устройство запорное

Формула изобретения

1. Устройство запорное, содержащее корпус с каналами для прохода жидкости, причем корпус выполнен из двух соосно соединенных между собой патрубков, внутренние каналы патрубков гидравлически связаны радиальными отверстиями с перепускной втулкой, установленной с возможностью перемещения относительно оси корпуса, отличающееся тем, что патрубки корпуса соединены между собой через резьбовое соединение с центрирующими поверхностями, на концах патрубков выполнены фланцы, а на внутреннем диаметре перепускной втулки выполнены кольцевые выточки для протока жидкости, которые гидравлически соединены пересекающимися между собой отверстиями, выполненными в стенке перепускной втулки, при этом на наружных диаметрах фланцев выполнены открытые пазы и в них размещена соединяющая корпус с фланцами траверса с центральным отверстием под эксцентрик с рычагами управления, взаимодействующий с перепускной втулкой через гнездо для совмещения или перекрытия радиальных отверстий и кольцевых канавок при вращении рычагов управления.

2. Устройство запорное по п.1, отличающееся тем, что радиальные и пересекающиеся отверстия размещены равномерно по окружности.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области горного дела, в частности к нефтегазодобывающей промышленности, и может быть использовано в устьевом оборудовании для нефтегазодобывающих скважин, в эксплуатации нефтепроводов, водоводов, газопроводов.

Известны устройства запорные, содержащие корпус, запорные элементы, привод, элементы фланцевого соединения [2]÷[4].

Недостатками известных устройств запорных являются сложность конструкции из-за большой элементной базы, сложности в процессе изготовления и, как правило, ненадежность в процессе эксплуатации.

Известно устройство запорное, содержащее корпус с каналами для прохода жидкости, причем корпус выполнен из двух соосно соединенных между собой патрубков, внутренние каналы патрубков гидравлически связаны радиальными отверстиями с перепускной втулкой, установленной с возможностью перемещения относительно оси корпуса. [1]

Недостатками известного устройства являются ненадежность в процессе эксплуатации, что приводит к необоснованному расходу материальных и трудовых ресурсов.

Задача изобретения состоит в увеличении надежности, в снижении усилий управления при эксплуатации, в обеспечении конкурентоспособности и ремонтопригодности.

Технический результат достигается тем, что устройство запорное, содержащее корпус с каналами для прохода жидкости, причем корпус выполнен из двух соосно соединенных между собой патрубков, внутренние каналы патрубков гидравлически связаны радиальными отверстиями с перепускной втулкой, установленной с возможностью перемещения относительно оси корпуса, отличающееся тем, что патрубки корпуса соединены между собой через резьбовое соединение с центрирующими поверхностями, на концах патрубков выполнены фланцы, а на внутреннем диаметре перепускной втулки выполнены кольцевые выточки для протока жидкости, которые гидравлически соединены пересекающимися между собой отверстиями, выполненными в стенке перепускной втулки, при этом на наружных диаметрах фланцев выполнены открытые пазы и в них размещена соединяющая корпус с фланцами траверса с центральным отверстием под эксцентрик с рычагами управления, взаимодействующий с перепускной втулкой через гнездо для совмещения или перекрытия радиальных отверстий и кольцевых канавок при вращении рычагов управления.

Для обеспечения снижения усилий вращения рычагами управления в процессе эксплуатации устройства запорного радиальные и пересекающиеся отверстия размещены равномерно по окружности.

На фиг.1 изображено устройство запорное в положение «открыто».

На фиг.2 изображено устройство запорное в положение «закрыто».

Устройство запорное содержит

корпус с каналами, выполненный в виде двух соосно соединенных между собой патрубков 1,

резьбовое соединение с центрирующими поверхностями 2,

элементы фланцевого соединения 3,

внутренние каналы 4 корпуса 1,

радиальные отверстия 5,

кольцевые выточки 6,

перепускную втулку 7,

наружный диаметр 8 корпуса 1,

пересекающиеся отверстия 9,

открытые пазы 10,

траверсу 11,

отверстие в траверсе 12,

эксцентрик 13,

рычаги управления 14,

стопорный винт 15,

гнездо 16,

уплотнения 17,

грязесъемники 18,

болты 19,

ось корпуса 20,

уплотнительные кольца 21.

