CS229921B2 - Closing flap - Google Patents

Description

Vynález se týká uzavírací klapky, v jejímž tělese jsou uložena ložisková pouzdra pro klapkový hřídel nesoucí klapkový talíř, na jejichž vnějších obvodeoh jsou vytvořeny vždy dvě obvodové drážky a mezi těmito obvodovými drážkami jsou diametrálně proti sobě vytvořeny dvě axiální drážky pro vložení těsnicích kroužků, případně těsnicích můstků, přičemž vnitřní obvodová drážka jo vytvořena v oblasti tělesa uzavírací klapky, vnější obvodová drážka je vytvořena v oblaisti náboje přesahujícího konec ložiskového pouzdra vyčnívající dovnitř tělesa a uzavírací klapky a obě axiální drážky jsou vytvořeny v oblasti uzavírací polohy klapkového talíře.

Uzavírací klapky s hydraulickým nebo mechanickým ovládáním, případně s ovládáním závažím, se všeobecně osvědčily ' jako bezpečnostní a ovládací orgány v - potrubích a konstrukci turbin. Zejména u velkých uzavíracích klapek však vznikají problémy s nutností axiálního a radiálního utěsnění a obtíže s rozdělením tlaků závislým na poloze klapkového talíře, které je v určitých polohách klapkového talíře středově nesymetrické a ovlivňuje těsnoůt mezi klapkovým talířem, tělesem uzavírací klapky a ložiskovým pouzdrem klapkového hřídele. Pro utěsnění tohoto místa, které je z hle2 diiska těsnosti uzavírací -klapky kritické, se na vnějších obvodech obou ložiskových pouzder pro klapkový hřídel vytvářejí vždy dvě obvodové drážky pro uložení těsnicích kroužků. Jedna z těchto obvodových drážek slouží pro utěsnění ložiskového pouzdra vůči tělesu uzavírací klapky a druhá obvodová drážka slouží k utěsnění ložiskového pouzdra vůči klapkovému talíři, případně jeho náboji. Tyto dvě obvodové drážky jsou kromě toho propojeny dvěma axiálními drážkami vytvořenými v axiální rovině dané uzavírací polohou klapkového talíře, ve kterých jsou uloženy těsnicí můstky, takže těsnicí kroužky v obvodových drážkách, které v uzavírací poloize spolu s těsnicími můstky tvoří axiální utěsnění mezi klapkovým talířem a ložiskovými pouzdry, vymezují tuto kritickou těsnicí oblast. Dosud se do drážek ložiskových pouzder vkládaly jednoduché těsnicí kroužky a Hě-snicí můstky z pryže s textilní vložkou nebo podobného materiálu. Vysoký součinitel tření mezi tímto těsnicím materiálem a mezi vlažním těsněním klapkového talířů,, případně kovem klapkového talíře, vede při malém přesahu těsnění ke vnikání pracovního média do ložiskového pouzdra a v příčném směru k uzavřenému klapkovému talíři, přičemž tyto úniky jsou v důsledku nevyhnutelné ložis229921 kove vůle mezi hřídelem a ložiskovým pouzdrem zvláště velké při .přestavování uzavírací klapky, zatímco při - dostatečném přesahu těsnění, kterým se zabrání úniku, dochází ik deformacím těsnění a v důsledku toho k jejich předčasnému - zničení, ke vzájemnému slepení po delší době načirmosti, to je po delší době provozu bez přestavení uzavírací klapky, a k potřebě vysokého výkonu pro přestavování, ze které vyplývá potřeba předimenzovaných ovládacích agregátů, a která úplně vylučuje přestavování působením zemské tíže, například u zpětných uzavíracích klapek.

Úkolem vynálezu je odstranění uvedených nedostatků, to je nalezení konstrukce uzavírací klapky popsaného druhu, která při dlouhé životnosti a dlouhých intervalech mezi opravami přesto zajistí trvalou těsnost a bude vyžadovat poměrně malé ovládací síly.

