Патент на изобретение №2301931

(54) ЗАПОРНО-РЕГУЛИРУЮЩЕЕ УСТРОЙСТВО

(57) Реферат:

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль седловой поверхности между впускным и выпускным каналами, и предназначено для установки на технологических линиях газовых промыслов для перекрытия и регулирования потока транспортируемой среды. Запорно-регулирующее устройство содержит корпус. В корпусе с проходным каналом и отверстием в седле установлены шибер с уплотнительной поверхностью и отверстием, соединенный со штоком привода, и запорный орган. Запорный орган выполнен в виде шаровой пробки, расположенной в отверстии шибера, со шпинделем. На шпинделе установлен рычаг с пальцем. В корпусе расположен упор с пазом с возможностью взаимодействия пальца рычага шпинделя шаровой пробки с указанным пазом. Изобретение позволяет повысить надежность работы, обеспечить ремонтопригодность и увеличить долговечность запорно-регулирующего устройства. 3 ил.

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль седловой поверхности между впускным и выпускным каналами, и может быть использовано для установки на технологических линиях газовых промыслов для перекрытия и регулирования потока транспортируемой среды.

Известно запорно-регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с уплотнительными поверхностями и отверстием и поворотный запорный элемент, фиксируемый в открытом положении, установленный вне зоны проходного отверстия, а уплотнительные поверхности шибера и седла герметизированы на всем диапазоне регулирования (а.с. №785579, 3 МПК F16K 3/00, приоритет от 17.10.75 г.).

Недостатком этого запорно-регулирующего устройства является использование двух приводов для запирания и регулирования транспортируемой среды, что усложняет конструкцию, управление и снижает надежность работы устройства.

Известно запорно-регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с уплотнительными поверхностями и отверстием, соединенный со штоком привода, и поворотный запорный элемент, фиксируемый в открытом положении, установленный вне зоны проходного отверстия, а уплотнительные поверхности шибера и седла герметизированы на всем диапазоне регулирования. Шток снабжен охватывающей его ступенчатой втулкой, установленной с возможностью осевого перемещения и фиксации ее в крайних положениях, причем на ступени меньшего диаметра выполнен паз, а поворотный запорный элемент установлен с возможностью взаимодействия с указанным пазом (а.с. №1203295, 4 МПК F16K 3/00, приоритет от 05.07.84 г.).

Недостатком устройства является его низкая надежность, обусловленная наличием жесткой связи между штоком, ступенчатой втулкой, поворотным запорным элементом и плоским шибером, что при закрытии устройства приводит к значительным усилиям на поворотный запорный элемент со стороны штока, передаваемым через ступенчатую втулку, что приводит к повышенному износу, а также поломке поворотного запорного элемента и делает невозможным герметичное перекрытие потока.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является запорно-регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным каналом и отверстием в седле установлены плоский шибер с уплотнительной поверхностью и отверстием, соединенный со штоком привода, и поворотный запорный орган, состоящий из двух сопряженных друг с другом заслонок, одна из которых глухая, а другая – разгрузочная с отверстием, расположенный на оси вне зоны проходного канала и фиксируемый в открытом положении, при этом шток снабжен охватывающей его ступенчатой втулкой, установленной с возможностью осевого перемещения и фиксации ее в крайних положениях, причем на ступени меньшего диаметра выполнен паз, а поворотный запорный орган установлен с возможностью взаимодействия с указанным пазом, при этом глухая заслонка выполнена в виде вильчатого рычага, а паз на ступенчатой втулке выполнен сквозным и расположен на торцевой поверхности, причем на штоке привода со стороны шибера выполнены выступы с возможностью взаимодействия с вильчатым рычагом, а сам шток привода выполнен составным из собственно штока и дополнительного штока, соединенных через упругий элемент (патент РФ №2238466, 7 МПК F16K 3/02, приоритет от 23.10.2002 г.).

Недостатком устройства является сложность конструкции, снижающая надежность работы устройства.

Задача, достигаемая изобретением, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого обеспечивалась бы надежность работы и повышались ремонтопригодность и долговечность устройства.

Для достижения названного технического результата в корпусе запорно-регулирующего устройства с проходным каналом и отверстием в седле установлены шибер с уплотнительной поверхностью и отверстием, соединенный со штоком привода, и запорный орган.

