затвор клиновой задвижки

Формула изобретения

Затвор клиновой задвижки, содержащий соединенную со шпинделем обойму, охватывающую выступы двух одинаковых дисков с размещенной между ними составной пятой и удерживаемых в обойме буртами верхнего и нижнего держателей, помещенными в кольцевые канавки дисков, уплотнительные поля которых взаимодействуют с ответными полями седел, выполненными с односторонними скосами, закрепленными и загерметизированными в корпусе, отличающийся тем, что угол скоса седел равен половине угла клиновой обоймы, а пята состоит из двух кольцевых равных по высоте подпятников, охватывающих шар, выполненный из прочного материала.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к арматуростроению, и может быть использовано в химической, нефтегазодобывающей и других отраслях промышленности.

Известен затвор клиновой задвижки (см. а.с. 353098, F16K 3/12), содержащий обойму, охватывающую верхний и нижний вкладыши, фиксирующие выступы двух дисков, взаимодействующих между собой через цилиндрический промежуточный элемент, имеющий с одной стороны сферу, с другой стороны плоскость. При этом сферическая сторона промежуточного элемента взаимодействует со сферической выемкой в выступе диска, а плоская сторона с ответной цилиндрической выемкой в выступе другого диска.

К недостаткам данного клинового затвора относится разунификация дисков.

Известен также затвор клиновой задвижки (см. RU 102726 U1), содержащий соединенную со шпинделем обойму, охватывающую выступы двух одинаковых дисков с размещенной между ними состоящей из двух взаимодействующих между собой частей пятой, удерживаемых в обойме буртами верхнего и нижнего держателей, при этом уплотнительные поля дисков взаимодействуют с ответными полями седел, загерметизированных относительно корпуса, и снабженными глухими каналами, нормально расположенными к наружной поверхности седел, в которые помещены болты, ввернутые в тело корпуса.

К недостаткам известного решения следует отнести ограниченный срок службы затвора, обусловленный наличием высоких контактных напряжений в пяте.

Технической задачей данного изобретения является создание узла затвора клиновой задвижки с повышенным сроком службы.

Поставленная задача решается тем, что затвор клиновой задвижки, содержащий соединенную со шпинделем обойму, охватывающую выступы двух одинаковых дисков с размещенной между ними составной пятой и удерживаемых в обойме буртами верхнего и нижнего держателей, помещенными в кольцевые канавки дисков, уплотнительные поля которых взаимодействуют с ответными полями седел, выполненными с односторонними скосами, закрепленными и загерметизированными в корпусе, при этом угол скоса седел равен половине угла клиновой обоймы, а пята состоит из двух кольцевых равных по высоте подпятников, охватывающих шар, выполненный из прочного материала.

На фиг.1 изображен продольный разрез затвора клиновой задвижки; на фиг.2 разрез по А-А на фиг.1; на фиг.3 вид 1 на фиг.1 (вариант).

Затвор клиновой задвижки состоит из шпинделя 1, соединенного с клиновой обоймой 2 со сквозным внутренним отверстием 3, охватывающим выступы 4 двух одинаковых дисков 5, снабженных профильной кольцевой канавкой 6, в которые помещены бурты верхнего 7 и нижнего 8 держателей. Диски 5 имеют уплотнительные поля 9, взаимодействующие с ответными полями 10 также одинаковых седел 11, выполненных с односторонними скосами, с углом, равным половине угла клиновой обоймы 2, уплотнительные элементы 12 последних помещены в расточки 13 корпуса 14 клиновой задвижки. Нормально к наружной поверхности седел выполнены глухие каналы 15, в которые помещены болты 16, ввернутые в тело корпуса 14. При этом диски 5 снабжены центральными выемками 17, в которые установлены кольцевые подпятники 18 и 19, взаимодействующие с шаром 20, выполненным из особо прочного материала (например, стеллита).

Сборка затвора клиновой задвижки

В сквозное отверстие 3 обоймы 2 заводят диски 5 с предварительно помещенными в выемки 17 подпятниками 18 и 19 с шаром 20, затем устанавливают держатель 7, помещая его бурт в кольцевые канавки 6, после этого вворачивают шпиндель 1 в резьбовое отверстие обоймы 2, затем устанавливают нижний держатель 8 и крепят его к обойме 2. В расточки 13 корпуса 14 клиновой задвижки устанавливают седла 11 с уплотнительным элементом 12 таким образом, чтобы образующие минимальной и максимальной высот седел находятся в одной плоскости, проходящей через вертикальную ось корпуса. После чего через отверстие для болтов 16, выполненных в теле корпуса 14, производят засверление глухих каналов 15, либо одного, либо двух, и вворачивают болты 16. Затвор клиновой задвижки готов к работе.

Работа затвора клиновой задвижки

Закрытие затвора.

Под управлением шпинделя 1 клиновой узел в сборе опускается вниз до соприкосновения уплотнительных полей 9 дисков 5 с уплотнительными полями 10 седел 11. После остановки движения клина усилие от шпинделя 1 через обойму 2 передается на диски 5 и подпятники 18 и 19 с шаром 20, которые благодаря взаимодействию друг с другом перераспределяют и выравнивают усилие от шпинделя, создавая по всей площади уплотнительных полей затвора одинаковое удельное давление, т.е. самоустанавливается положение уплотнительных полей дисков 5 по отношению к уплотнительным полям седел 11.

Таким образом, применение унифицированных дисков 5 и односторонне скошенных одинаковых седел 11 предопределяет выполнение двух равных по высоте кольцевых подпятников 18 и 19, взаимодействующих с шаром 20, выполненным из особо прочного материала, что позволяет уменьшить контактные напряжения, возникающие при закрытии затвора посредством их распределения по кольцевой площади контакта шара 20 с кольцевыми подпятниками 18 и 19, что, несомненно, повысит срок службы затвора.