Патент на изобретение №2293238

(54) УСТРОЙСТВО ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩЕЕ

(57) Реферат:

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение между седловыми поверхностями, и предназначено для применения в газовой промышленности для регулирования расхода газового потока. Устройство запорно-регулирующее содержит расположенный в корпусе между входной и выходной полостями плоский шибер с отверстием. Шибер связан с штоком привода и контактируюет с седлами. Седла расположены во входной и выходной полостях. Со стороны седла выходной полости расположен кольцевой уплотнительный элемент. Шибер снабжен двумя дополнительными кольцевыми уплотняющими элементами, последние расположены со стороны седла входной полости и образуют между собой разгрузочную полость. Эта полость соединена каналами в шибере с выходной полостью. Шибер неподвижно установлен на валу, выполнен цилиндрическим и размещен в сопрягаемом с ним соосном цилиндрическом седле. Седло расположено во входной полости. В шибере аналогично отверстию выполнены еще два отверстия, центры всех отверстий расположены на одном диаметре, соосном шиберу, и на одинаковом расстоянии друг от друга. Аналогичные соосные отверстия выполнены в цилиндрическом седле. Площадь поверхности разгрузочной полости равна площади поверхности, ограниченной кольцевым уплотнительным элементом, расположенным со стороны седла выходной полости без площади отверстий в шибере. Центр одного из отверстий в шибере расположен на главной вертикальной оси за центром. Шток привода расположен в выходной полости и выполнен с выступом на конце, в котором выполнен горизонтальный паз. Вал со стороны выходной полости выполнен в виде кривошипа с постоянным радиусом расположения шипа, взаимодействующего с пазом выступа штока. Изобретение направлено на повышение надежности работы устройства благодаря использованию приводного механизма, расположенного за регулирующим шибером вне зоны проходных отверстий. 2 ил.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение между седловыми поверхностями, имеющими форму поверхностей тел вращения, и может быть использовано в газовой промышленности для регулирования расхода газового потока.

Известно устройство, содержащее корпус с проходным каналом, соосно которому установлено неподвижное седло с отверстием. В седле установлен плоский шибер с вкладышем. При необходимости регулирования расхода проходящей среды подают соответствующий сигнал на привод, который перемещает плоский шибер с вкладышем относительно седла, в результате чего проходное отверстие в седле частично перекрывается шибером (а.с. №785579, МПК F 16 K 3/00, приор. от 17.10.75 г.).

Недостатком устройства является большая сила прижатия плоского шибера с вкладышем к седлу от действия перепада давления, что вызывает износ трущихся поверхностей и снижает их долговечность.

Известен шиберный затвор, позволяющий частично уменьшить силу прижатия шибера. Устройство содержит шиберный затвор, состоящий из основного шибера, соединенного с приводом перемещения, и дополнительного шибера с вырезом для прохода рабочей среды, причем в вырезе дополнительного шибера установлена решетка и между ней и основным шибером образована разгрузочная полость (а.с. №811031, кл. F 16 K 3/34, 1977 г.).

Недостатком затвора является то, что при больших перепадах давления транспортируемой среды, несмотря на частичную разгрузку шибера, износ трущихся поверхностей сохраняется.

Известен шиберный затвор, содержащий расположенный в корпусе между входной и выходной полостями плоский с уплотняющей поверхностью шибер с отверстием, связанный с приводом и контактирующий с седлами, расположенными во входной и выходной полостях, и кольцевые уплотнительные элементы, при этом шибер снабжен двумя дополнительными кольцевыми уплотняющими элементами, расположенными со стороны седла входной полости и образующими между собой разгрузочную полость, а на противоположной стороне шибера размещен другой уплотнительный кольцевой элемент, при этом площадь поверхности разгрузочной полости равна площади поверхности, ограниченной кольцевым уплотнительным элементом на противоположной стороне шибера и отверстием в шибере, а в последнем выполнены каналы для сообщения разгрузочной полости с выходной полостью (а.с. №1663295, F 16 K 3/316, 20.12.89 г.).

