CS231366B1

CS231366B1 - Cascade shut-off valve

Info

Publication number: CS231366B1
Application number: CS825182A
Authority: CS
Inventors: Jaroslav Kropacek
Original assignee: Jaroslav Kropacek
Priority date: 1982-07-07
Filing date: 1982-07-07
Publication date: 1984-11-19
Also published as: CS518282A1

Abstract

Účelem vynálezu je vyřešení vnitřního obtoku bezpečnostních rychlouzávšrů s vřetenem o malém průměru vyváženém pružinou. Uvedeného účelu se dosahuje kaskádním uzávíracím ventilem opatřeným dvěma soustředěnými kuželkami, kde vnitřní kuželka (12) je opatřena nákružkem (14) a dorazem (15), mezi nimiž je uložena posuvně vnější kuželka (13), přičemž stykové plochy (18, 19) kuželek (12, 13) jsou opatřeny polodrážkami (28, 29) otevřenými směrem k výstupnímu hrdlu (3) ventilu.The purpose of the invention is to solve the internal bypass of safety quick-action valves with a small diameter spring-balanced spindle. The stated purpose is achieved by a cascade shut-off valve equipped with two concentric cones, where the inner cone (12) is equipped with a collar (14) and a stop (15), between which the outer cone (13) is slidably placed, while the contact surfaces (18, 19) of the cones (12, 13) are equipped with half-grooves (28, 29) open towards the outlet neck (3) of the valve.

Description

Vynález se týká uzavíracího ventilu, zejména bezpečnostního rychlouzávěru plynových regulačních stanic·*BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a shut-off valve, and in particular to a quick-release valve for gas control stations.

Známé rychlouzávěry plynových regulačních stanic mají upravený vstup plynu nad kuželku ventilu. Jsou tak využívány dynamické účinky proudu plynu k uzavření kuželky a tlakové účinky plynu k udržení kuželky v uzavřeném stavu. Nevýhodou této koncepce je ta okolnost, že při otevírání, které musí být prováděno ručně, je nutno přemáhat velkou sílu, přímo úměrnou tlaku plynu a ploše kuželky. Tento problém se běžně řeší vnějším nebo Vnitřním obtokem, jehož otevřením lze tlaky před a za kuželkou ventilu vyrovnat a jakmile k tomuto vyrovnání tlaků dojde, je možno ventil snadno otevřít. Vnější obtok je tvořen potrubím se Zařazeným zvláštním uzavíracím ventilem. Nevýhodou vnějšího obtoku jsou zvýšené prostorové nároky a nutnost manipulace se dvěma ventily, přičemž opomenutí uzavření obtoku může způsobit havárii jištěného okruhu. Vnitřní obtok je například proveden přímo v kuželce ventilu. Vřeteno jev tomto případě na činném konci osazeno. Toto osazení je nahoře opatřeno obvodovou drážkou s těsnícím kroužkem, pod ní je upraven příčný otvor, na který navazuje středový otvor, ústící na spodním konci vřetena do prostoru za kuželku. Na dolním konci osazení vřetena jev další obvodové drážce uložen pojistný kroužek. Mezi pojistným kroužkem a čelem osazení je uložena posuvná kuželka, opatřená na obvodě drážkou s těsnícím kroužkem. Toto řešení je vhodné u tlakově vyváženého vřetena, kdy vřeteno má větší průměr a je opatřeno ozubeným hřebenem pro záběr s pastorkem hřídele, opatřeného pákou se závažím. K tlakovému vyvážení vřetena dochází vlivem vůlí mezi vřetenem a víkem ventilu, přičemž utěsnění proti atmosférickému tlaku je provédénó až u hží dele mezi pastorkem a pákou. Nevýhodou tohoto řešení je, že při samočinném uzavírání dochází k odrazu vřetena od kuželky, k otevírání kuželky a často ke stržení pojistného kroužku. Pro vřetenoKnown quick-release valves for gas control stations have a modified gas inlet above the valve plug. Thus, the dynamic effects of the gas flow to close the plug and the pressure effects of the gas to keep the plug in a closed state are utilized. The disadvantage of this concept is that when opening, which must be done manually, a great force must be overcome, proportional to the gas pressure and the cone surface. This problem is commonly solved by an external or internal bypass, by opening the pressures upstream and downstream of the valve plug, and once this pressure equalization occurs, the valve can be easily opened. The outer bypass consists of a pipeline with a separate shut-off valve in place. The disadvantage of the external by-pass is the increased space requirements and the necessity of handling two valves, and failure to close the by-pass can cause a failure of the protected circuit. For example, the internal bypass is provided directly in the valve plug. In this case, the spindle is mounted at the active end. This shoulder is provided at the top with a circumferential groove with a sealing ring, below it is provided a transverse hole, which is followed by a central hole opening at the lower end of the spindle into the space behind the plug. At the lower end of the spindle shoulder, a circlip is mounted in the next circumferential groove. A sliding plug is provided between the retaining ring and the shoulder face, which has a groove with a sealing ring on the circumference. This solution is suitable for a pressure balanced spindle where the spindle has a larger diameter and is provided with a toothed rack for engagement with a pinion shaft equipped with a lever with a weight. The pressure balancing of the spindle occurs due to the clearance between the spindle and the valve cover, and the sealing against atmospheric pressure is only performed at the blades between the pinion and the lever. The disadvantage of this solution is that during self-closing the spindle is reflected from the plug, the plug is opened and often the snap ring is torn off. For spindle