В статистическом положении элементы устройства запорного взаимодействуют следующим образом.

Патрубки с элементами фланцевого соединения 3, внутренними каналами 4 и радиальными отверстиями 5 соединяются между собой через резьбовое соединение с центрирующими поверхностями 2, образуя корпус с каналами, выполненный в виде двух соосно соединенных между собой патрубков 1.

После выполнения, например, фрезерования открытых пазов 10 и проведения финишной механической обработки, например точной обточки или шлифования по наружным диаметрам патрубков 8 в сборе с изготовлением кольцевых канавок под уплотнения 17, корпус рассоединяется на патрубки.

В кольцевые канавки патрубков устанавливаются уплотнения 17.

Перепускная втулка 7 с грязесъемниками 18, с кольцевыми выточками 6 и пересекающимися отверстиями 9 через уплотнения 17 надевается на наружный диаметр 8 патрубка и через перепускную втулку 7 и резьбовое соединение с центрирующими поверхностями 2 патрубки соосно соединяются между собой, образуя корпус 1 устройства запорного.

В открытые пазы 10 посредством болтов 19 устанавливается траверса 11 с эксцентриком 13 и рычагами управления 14, проходящим через отверстие в траверсе 12, взаимодействующим с гнездом 16, выполненным в перепускной втулке 7.

Рычаги управления 14 фиксируются стопорным винтом 15.

Через уплотнительные кольца 21 устройство запорное устанавливается, например, на устьевое оборудование или, например, на нефтегазопровод.

В динамическом положении устройство запорное работает следующим образом:

В положении открыто (фиг.1) перекачиваемая среда (жидкость, газ) через внутренние каналы 4 корпуса 1, радиальные отверстия 5, кольцевые выточки 6, пересекающиеся отверстия 9, выполненные в перепускной втулке 7, транспортируется по заданному технологическому регламенту в направлении, указанном стрелками.

Для перекрытия устройства запорного, например, на устьевом оборудовании или на нефтегазотрубопроводе вращают эксцентрик 13 рычагами управления 14.

Эксцентрик 13, взаимодействующий через гнездо 16, перемещает относительно оси корпуса 20 перепускную втулку 7, которая копирует движения эксцентрика, поворачивается и смещается в положении «закрыто» (фиг.2), перекрывая каналы гидравлической связи 5, 6, 9 устройства запорного.

Как в открытом, так и в закрытом положениях (фиг.1, фиг.2) уплотнения 17 обеспечивают герметичность устройства запорного при давлении МПа (кгс/см²) 35(350), исключая попадания перекачиваемой жидкости или газа в окружающую среду.

Грязесъемники 18 очищают наружный диаметр 8 корпуса 1 от пыли, грязи и атмосферных осадков при перемещении перепускной втулки 7 относительно оси корпуса 20.

Размещенные равномерно по окружности радиальные 5 и пересекающиеся 9 отверстия обеспечивают уравновешенные нагрузки перепускной втулки 7 на наружном диаметре 8 корпуса 1, что в свою очередь обеспечивает легкость.

Источники информации

1. RU 94041194 А1, кл. F 16 К 3/24, 1996 г.

2. RU №2168091 C2, 7 F 16 К 5/04, 1999 г.

3. RU №2168604 С2, 7 Е 21 В 33/03, 1996 г.

4. Патент Франции FR 2694362 Al, F 16 К 5/04, 1994 г.

5. А.С. №494554, F 16 К 5/16, 1976 г.

6. Патент США №3700003, F 16 К 5/10, 1972 г.

7. Патент США №4111261 А, 1978 г.

8. Патент США №5067563 А, 1991 г.

9. Патент США №5076356 А, 1991 г.

10. RU №2088830 C1, 6 F 16 К 5/16, 1997 г.

11. RU №2088831 C1, 6 F 16 К 5/6, 1997 г.

12. RU №2097634 C1, 6 F 16 К 5/10, 1997 г.

13. RU №2097635 C1, 6 F 16 K 5/10, 1997 г.

14. SU №1606789 A1, F 16 К 5/16, 1988 г.