Недостатком шиберного затвора является небольшой диапазон регулирования площади проходного отверстия по сравнению с условным проходом из-за поступательного перемещения шибера при относительно небольших габаритных размерах затвора.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является устройство запорно-регулирующее, содержащее расположенный в корпусе между входной и выходной полостями плоский шибер с отверстием, связанный с штоком привода и контактирующий с седлами, расположенными во входной и выходной полостях, и кольцевой уплотнительный элемент, расположенный со стороны седла выходной полости, при этом шибер снабжен двумя дополнительными кольцевыми уплотняющими элементами, расположенными со стороны седла входной полости и образующими между собой разгрузочную полость, соединенную каналами в шибере с выходной полостью, причем шибер неподвижно установлен на валу, выполнен цилиндрическим и размещен в, сопрягаемом с ним, соосном цилиндрическом седле, расположенном во входной полости, при этом в шибере аналогично отверстию выполнены еще два отверстия, причем центры всех отверстий расположены на одном диаметре соосном шиберу и на одинаковом расстоянии друг от друга, при этом аналогичные соосные отверстия выполнены в цилиндрическом седле, расположенном во входной полости, а на валу во входной полости неподвижно установлен кривошип, связанный шатуном с штоком привода, причем площадь поверхности разгрузочной полости равна площади поверхности, ограниченной кольцевым уплотнительным элементом, расположенным со стороны седла выходной полости без площади отверстий в шибере (патент на полезную модель РФ №42609, F 16 K 3/00, 3/22, 19.07.2004 г.).

Недостатком устройства запорно-регулирующего является то, что кривошип и шатун находятся в потоке перед регулирующим шибером и создают дополнительное сопротивление движению транспортируемой среды.

Задача, достигаемая изобретением, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого приводной механизм располагался за регулирующим шибером и не препятствовал движению транспортируемой среды.

Для достижения названного технического результата устройство запорно-регулирующее содержит расположенный в корпусе между входной и выходной полостями плоский шибер с отверстием, связанный с штоком привода и контактирующий с седлами, расположенными во входной и выходной полостях, и кольцевой уплотнительный элемент, расположенный со стороны седла выходной полости, при этом шибер снабжен двумя дополнительными кольцевыми уплотняющими элементами, расположенными со стороны седла входной полости и образующими между собой разгрузочную полость, соединенную каналами в шибере с выходной полостью, причем шибер неподвижно установлен на валу, выполнен цилиндрическим и размещен в, сопрягаемом с ним, соосном цилиндрическом седле, расположенном во входной полости, при этом в шибере аналогично отверстию выполнены еще два отверстия, причем центры всех отверстий расположены на одном диаметре, соосном шиберу, и на одинаковом расстоянии друг от друга, при этом аналогичные соосные отверстия выполнены в цилиндрическом седле, расположенном во входной полости, причем площадь поверхности разгрузочной полости равна площади поверхности, ограниченной кольцевым уплотнительным элементом, расположенным со стороны седла выходной полости без площади отверстий в шибере.

Заявляемое устройство запорно-регулирующее отличается от прототипа тем, что центр одного из отверстий в шибере расположен на главной вертикальной оси за центром, а шток привода расположен в выходной полости и выполнен с выступом на конце, в котором выполнен горизонтальный паз, при этом вал со стороны выходной полости выполнен в виде кривошипа с постоянным радиусом расположения шипа, взаимодействующего с пазом выступа штока.

Предлагаемое изобретение изображено на чертеже, где на фиг.1 изображен продольный разрез устройства в открытом положении, на фиг.2 – вид А на фиг.1.

Устройство запорно-регулирующее содержит корпус 1, в котором между входной 2 и выходной 3 полостями расположен неподвижно установленный на валу 4 плоский цилиндрический шибер 5 с тремя отверстиями 6, центры которых расположены на одном диаметре соосном шиберу и на одинаковом расстоянии друг от друга, причем центр одного из них расположен на главной вертикальной оси за центром.