Uvedený úkol je podle vynálezu vyřešen tím, že ve vnější obvodové drážce jsou uspořádány dva -na sobě uložené těsnicí kroužky, přičemž horní těsnicí kroužek je tvořen páskem z polytetrafluoretylenu nebo podobného materiálu, ' je - - užší než vnější obvodová drážka, ve které je uložen, a jeho volné konce.- mají styk, který je šikmý k obvodu. - - Protože ---mezi - ložiskovým pouzdrem a tělesem uzavírací klapky není žádný vzájemný pohyb, nevznikají -s -těsněním mezi ložiskovým pouzdrem a tělesem uzavírací klapky žádné potíže, takže toto těsnění -může být tvořeno zcela běžnými těsnicími kroužky, například z pryže -nebo -podobného materiálu, které se vloží do odpovídající vnitřní obvodové - drážky. Aby se - naproti tomu dosáhlo potřebného utěsnění také mezi ložiskovým pouzdram a klapkovým talířem, je : ve - vnější -obvodové drážce na spodním uzavřeném těsnicím kroužku z pryže nebo jiného podobného - materiálu volně přiložen horní těsnicí - kroužek tvořený páskem z pólytetrafluoretylénu· nebo jiného materiálu -s obdobnými - vlastnostmi, který - má i při vysoké přítlačné síle nízký součinitel tření. Rozdílná šířka vnější obvodové drážky a pásku kromě toho spolu se šikmým stykemkonců pásku umožňuje boční - posunutí konců pásku tvořících styk, tak-že· se může měnit délka obvodu horního těsnicího kroužku tvořeného tímto páskem, aniž by přitom došlo k rozestoupení konců a tím -k úniku. Kombinace polytetrafluoretylénového pásku a pod ním - uloženého spodního těsnicího kroužku tvoří tedy těsnění, které, kromě nízkého součinitele tření, -se v radiálním směru může poddat více než o vůli mezi hřídelem a ložiskovým pouzdrem, tlačí v radiálním směru stále konstantní silou, nezávisle -na změnách délky stále rovnoměrně přiléhá na těsnicí plochy a trvale zajišťuje dokonalé utěsnění.

Další výhodná obměna vynálezu spočívá v -tom, -že axiální drážky přesahují přes ob>

vodové - drážky a v -těsnicích můstcích uložených v - těchto -axiálních drážkách jsou v místech křížení s obvodovými drážkami vytvořena vybrání tvořící těsné - obepnutí těsnicích kroužků.

Vzájemné překřížení těsnicích kroužků a'těsnicíčh můstků zajišťuje těsný přechod mezi těsnicími můstky a těsnicími kroužky, takže v uzavírací poloze klapkového talíře nevznikne -žádná -netěsnost, která by měla za následek únik. Zmíněná vybrání současně -přidržují volně uložený polytetrafluoretyléový -pásek, takže jsou spolehlivě vyloučeny posuvy tohoto pásku ve směru obvodu, -přičemž možnost délkových změn tohoto pásku zásluhou vůle mezi páskem a vnější - obvodovou drážkou - není nijak ovlivněna. Tyto- ₍pclsuvy polytetraíluoretylénového pásku totiž musí být v každém případě vyloučeny, protože jinak by se styk konců pásku mohl dostat do místa křížení, což by mělo za - následek netěsnost.

Dále je výhodné, jestliže jsou v -těsnicích můstcích v oblastech axiálního $tyku s klapkovým talířem a jeho nábojem vytvořeny zářezy. Protože okraj klapkového talíře při jeho uzavírání těsně před dosažením uzavírací polohy přejíždí přes hrany těsnicího můstku, zajišťují tyto zářezy, že nedojde k žádné deformaci těsnicího můstku, což umožňuje - - prodloužení - životnosti - těsnicího můstku a především také - není ohroženo pevné a nepohyblivé uložení těsnicích můstků v -axiálních drážkách, které je velmi důležité pro zachování těsnosti v místech křížení těsnicích můstků s těsnicími kroužky.