231 3ββ tlakově nevyvážené, kdy vřeteno má co nejmenší průměr a tlaková nevyváženost je vyrovnána tlačnou pružinou uloženou mezi kuželkou a víkem ventilu a nehrozí zde nebezpečí utržení kuželky, neboí v tomto případě se závaží nepoužívá, je známé řešení vnitřního obtoku právě pro malý průměr vřetena nevhodné. Dále je znám kaskádní uzavírací ventil, kde kuželka, uchycená na vřetení, je posuvně uložena v dutině další kuželky uložené na sedle ventilu, přičemž na vnější kuželce je upraveno sedlo pro vnitřní kuželku. Nevýhodou tohoto řešení je velká stavební výška.231 3ββ unbalanced, when the spindle has the smallest diameter and the pressure unbalance is compensated by a compression spring placed between the plug and the valve cover and there is no risk of the plug being ruptured, since in this case the weight is not used . Further, a cascade shut-off valve is known in which the plug mounted on the spindle is slidably mounted in the cavity of another plug mounted on the valve seat, wherein an inner plug seat is provided on the outer plug. The disadvantage of this solution is the high construction height.

Výše uvedené nevýhody odstraňuje v podstatě vynález, kterým je kaskádní uzavírací ventil, zejména bezpečnostní rychlouzávěr plynových regulačních stanic, sestávající z tělesa, opatřeného vstupním hrdlem, výstupním hrdlem a postranním otvorem a víkem, v němž je uloženo vřeteno opatřené uvnitř tělesa vnitřní kuželkou uloženou posuvně ve vnější kuželce, kde vnitřní kuželka je opatřena vnější válcovou plochou a vnější kuželka vnitřní válcovou plochou a jeho podstata spočívá v tom, že vnější válcová plocha vnitřní kuželky je opatřena na jednom konci nákružkem a na druhém konci dorazem,mezi nákružkem a dorazem je na vnější válcové ploše vnitřní kuželky svou vnitřní válcovou plochou uložena posuvně vnější kuželka, přičemž obě stykové válcové plochy kuželek jsou opatřeny polodrážkami otevřenými směrem k výstupnímu hrdlu ventilu·Essentially, the above-mentioned drawbacks are eliminated by the invention, which is a cascade shut-off valve, in particular a gas quick-release safety shut-off valve consisting of a body having an inlet neck, an outlet neck and a side opening and a lid. an outer cone, wherein the inner cone is provided with an outer cylindrical surface and the outer cone is an inner cylindrical surface, and the essence is that the outer cylindrical surface of the inner cone is provided with a stop at one end and a stop at the other end; the inner cone surface with its inner cylindrical surface is displaceably mounted the outer cone, the two cylindrical conical surfaces of the plugs are provided with rebates open towards the valve outlet neck ·

Další podstatou vynálezu je, že nákružek je opatřen podélnou drážkou, v níž je uložen posuvně vodící prvek, upevněný k vnější kuželce.It is a further object of the invention that the collar is provided with a longitudinal groove in which a slidingly guiding element mounted to the outer cone is received.

Další podstatou vynálezu je, že doraz vnější kuželky je tvořen ploohóu podložkou, upevněnou přes pružnou podložku spojovacím prvkem, uloženým na závit na konci vřetena.It is a further object of the invention that the stop of the outer cone is formed by a flat washer, fastened via a spring washer by a connecting element, which is threaded at the end of the spindle.

Další podstatou vynálezu je, že mezi vřetenem a vnitřní kuželkou je uloženo těsnění.A further object of the invention is that a seal is provided between the spindle and the inner plug.

Další podstatou vynálezu je, že mezi nákružkem a polodrážkou vnitřní kuželky je mezi kuželkami uloženo těsnění.It is a further object of the invention that a gasket is provided between the collar and the rebate of the inner plug.

Vyšší účinek vynálezu je dán vyřešením vnitřního Obtoku bezpečnostních rychlouzávěrů s vřetenem o malém průměru. Nové řešení umožňuje dále volbu materiálů kluzných ploch kuželek bez ohledu na materiál vřetena.The higher effect of the invention is due to the solution of the internal bypass of the safety quick-action closures with a small diameter spindle. The new solution also allows the selection of the materials of the sliding surfaces of the plugs regardless of the material of the spindle.

