CS229950B2

CS229950B2 - Gate valve

Info

Publication number: CS229950B2
Application number: CS1000082A
Authority: CS
Inventors: Klaus Traeger; Manfred Gladisch
Original assignee: Babcock Werke Ag
Priority date: 1982-12-30
Filing date: 1982-12-30
Publication date: 1984-07-16

Description

Vynález se týká uzavíracího šoupátka se dvěma klínovitými šoupátkovými deskami, zavěšenými na společném vřeteně.The invention relates to a gate valve with two wedge-shaped gate plates suspended on a common spindle.

U tohoto druhu uzavíracího šoupátka působí těsnicí tlak na šoupátkové desky přímo přes vřeteno. Těsnicí síla je tudíž vyvozována akčním momentem, působícím na vřeteno. Jelikož akční moment pro otevírání je vyšší než akční moment pro uzavírání, je nutno instalovaný výkon servomotoru takového uzavíracího^ šoupátka vyložit na tento vyšší akční moment. Výkon servomotoru by bylo možno snížit, kdyby se podařilo snížit akční moment, potřebný pro otevírání. Pro otevírání potřebný akční moment může být také zvýšen tím, že při tepelném zatížení uzavíracího šoupátka vznikají v tělese šoupátka tepelné dilatace, jimiž jsou šoupátkové desky doplňkově nadměrně sevřeny. V extrémním případě může mít toto nadměrné sevření za následek zablokování šoupátka.With this type of shut-off valve, sealing pressure acts on the slide plates directly through the spindle. Thus, the sealing force is exerted by the actuating torque acting on the spindle. Since the actuating torque for opening is higher than the actuating torque for closing, the installed power of the actuator of such a shut-off valve must be unloaded to this higher actuating torque. The power of the servomotor could be reduced if the actuating torque required for opening could be reduced. The actuating torque required for opening can also be increased by the fact that, under the thermal load of the shut-off valve, thermal expansion valves are produced in the valve body, which additionally clamp the slide plates. In the extreme case, this excessive clamping may result in blockage of the slide.

Záměrem vynálezu je provést v uspořádání šoupátkových desek šoupátka uvedeného druhu takovou úpravu, aby při stejném uzavíracím akčním momentu byly sníženy síly, působící při otevírání na těsnicí plochy.It is an object of the present invention to provide a slide valve arrangement of the above-mentioned type in such a manner that, at the same closing torque, the opening forces on the sealing surfaces are reduced.

Tento záměr byl ve smyslu vynálezu splněn tím, že šoupátkové desky jsou na vzájemně protilehlých čelních stěnách opatřeny alespoň jedním vybráním, do něhož jsou vloženy alespoň dva pružící, axiálně vzájemně posuvné kroužky, opatřené vzájemně styčnými kuželovitými čelními plochami.This object has been achieved in the sense of the invention in that the slide plates have at least one recess on mutually opposed end walls, in which at least two spring-axially displaceable rings having mutually conical end faces are inserted.

Tyto pružící kroužky mají v protikladu k jiným pružinám tu vlastnost, že pro jejich deformaci potřebná síla je vyvíjena doplňkově k přetvářné práci pro pružnou deformaci kroužků. Zatímco při uzavírání šoupátka je nutno překonat kluzné tření, působící mezi těsnicími plochami šoupátka a tělesa, dochází v průběhu otevírání ke vzniku adhezního tření. Velikost tohoto adhezního tření je určována normálovou silou, působící na těsnicí plochy. Jelikož však část práce, vložené do kroužků při jejich deformaci v průběhu uzavírání, je nenávratně přeměněna v teplo, je pružící síla, jsoucí k dispozici jako normálová síla, o tento v teplo přeměněný podíl menší. Tím se také sníží adhezní síla, působící proti akčnímu momentu při otevírání šoupátka, takže může být zainstalován servomotor uzavíracího šoupátka o nižším výkonu.These spring rings, in contrast to other springs, have the property that the force required for their deformation is exerted in addition to the deformation work for the elastic deformation of the rings. While sliding friction acting between the sealing surfaces of the slide and the body has to be overcome, the adhesive friction occurs during opening. The amount of this adhesive friction is determined by the normal force acting on the sealing surfaces. However, since part of the work put into the rings upon their deformation during closure is irreversibly converted into heat, the spring force available as a normal force is less this heat-converted portion. This also reduces the adhesion force acting against the actuating moment when the slide is opened, so that a lower power shut-off valve servomotor can be installed.