Další zvýšení spolehlivosti zajištění těsnicích můstků proti posunutí v axiálních drážkách umožňují ocelové vložky v těsnicích můstcích, které kromě toho zajišťují potřebnou tuhost těsnicích - můstků - při vyšších tlacích pracovního média.

Vynález je v dalším objasněn na - příkladu jeho provedení, který je popsán na základě schematických výkresů, které znázorňují:

— obr. ' část uzavírací klapky podle vynálezu v -axiálním řezu, .

— obr. 2 ve zvětšeném měřítku ložiskové pouzdro uzavírací klapky v - bočním -pohledu a - zčásti v řezu, — obr. 3 pohled ve směru šipky III z obr. 2 a — obr. 4 detail IV z obr. 2 ve zvětšeném měřítku.

V tělese 1 uzavírací klapky je vsazeno ložiskové pouzdro 2 pro uložení hřídele 3 uzavírací klapky. Tento hřídel 3 nese klapkový talíř 4, který je svým nábojem S pevně ve -směru otáčení nasazen na hřídeli - 3, kterým může být - natáčen. Ložiskové pouzdro 2 zasahuje do vnitřního prostoru tělesa ' uzavírací klapky, kde přes toto ložiskové pouzdro 2 přesahuje -náboj 5 klapkového talíře 4. Tato -oblast mezi tělesem ', ložiskovým pouzdrem 2 a klapkovým talí5 řem 4, případně nábojem 5, je kritická pro těsnost uzavírací klapky, protože jak je patrné z obr. 3, kde je klapkový talíř 4 čerchovanou čárou naznačen v uzavírací poloze, při uzavřené uzavírací klapce vzniká na protilehlých stranách klapkového talíře 4 tlakový rozdíl, který má za následek únik mezi klapkovým talířem 4 a ložiskovým pouzdrem 2. Kromě tohoto tlakového spádu na obvodu zde dále vzniká nutnost utěsnit vlastní ložiskové pouzdro 2 proti pracovnímu médiu. Aby bylo zajištěno utěsnění, které plně vyhoví těmto požadavkům, je na ložiskovém pouzdru 2 vytvořena vnější obvodová drážka 6 a vnitřní obvodová drážka 7, které jsou na diametrálně protilehlých místech, daných uzavírací polohou klapkového talíře 4, navzájem propojeny dvěma axiálními drážkami 8, 9,

Ve vnitřní obvodové drážce 7 je uložen běžný těsnicí kroužek 10 z -pryže nebo podobného materiálu, toto těsnění je bez problémů, protože mezi tělesem 1 uzavírací klapky a ložiskovým pouzdrem 2 není žádný vzájemný pohyb.

Ve vnější obvodové drážce B, která má zajistit utěsnění mezi dvěma navzájem se pohybujícími díly, to jest ložiskovým pouzdrem 2 -a klapkovým talířem 4 případně nábojem 5, jsou naproti tomu vloženy dva na sobě uložené těsnicí kroužky, to jest spodní těsnicí kroužek 11 z běžné pryže nebo podobného -materiálu, na kterém je volně uložen horní těsnicí -kroužek 12 z polytetrafluoretyléhového pásku, jehož volné konce mají styk 14, který -probíhá šikmo k obvodu. Tento polytetratluoretylénový pásek a spodní těsnicí kroužek 11 nejsou navzájem spojeny a oba jsou užší než vnější obvodová drážka 6. Konce 13 pásku se proto mohou bočně posouvat, jak je naznačeno na obr. 4, a umožňují délkové přizpůsobení, -aniž by došlo -k rozestoupení styku a s iním souvisejícími úniky. Spodní těsničí kroužek 11 se při radiálním stlačení může bočně roztáhnout.

