шиберная задвижка

Формула изобретения

ШИБЕРНАЯ ЗАДВИЖКА, содержащая корпус с гнездами и шибер с отверстием и подпружиненными седлами, размещенными в гнездах корпуса, отличающаяся тем, что она снабжена подпружиненными направляющими планками и подшипниковыми телами качения, в корпусе напротив боковых поверхностей шибера выполнены пазы прямоугольного сечения для размещения направляющих планок и их пружин, а в шибере с боковых сторон и в направляющих планках на стороне, обращенной к боковой поверхности шибера, выполнены канавки, при этом подшипниковые тела качения размещены между канавками с возможностью контактирования с их поверхностями.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к нефтегазодобывающей промышленности, в частности к запорным органам фонтанной арматуры для нефтяных и газовых скважин.

Известна шиберная задвижка, содержащая корпус с установленными в нем шибером с отверстием и подпружиненными седлами, размещенными в гнездах корпуса [1] Однако известная задвижка не обеспечивает снижение величины крутящего момента на штурвал.

Цель изобретения повышение эксплуатационной надежности работы задвижки путем снижения усилия на привод, которая достигается за счет установки шибера в корпусе задвижки на подшипниковых телах качения.

На фиг. 1 изображена задвижка, продольный разрез; на фиг. 2 разрез по А-А на фиг. 1.

Шиберная задвижка содержит корпус 1 с осевым каналом 2 и внутренней полостью 3. На корпусе 1 закреплен привод 4 управления задвижкой со штурвалом 5. В осевом канале 2 со стороны внутренней полости 3 выполнены гнезда в виде кольцевых расточек, в которых установлены кольцевые седла 6 с возможностью независимого осевого перемещения при их взаимодействии с тарельчатыми пружинами 7, установленными между торцами кольцевых уступов седел 6 и корпусом 1. Отверстия седел 6 совмещены с отверстием осевого канала 2 с образованием единого проходного канала задвижки. Во внутренней полости 3 корпуса 1 в плоскости, перпендикулярной оси канала 2, размещен шибер 8 (заслонка) с проходным отверстием. Седла 6, взаимодействующие с тарельчатыми пружинами 7, плотно прижаты своей внутренней торцевой поверхностью к плоской (рабочей) поверхности шибера 8.

На внутренней поверхности корпуса 1 в полости 3 в плоскости шибера 8 выполнены продольные пазы прямоугольного сечения, в которых установлены направляющие планки 9, подпружиненные относительно корпуса 1 посредством волнистых пружин 10. Шибер 8 связан с направляющими планками 9 посредством подшипниковых тел качения 11 (шариков), размещенных в продольных канавках, выполненных в направляющих планках 9 и на боковых поверхностях шибера 8. Таким образом шибер 8, связанный с приводом 4 управления задвижкой, установлен в корпусе 1 с возможностью поступательного перемещения в своей плоскости на шариках 11. Это обеспечивает совмещение проходного отверстия шибера 8 с проходным каналом 2 задвижки в момент открытия или перекрытие последнего шибером 8 в момент закрытия. Места контакта кольцевых седел 6 с корпусом 1 и шибером 8 герметизированы кольцевыми уплотнительными элементами 12.

Задвижка работает следующим образом. При поступлении давления в канал 2 корпуса 1 в закрытом положении шибера 8, седло 6 под действием усилия тарельчатой пружины 7 и давления проводимой среды прижимается к шиберу 8, размещенному во внутренней полости 3 корпуса 1. Герметизация мест контакта седел 6 с корпусом 1 и шибером 8 обеспечивается кольцевыми уплотнительными элементами 12. Усилие, действующее на шибер 8 от силы прижатия входного седла 6 и давления проводимой среды, передается через шарики 11 на направляющие планки 9, жестко установленные в пазах корпуса 1, и от них на корпус 1. В момент открывания задвижки путем вращения штурвала 5 привода 4 шибер 8, нагруженный отмеченным значительным осевым (относительно корпуса 1) усилием, "катится" по шарикам 11.

Очевидно, что усилие управления на приводе 4 предлагаемой задвижки будет значительно ниже усилия управления на приводе известной задвижки, так как коэффициент трения качения значительно меньше (приблизительно в 5 раз) коэффициента трения скольжения, которое происходит при перемещении шибера 8, нагруженного значительным осевым усилием, в известной задвижке.

Волнистые пружины 10 поджимают направляющие 9 к шарикам 11 для удержания последних от перемещения под собственным весом.

Таким образом, в результате снижения потребного усилия на приводе 4 (и соответственно крутящего момента на штурвале 5) обеспечивается повышение эксплуатационной надежности работы задвижки.