Dále se pružící kroužky vyznačují vysokou konstantou pružení. Tím jsou kroužky schopny v deformovaném stavu akumulovat vysoké síly. Tyto síly jsou podstatně vyšší než síly, které mohou být zachycovány jinými pružinami, jako například pružinami spirálovými nebo talířovými. I při vysokých těsnicích silách, zachycovaných klínovitým šoupátkem, mohou být těmito kroužkovými pružinami u uzavíracího šoupátka podle vynálezu zachycovány tepelné dilatace tělesa šoupátka.Furthermore, the spring rings are characterized by a high spring constant. As a result, the rings are able to accumulate high forces in the deformed state. These forces are considerably higher than those that can be absorbed by other springs, such as helical or disc springs. Even at high sealing forces absorbed by the wedge-shaped slide, the thermal expansion of the slide body can be absorbed by these ring springs in the shut-off slide according to the invention.

Zvlášť účelné je, když v další variantě provedení uzavíracího šoupátka podle vynálezu se čelní plochy pružících kroužků stýkají kulově utvářenými styčnými plochami. Tímto způsobem je dosaženo, že šoupátkové desky mohou dobře přilehnout k těsnícím plochám tělesa šoupátka. Tím je možno upustit od uspořádání dalších prvků, jako například vypouklého válečku, o který se šoupátkové desky uzavíracího šoupátka uvedeného typu opírají.It is particularly advantageous if, in a further embodiment of the closure slide according to the invention, the end faces of the spring rings contact the spherically shaped contact surfaces. In this way, it is achieved that the slide plates can adhere well to the sealing surfaces of the slide body. In this way, it is possible to dispense with the arrangement of other elements, such as a convex roller, on which the slide plates of the shut-off slide of said type are supported.

Je sice známo, že u uzavíracích šoupátek s paralelními nebo klínovitými šoupátkovými deskami jsou mezi šoupátkovými deskami používány pružiny, jako například spirálové nebo talířové pružiny. Těmito pružinami má však být v podstatě předcházeno vibraci šoupátkových desek. Kromě toho jsou tyto pružiny schopny vyvinutí pouze malých těsnicích sil, ležících značně pod těsnicími silami, nastavitelnými v uzavíracím šoupátku podle vynálezu.It is known that springs, such as coil springs or disc springs, are used between shut-off plates in parallel or wedge gate shut-off valves. However, these springs should substantially prevent vibration of the slide plates. In addition, these springs are capable of exerting only small sealing forces lying substantially below the sealing forces adjustable in the closure slide according to the invention.

Dále jsou také známy pružící kroužky $ kuželovitými čelními plochami. Tyto pružící kroužky jsou však v podstatě používány jako tlumiče za účelem zachycení a utlumení vysoké pohybové energie.Furthermore, spring rings 8 with conical end faces are also known. However, these spring rings are basically used as shock absorbers in order to capture and attenuate high movement energy.

Příklad provedení uzavíracího šoupátka pcdle vynálezu je v dalším textu blíže popsán s odvoláním na výkresy, znázorňující: obr. 1 — podélný řez uzavíracím šoupátkem v provedení podle vynálezu; obr. 2 — boční pohled na jednu ze šoupátkových desek ve směru pohledu „A“ podle obr. 1.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT OF THE INVENTION The invention will now be described with reference to the drawings, in which: FIG. Fig. 2 is a side view of one of the slide plates in the "A" viewing direction of Fig. 1.

Uzavírací šoupátko je uloženo v tělese, tvořeném dvěma bočními trubkovými hrdly 1 a nástavcem 2. Nástavec 2 je nahoře uzavřen uzavíracím víkem 3. Na obě trubkové hrdla 1 navazují sedlové kroužky 4 tělesa, na nichž jsou převedeny těsnicí plochy 5 na straně tělesa.The shut-off valve is housed in a body consisting of two lateral tubular sockets 1 and an extension 2. The extension 2 is closed at the top by a closure lid 3. Both tubular sockets 1 are connected by seat rings 4 of the housing onto which the sealing surfaces 5 on the housing.

V těsnicích plochách 5 tělesa je vedeno šoupátko, tvořené dvěma klínovitými šoupátkovými deskami 6. Na vnějších čelních plochách jsou šoupátkové desky 6 opatřeny těsnicími plochami 7, které v uzavřené poloze uzavíracího šoupátka navazují na těsnicí plochy 5 tělesa.A slide formed by two wedge-shaped slide plates 6 is guided in the sealing faces 5 of the housing. On the outer faces the slide plates 6 are provided with sealing faces 7 which in the closed position of the shut-off slide follow the sealing faces 5 of the body.

Šoupátkové desky 6 jsou zavěšeny na vřeteně 8 a zajištěny kolíky. Vřeteno 8 prochází uzavíracím víkem 3, v němž je utěsněno ucpávkou 9. Na horní konec vřetena 8 je napojen neznázorněný servomotor, jímž může být vřeteno 8 přestavováno ve směru jeho podélné osy. Nad sedlovými kroužky 4 tělesa jsou provedena vedení 10 (obr. 2), jejichž úkolem je boční vedení šoupátkových desek 6 při jejich uzavíracím nebo otevíracím pohybu.The slide plates 6 are suspended from the spindle 8 and secured by pins. The spindle 8 passes through a closing cap 3 in which it is sealed with a gland 9. The servomotor (not shown) is connected to the upper end of the spindle 8, by means of which the spindle 8 can be adjusted in the direction of its longitudinal axis. Above the saddle rings 4 of the housing there are guides 10 (FIG. 2) whose purpose is to guide the slide plates 6 sideways during their closing or opening movement.