V axiálních drážkách 8, 9 jsou v zájmu utěsnění mezi klapkovým talířem 4 a ložiskovým- pouzdrem 2 v uzavírací poloze klapkového talíře 4 těsně a nepohyblivě uloženy těsnicí -můstky 15, 16. V těchto- těsnicích můstcích 15, 16 jsou v -místech křížení s obvodovými drážkami 6, 7 vytvořena vybrání 17, 18, kterými procházejí těsnicí -kroužky 10, 11, 12, přičemž také u polytetrafluoretylénového pásku tvořícího horní těsnicí kroužek 12 -se dosáhne obepnutí 19 bez vůle. Těmito těsnými obepnutími 19 nejen je zajištěna těsnost v místech křížení těsnicích můstků 15, 16, jak s těsnicím kroužkem 10, tak i s těsnicími kroužky 11, 12, ale také a především se zabrání posuvu horního těsnicího kroužku 12 ve směru obvodu, aniž by cokoliv bránilo vyrovnávání délky tohoto horního těsnicího kroužku 12, které je umožněno boční vůlí mezi polytetrafluore,tylénovým páskem a vnější obvodovou drážkou 6.

Aby těsnost v -těchto místech křížení nebyla -nijak ohrožena, musí těsnicí -můstky 15, 16 -sedět v axiálních - drážkách 8, 9 pevně a -nepohyblivě i při uzavírání -klapkového talíře 4, kdy klapkový talíř 4 krátce před dosažením uzavírací polohy přes tyto těsnicí můstky 15, 16 přejíždí. Aby se při tomto přejíždění zabránilo zdeformování těsnicích můstků 15, 16 a nepoužilo se jejich pevné usazení, jsou v -těsnicích můstcích 15, 16 vytvořeny -zářezy 20, 21. Zářez 20, kterého se při uzavírání ve směru šipky 22 z obr. 3 dotýká klapkový talíř 4, je delší a na protilehlé straně vytvořený zářez 21, který spolupůsobí pouze s nábojem 5, je kratší. K vyztužení těsnicích můstků 15, 16 se kromě toho může použít ocelová vložka 23, která nejen zajišťuje těsnost při vyšších tlacích, -nýbrž -také lepší usazení těsnicích můstků 15, 16 v -axiálních drážkách 8, 9.

Claims (4)

1. Uzavírací klapka, v jejímž tělese jsou uložena ložisková pouzdra pro klapkový hřídel nesoucí klapkový talíř, na jejichž vnějších obvodech jsou vytvořeny vždy dvě obvodové drážky a mezi těmito obvodovými drážkami jsou -diametrálně proti sobě vytvořeny dvě axiální drážky pro vložení těsnicích kroužků, případně těsnicích můstků, přičemž vnitřní obvodová drážka je vytvořena v oblasti tělesa uzavírací klapky, vnější obvodová drážka je vytvořena v oblasti náboje přesahujícího konec ložiskového pouzdra vyčnívající dovnitř tělesa a uzavírací klapky a obě axiální drážky jsou vytvořeny v oblasti uzavírací -polohy klapkového talíře, vyznačující se tím, že ve vnější obvodové drážce (6) jsou uspořádány dva ynAlezu na sobě uložené těsnicí kroužky (11, 12), přičemž horní těsnicí -kroužek (12) je vytvořen páskem z polytetrafluoretylénu nebo podobného -materiálu, je užší než vnější obvodová drážka (6), ve které je uložen, a jeho volné konce (13) - mají styk (14), který je šikmý k obvodu.

2. Uzavírce í klaipka pddle bodu 1 , vyznačující se tím, že axiální drážky (8, 9) přesahují přes obvodové drážky (6, 7) -a v těsnicích můstcích (15, 16) uložených v těchto axiálních drážkách (8, 9) jsou v místech křížení -s obvodovými drážkami (6, 7) vytvořena vybrání (17, 18) tvořící těsné obepnutí (19)- těsnicích kroužků (10, 11, 12).

3. Uzavírací klapka podle bodů 1 nebo 2, vyznačující se tím, že v těsnicích můstcích (15, 16) jsou v oblastech axiálního styku s klapkovým .talířem (4) a jeho nábojem (5) ve směru obvodu vytvořeny zářezy (20, 21),

4. Uzavírací klapka podle bodů 1 až 3, vyznačující se tím, že těsnicí můstky (15, 16) mají ocelové vložky (23).