Шибер с одной стороны размещен в, сопрягаемом с ним, соосном цилиндрическом седле 7, расположенном во входной полости, а с другой стороны контактирует с седлом 8, расположенным в выходной полости, при этом шибер снабжен кольцевым уплотнительным элементом 9, расположенным со стороны седла выходной полости и двумя дополнительными кольцевыми уплотняющими элементами 10, 11, расположенными со стороны седла входной полости и образующими между собой разгрузочную полость 12, соединенную каналами 13 в шибере с выходной полостью. В цилиндрическом седле, расположенном во входной полости, выполнены отверстия 14 соосные аналогичным отверстиям в шибере.

Шток 15 привода 16 расположен в выходной полости и выполнен с выступом 17 на конце, в котором выполнен горизонтальный паз 18. Вал со стороны выходной полости выполнен в виде кривошипа с постоянным радиусом шипа 19, взаимодействующего с пазом выступа штока.

Площадь поверхности разгрузочной полости равна площади поверхности, ограниченной кольцевым уплотнительным элементом, расположенным со стороны седла выходной полости без площади отверстий в шибере.

Устройство работает следующим образом. В исходном положении устройство находится в открытом положении. При необходимости регулирования расхода транспортируемой среды подают соответствующий сигнал на привод 16, шток 15 которого перемещается вниз и через шип 19 поворачивает вал 4 и неподвижно установленный на нем плоский цилиндрический шибер 5 относительно неподвижных седел 7 и 8, в результате отверстия 14 в седле 7 частично перекрываются шибером 5 и расход уменьшается.

При перемещении шибера 5 независимо от перепада давления на нем обеспечивается уравновешивание шибера между двумя седлами 7 и 8 за счет разгрузочной полости 12, так как в ней обеспечивается такое же давление, что и в выходной полости 3 за счет каналов 13 в шибере 5, а сила от перепада давления, направленная от седла 7 на шибер 5 уравновешивается силой от перепада давления, направленной на шибер 5 от седла 8.

При необходимости перекрытия прохода транспортируемой среды подают максимальный по величине сигнал на привод 16. Шток 15 перемещается вниз в свое крайнее нижнее положение и при этом через шип 19 поворачивает вал 4 и плоский шибер 5 относительно неподвижных седел 7 и 8, в результате чего отверстия 14 в седле 7 полностью перекрываются шибером 5, прекращая подачу транспортируемой среды из входной полости 2 в выходную 3.

Благодаря использованию приводного механизма, расположенного за регулирующим шибером вне зоны проходных отверстий, повышается надежность работы устройства.

Формула изобретения

Устройство запорно-регулирующее, содержащее расположенный в корпусе между входной и выходной полостями плоский шибер с отверстием, связанный с штоком привода и контактирующий с седлами, расположенными во входной и выходной полостях, и кольцевой уплотнительный элемент, расположенный со стороны седла выходной полости, при этом шибер снабжен двумя дополнительными кольцевыми уплотняющими элементами, расположенными со стороны седла входной полости и образующими между собой разгрузочную полость, соединенную каналами в шибере с выходной полостью, причем шибер неподвижно установлен на валу, выполнен цилиндрическим и размещен в сопрягаемом с ним соосном цилиндрическом седле, расположенном во входной полости, при этом в шибере аналогично отверстию выполнены еще два отверстия, причем центры всех отверстий расположены на одном диаметре, соосном шиберу, и на одинаковом расстоянии друг от друга, при этом аналогичные соосные отверстия выполнены в цилиндрическом седле, расположенном во входной полости, причем площадь поверхности разгрузочной полости равна площади поверхности, ограниченной кольцевым уплотнительным элементом, расположенным со стороны седла выходной полости без площади отверстий в шибере, отличающееся тем, что центр одного из отверстий в шибере расположен на главной вертикальной оси за центром, а шток привода расположен в выходной полости и выполнен с выступом на конце, в котором выполнен горизонтальный паз, при этом вал со стороны выходной полости выполнен в виде кривошипа с постоянным радиусом расположения шипа, взаимодействующего с пазом выступа штока.

РИСУНКИ

MM4A – Досрочное прекращение действия патента СССР или патента Российской Федерации на изобретение из-за неуплаты в установленный срок пошлины за поддержание патента в силе

Дата прекращения действия патента: 21.05.2008

Извещение опубликовано: 10.06.2010 БИ: 16/2010