Každá z obou šoupátkových desek 6 je na k sobě přivrácených čelních plochách opatřena prstencovým vybráním 11. Do takto vybráními 11 vytvořené dutiny je vloženo několik pružících kroužků 12. Pružící kroužky 12 jsou opatřeny kuželovitými čelními plochami 13, jimiž se stýkají. Pružící kroužky 12 jsou vzájemně axiálně posuvné, přičemž po svých kuželovitých čelních plochách 13 vzájemně kloužou tak, že alespoň jeden z pružících kroužků 12 je na svém průměru roztažen.Each of the two slide plates 6 is provided with an annular recess 11 on the faces facing one another. A plurality of spring rings 12 are inserted into the cavity formed in the recesses 11. The spring rings 12 are provided with conical faces 13 with which they meet. The spring rings 12 are axially displaceable relative to each other, and slide over their conical end faces 13 so that at least one of the spring rings 12 is expanded on its diameter.

V dutině vytvořené prstencovými vybráními 11 jsou vloženy tři pružící kroužky 12, přičemž obě čelní plochy 13 středního pružícího kroužku 12 jsou provedeny jako kuželovité. Oba vnější pružící kroužky 12 jsou kuželovitými plochami 13 opatřeny jen na čelních plochách přivrácených ke střednímu těsnícímu kroužku 12.In the cavity formed by the annular recesses 11, three spring rings 12 are inserted, the two faces 13 of the central spring ring 12 being conical. The two outer spring rings 12 are provided with conical faces 13 only on the faces facing the central sealing ring 12.

Ve výhodném provedení jsou kuželovité čelní plochy 13 pružících kroužků 12 provedeny jako kulovité o stejném průměru. Přitom jsou kuželovité čelní plochy 13 středního pružícího kroužku 12 provedeny jako konkávní a kuželovité čelní plochy 13 obou vnějších pružících kroužků 12 jsou provedeny jako konvexní. Tímto kulovitým vytvarováním kuželovitých čelních ploch 13 pružících kroužků 12 je dosaženo dobré přilehnutí těsnicích ploch 7 šoupátkových desek 6 na těsnicí plochy 5 tělesa.In a preferred embodiment, the conical end faces 13 of the spring rings 12 are spherical with the same diameter. The conical end faces 13 of the central spring ring 12 are designed as concave and the conical end faces 13 of the two outer spring rings 12 are made convex. This spherical shape of the conical end faces 13 of the spring rings 12 achieves a good fit of the sealing surfaces 7 of the slide plates 6 to the sealing surfaces 5 of the body.

Prstenccvá vybrání 11 mají přibližně stejný průměr jako těsnící plochy 7 šoupátkových desek 6. V uzavřeném stavu uzavíracího šoupátka lícují tudíž pružící kroužky 12 se sedlovými kroužky 4 tělesa.The annular recesses 11 have approximately the same diameter as the sealing surfaces 7 of the slide plates 6. Thus, in the closed state of the closing slide, the spring rings 12 are aligned with the seat rings 4 of the body.

Podle obr. 1 a 2 je provedena pouze jedna dutina, vytvořená vybráními 11 a nesoucí pružící kroužky 12. Je však také možno provést více takových dutin 11, do každé z nichž se pak vloží sada několika pružících kroužků 12.According to FIGS. 1 and 2, only one cavity formed by the recesses 11 and carrying the spring rings 12 is provided. However, it is also possible to provide a plurality of such cavities 11 in each of which a set of several spring rings 12 is then inserted.

Claims

SUBJECT

Closing gate valve with two wedge-shaped slide plates suspended on a common spindle, characterized in that the slide plates (6) have at least one recess [11] on mutually opposite end walls, into which at least two spring-axially displaceable rings are inserted (12), provided with conical end faces (13) communicating with one another.

The gate valve according to claim 1, characterized in that the end faces (13) of the spring rings (12) are in contact with the spherically shaped contact surfaces.

Shut-off slide according to claim 1 or 2, characterized in that three spring rings (12) are inserted in the recess (11j).

The central spring ring (12) is provided with two conical sealing surfaces (13) and interposed between two outer sealing rings (12) on which one conical sealing surface (13) is provided.

The gate valve according to any one of claims 1 to 3, characterized in that the slide plates (6) are provided with sealing surfaces (7) on their outer face walls, and that the recess (11i) is diametrically aligned with these sealing surfaces (7J).

The gate valve according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a plurality of recesses (11i) comprising spring rings (12) are provided on the inner faces of the slide plates (6) symmetrically about the axis of the sealing surfaces (7).

2 sheets of drawings