая задвижка, патент № 2527774 поршневая задвижка, патент № 2527774

Формула изобретения

Поршневая задвижка, содержащая корпус с уплотняющей втулкой, два поршня-шибера, два штока, две крышки, две опорные вогнутые площадки, отличающаяся тем, что корпус выполнен в виде крестовины с двумя резьбовыми отверстиями, заглушенными пробками, уплотняющая втулка размещена в центре корпуса, с двух сторон введены поршни-шиберы, выполненные с полостями, с днищами и торцевыми уплотнениями, днища скреплены со штоками с выходами через герметические уплотнения в крышках, на концах штоков размещены опорные вогнутые площадки, внутренней поверхностью корпуса, торцами уплотняющей втулки, полостями поршней-шиберов и крышками образованы две емкости, заполненные гидравлическим маслом.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в нефтяной, химической и других отраслях промышленности.

Известна поршневая задвижка для загрязненных сред. Она содержит корпус с направляющей камерой, сообщенной через обратный клапан с источником очищающей среды, и цилиндрический запорный орган с установленными на его наружной поверхности уплотнениями одностороннего действия. Причем внутри запорного органа образована герметичная полость, в которой установлен поршень со сквозным отверстием, а задвижка снабжена пустотелым штоком, жестко соединяющим поршень с корпусом, через который подпоршневая полость сообщена с источником очищающей среды, причем в отверстии поршня установлен обратный клапан, а в верхней зоне надпоршневой полости в запорном органе выполнены каналы, перекрываемые уплотнениями одностороннего действия (а.с. SU 1151747, кл. F16K 3/28, 1985).

Недостатком указанной задвижки являются отсутствие возможности перекрытия потока рабочей силы при аварийных ситуациях в автоматическом режиме, недостаточная надежность работы, обусловленная сложностью конструкции, проявляющейся в наличии сравнительно большого количества уплотнительных элементов.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является гидравлическая поршневая задвижка содержащая поршень-шибер, имеющий канавки, соединенные между собой, заполненные гидравлическим маслом и создающие лабиринтное уплотнение между поршнем-шибером и гильзой. А указатель положения поршня-шибера одновременно выполняет функции ограничителя хода поршня-шибера и предотвращает поворот последнего, а в аккумуляторе механической энергии пружины имеют различное направление навивки и при сборке чередуются между собой, а также между пружинами и поршнем расположена пята, имеющая нижнюю выпуклую сферическую поверхность, а верхняя поверхность поршня-шибера имеет форму внутреннего конуса, причем пята содержит отверстие для указателя, а также возможна установка в нижней части соединяющих канавок ползунов с заполнением всех канавок гидропастой, а также возможна установка в зазоре между пятой и поршнем-шибером дополнительного упругого уплотнения (а.с. RU 2126921 С1, F16K 3/24, 1999).

Недостатком указанной задвижки является необходимость постоянной работы компрессорной установки для обеспечения удержания поршня-шибера в верхнем положении для обеспечения прохода рабочей среды через задвижку. Выполнение аккумулятора механической энергии с несколькими пружинами в верхней части корпуса, воздействующими на поршень-шибер, при возникновении аварии на компрессорной установке или на магистрали управления задвижкой приведет к нежелательному перекрытию рабочей среды через задвижку действием пружин, установленных в верхней части корпуса. В данной ситуации также отсутствует возможность быстрого открытия задвижки для прохода рабочей среды.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности работы задвижки при стихийных бедствиях и аварийных ситуациях.

Данная задача решается за счет того, что поршневая задвижка содержит корпус с уплотняющей втулкой, два поршня-шибера, два штока, две крышки, две опорные вогнутые площадки, отличается тем, что корпус выполнен в виде крестовины с двумя резьбовыми отверстиями, заглушенными пробками, уплотняющая втулка размещена в центре корпуса, с двух сторон введены поршни-шиберы, выполненные с полостями, с днищами и торцевыми уплотнениями, днища скреплены со штоками с выходами через герметические уплотнения в крышках, на концах штоков размещены опорные вогнутые площадки, внутренней поверхностью корпуса, торцами уплотняющей втулки, полостями поршней-шиберов и крышками образованы две емкости, заполненные гидравлическим маслом.

Технический результат достигается тем, что размещение в корпусе задвижки двух поршней-шиберов дает возможность проведения профилактического ремонта без снятия с трубопровода. В результате обеспечивается надежность работы задвижки при аварийных ситуациях и стихийных бедствиях.

Сущность изобретения поясняется чертежами, на которых изображено: на фиг.1 - общий вид поршневой задвижки; на фиг.2 - поршневая задвижка в рабочем положении; на фиг.3 - поршневая задвижка в закрытом положении; на фиг.4 - поршневая задвижка в закрытом положении; на фиг.5 - поршневая задвижка в состоянии ремонта.