Заявляемое запорно-регулирующее устройство отличается от прототипа тем, что запорный орган выполнен в виде шаровой пробки, расположенной в отверстии шибера, со шпинделем, на котором установлен рычаг с пальцем, при этом в корпусе расположен упор с пазом с возможностью взаимодействия пальца рычага шпинделя шаровой пробки с указанным пазом.

Предлагаемое изобретение изображено на чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез устройства в закрытом положении, на фиг.2 – вид А на фиг.1 (крышка снята), на фиг.3 – разрез Б-Б на фиг.2.

Устройство содержит корпус 1, в котором выполнен осевой проходной канал 2. Внутри корпуса по оси проходного канала неподвижно установлено седло 3 с отверстием 4. В седле расположены направляющие элементы 5, шибер 6 с уплотнительной поверхностью 7 и отверстием 8, вкладыш 9 с отверстием 10 и уплотнительный элемент 11, герметизирующий уплотнительные поверхности вкладыша и седла на всем диапазоне регулирования. Шибер соединен со штоком 12 привода 13.

В отверстии шибера расположен запорный орган, выполненный в виде шаровой пробки 14 со шпинделем 15, на котором установлен рычаг 16 с пальцем 17. В шаровой пробке выполнено проходное отверстие 18, диаметр которого больше, чем диаметр отверстия во вкладыше. В корпусе расположен упор 19 с пазом 20. Запорный орган установлен с возможностью взаимодействия пальца рычага шпинделя с пазом упора.

Устройство работает следующим образом. В исходном положении «закрыто» шаровая пробка 14 находится в закрытом положении и давлением транспортируемой среды прижимается к уплотнительной поверхности 7 шибера 6 и перекрывает проходное отверстие 8 шибера 6, прекращая подачу среды.

При необходимости открытия устройства подают соответствующий сигнал на привод 13, который начинает перемещать шток 12 вниз. При этом шток 12 перемещает шибер 6 с вкладышем 9 относительно седла 3 и одновременно с этим, поскольку палец 17 рычага 16 перемещается вниз по пазу 20 упора 19, рычаг 16 поворачивает шпиндель 15 и шаровую пробку 14 и частично открывает проходное отверстие 18 в шаровой пробке 14, разгружая последнюю от действия перепада давления. После того как проходное отверстие 4 в седле 3 частично откроется шибером 6, начнется регулирование количества транспортируемой среды. При этом проходное отверстие 18 в шаровой пробке 14 будет уже значительно открыто и дальнейшее одновременное перемещение шибера 6 относительно седла 3 при регулировании и поворот шаровой пробки 14 на открытие будут происходить при перепаде давления только на шибере 6, так как проходное отверстие 18 в шаровой пробке 14 всегда будет больше отверстия 8 в шибере 6. В крайнем нижнем положении шибера 6 его проходное отверстие 8 будет полностью открыто, также как и проходное отверстие 18 в шаровой пробке 14, обеспечивая максимальный расход транспортируемой среды.

При необходимости перекрытия потока транспортируемой среды подают соответствующий сигнал на привод 13, шток 12 которого начинает перемещать шибер 6 с вкладышем 9 относительно седла 3 вверх и одновременно с этим поворачивать шаровую пробку 14 в закрытое положение. После того как шибер 6 полностью перекроет проходное отверстие 4 в седле 3, регулирование количества транспортируемой среды прекратится, однако проходное отверстие 18 в шаровой пробке 14 еще будет значительно открыто. Дальнейшее движение штока 12 вверх приведет к тому, что он переместится в свое крайнее верхнее положение и остановится вместе с приводом 13, при этом шаровая пробка 14 переместится в закрытое положение и давлением транспортируемой среды прижмется к уплотнительной поверхности 7 шибера 6 и перекроет проходное отверстие 8 шибера 6, прекращая подачу среды.

Благодаря упрощению конструкции устройства повышается надежность работы, обеспечивается ремонтопригодность и увеличивается долговечность запорно-регулирующего устройства.

Формула изобретения

Запорно-регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным каналом и отверстием в седле установлены шибер с уплотнительной поверхностью и отверстием, соединенный со штоком привода, и запорный орган, отличающееся тем, что запорный орган выполнен в виде шаровой пробки, расположенной в отверстии шибера, со шпинделем, на котором установлен рычаг с пальцем, при этом в корпусе расположен упор с пазом с возможностью взаимодействия пальца рычага шпинделя шаровой пробки с указанным пазом.

РИСУНКИ