Предлагаемая конструкция поршневой задвижки состоит из корпуса 1, выполненного в виде крестовины с двумя резьбовыми отверстиями 2, заглушенными пробками 3. В центре корпуса 1 размещена уплотняющая втулка 4 с торцами 5, с двух сторон уплотняющей втулки 4 введены два поршня-шибера 6, выполненные с днищами 7, торцевыми уплотнениями 8, выполненными в виде кольцевых проточек и полостями 9. Два штока 10 герметично скреплены с днищами 7 с выходом через герметическое уплотнение 11 в крышках 12 с прорезями 13 и упорами 14. На концах штоков имеются опорные вогнутые площадки 15, между корпусом 1 и крышками 12 размещены кольцевые уплотнения 16, скрепленные болтами 17. Внутренней поверхностью корпуса 1, торцами 5 уплотняющей втулки 4, полостями 9 и крышками 12 образованы две емкости, заполненные гидравлическим маслом (фиг.1).

Задвижка работает следующим образом. Перед установкой задвижки на трубопровод поршни-шиберы разводят до упоров 14 крышки 12, вывертывают пробки 3 и заливают гидравлическое масло, которое через прорези 13 заполняет емкости, образованные внутренней поверхностью корпуса 1, торцевыми поверхностями уплотняющей втулки 4, полостью 9 и крышками 12, заглушают пробками 3. Масло в емкости находится в статическом состоянии, это обеспечивается плотностью контакта поршней-шиберов 6 с уплотняющей втулкой 4, герметическими уплотнениями штоков 10 и проходящей через задвижку средой. При обычном режиме работы закрытие и открытие задвижки производится вручную воздействием на опорные вогнутые площадки (фиг.2).

При возникновении стихийного бедствия, а именно пожара, на нефтяной скважине температура вокруг задвижки резко возрастает, что приводит к нагреву емкостей с маслом, которое закипает, растет давление, которое воздействует на днище поршней-шиберов и приводит их к встречному движению до полного прижатия кольцевых уплотнений, перекрывая проходящую через задвижку среду (фиг.3).

Наличие опорных вогнутых площадок 15 на концах штоков 10, скрепленных с днищами 7, поршней-шиберов 6, обеспечивает дистанционное перекрытие проходящей через задвижку среды действием водяной струи из брандспойта на опорную вогнутую площадку 15. Струи при этом меняют движение на обратное, а на вогнутой поверхности создается область повышенного давления, что приводит поршень-шибер 6 в движение до кольцевого уплотнения противолежащего поршня-шибера 6, надежно перекрывая проходящую через задвижку среду (фиг.4).

Для проведения профилактического ремонта правым поршнем-шибером перекрывают проходящую через задвижку среду, при этом левый поршень-шибер находится в нерабочем состоянии, что позволяет развернуть болты, слить масло, извлечь поршень-шибер и произвести профилактический ремонт.

После проведения ремонта установить поршень-шибер на прежнее место и перекрыть им проходящую через задвижку среду, при этом правый поршень-шибер перемещается под действием левого поршня-шибера до упора 14 крышки 12 и занимает нерабочее положение, что дает возможность развернуть болты и произвести профилактический ремонт правого поршня-шибера (фиг.5).

Скачать патент РФ Официальная публикация
патента РФ № 2527774

patent-2527774.pdf

Класс F16K3/24 с цилиндрическими запорными элементами 

устройство седла клапана для применения в гидравлических клапанах -  патент 2527813 (10.09.2014)
двусторонний уплотнительный узел двунаправленного действия для использования с клапанами -  патент 2527002 (27.08.2014)
управляющий пневмоклапан -  патент 2505730 (27.01.2014)
узел уплотнения для использования с клапанами, имеющими двухсекционную клетку -  патент 2495314 (10.10.2013)
регулирующий клапан -  патент 2495310 (10.10.2013)
регулирующий клапан -  патент 2495309 (10.10.2013)
регулирующий клапан -  патент 2495308 (10.10.2013)
клапан проточный -  патент 2486393 (27.06.2013)
регулирующее клапанное устройство и уплотнение -  патент 2485383 (20.06.2013)
клапан -  патент 2485375 (20.06.2013)

Класс F16K31/122 с воздействием жидкости или газа на поршень

компрессорный способ зарядки пневмоаккумулятора пневматического привода газораспределительного клапана и топливной форсунки двигателя внутреннего сгорания атмосферным воздухом -  патент 2528797 (20.09.2014)
способ зарядки рабочей жидкостью гидроаккумулятора системы гидравлического привода газораспределительного клапана и топливной форсунки двигателя внутреннего сгорания -  патент 2528788 (20.09.2014)
исполнительный механизм с устройством для изменения скорости подачи -  патент 2527268 (27.08.2014)
клапан нижнего спуска с встроенным пневматическим приводом -  патент 2503867 (10.01.2014)
клапан -  патент 2502911 (27.12.2013)
регулятор давления -  патент 2453723 (20.06.2012)
пневмопривод с тормозным устройством -  патент 2447329 (10.04.2012)
устройство, управляемое текучей средой под давлением, с безопасной крышкой камеры, содержащей текучую среду под давлением -  патент 2429388 (20.09.2011)
клапанное переключающее устройство (варианты) -  патент 2428614 (10.09.2011)
запорно-фиксирующее устройство поворотного механизма -  патент 2426017 (10.08.2011)

Класс F16K43/00 Вспомогательные запорные средства в клапанах, которые в случае ремонта клапанов, например чистки, могут принять на себя функции обычных запорных средств; устройства для временной замены частей клапанов для той же цели

Наверх