231 366231 366

Příklad, konkrétního provedení vynálezu je schematicky znázorněn na připojeném výkresu, představujícím částečný nárysný řez bezpečnostním rychlouzávěrem s uplatněným vynálezem.An example of a particular embodiment of the invention is shown schematically in the accompanying drawing, representing a partial front view of a safety quick-action closure with the present invention.

Podle vynálezu sestává bezpečnostní rychlouzávěr z tělesa 1, opatřeného vstupním hrdlem 2 a výstupním hrdlem g, mezi nimiž je upraven průtočný kanál £ s těsnícím sedlem g, jehož osa je kolmá na průtočnou osu rychlouzávěru. Souose se sedlem g je v tělese 1 upraven postranní otvor g, v němž je uloženo víko g s posuvným vřetenem 8. Na víku g je uložen mezikus g s neznázorněným samočinným spouštěcím zařízením vřetena 8 a s ručně ovládaným zvedacím zařízením 10 vřetena 8. Činný konec vřetena 8 je osazen a na Osazení 11 jsou rozebíratelně upevněny dvě soustředné kuželky 12, lg tak, že vnitřní kuželka 12 je upevněna přímo na válcovém osazení 11 vřetena 8, přičemž v horní části je opatřena nákružkem 14 a v dolní části plochou podložkou lg,upevněnou k vřetenu 8 pomocí pružné podložky .16 a spojovacího prvku 17. uloženého na vřetenu 8 na závit. Střední vnější část 18 vnitřní kuželky 12 je válcová a její průměr je menší než vnější průměr ploché podložky 15. Mezi nákružkem 14 a plochou podložkou lg je na válcové části 18 vnitřní kuželky 12 posuvně uložena válcovou částí 19 svého středového otvoru 20 vnější kuželka lg. Délka střední vnější válcové části 18 vnitřní kuželky 12 přesahuje délku vnitřní válcové části 19 vnější kuželky lg. Vnitřní kuželka 12 je ve svém středovém otvoru 21 opatřena vnitřní obvodovou drážkou 22. v níž je uložen těsnící kroužek 2g a na své střední vnější válcové části 18 u nákružku 14 vnější obvodovou drážkou 24. v níž je uloženo pomocné těsnění 25. zatímco vnější kuželka 13 .ie opatřena vnější obvodovou drážkou 26 a v ní ulozeným .hlavním těsněním 2g. Střední vnější válcová část 18 vnitřní kuželky 12 je opatřena podélnou polodrážkou 28 s průřezem například tvaru kruhové úseče, končící pod úrovní vnější obvodové drážky 24 vnitřní kuželky 12. Obdobně vnitřní válcová část 19 vnější kuželky lg je ppatřena polodrážkou 29 s průřezem například tvaru kruhové úseče, rovněž ukončenou pod úrovní vnější obvodové drážky 24 vnitřní kuželky 12. Vnější kuželka lg je na své spodní straně opatřena středovým vybráním 30 pro snížení stavební výšky vnitřní kuželky 12. V nákružku lg vnitřní kuželky 12 je upravena podélná drážka 31. v níž je uložen posuvně vodící kolík 32. zalisovaný do slepého otvoru 33. upraveného v horním čele vnější ku4According to the invention, the safety quick-lock consists of a body 1 provided with an inlet neck 2 and an outlet neck g, between which a flow channel 6 with a sealing seat g is provided whose axis is perpendicular to the flow axis of the quick-lock. Coaxially with the seat g, a lateral opening g is provided in the body 1, in which a cover g is disposed with a sliding spindle 8. On the cover g there is a spacer g with a spindle 8 lowering device (not shown) and a manually operated spindle lifting device 10. two concentric plugs 12, 11g are detachably attached to the shoulder 11 so that the inner plug 12 is mounted directly on the cylindrical shoulder 11 of the spindle 8, with a collar 14 at the top and a flat washer 1g fixed at the bottom 8 by means of a spring washer 16 and a connecting element 17 mounted on the threaded spindle 8. The central outer portion 18 of the inner cone 12 is cylindrical and its diameter is smaller than the outer diameter of the flat washer 15. Between the collar 14 and the flat washer 18, the outer cone 18 is slidably mounted on the cylindrical portion 18 of the inner cone 12. The length of the central outer cylindrical portion 18 of the inner plug 12 exceeds the length of the inner cylindrical portion 19 of the outer plug 1g. The inner cone 12 has an inner circumferential groove 22 in its central bore 21 in which the sealing ring 2g is mounted and an outer circumferential groove 24 in its central outer cylindrical portion 18 at the collar 14 in which the auxiliary seal 25 is accommodated while the outer cone 13 It is provided with an outer peripheral groove 26 and a main seal 2g therein. The central outer cylindrical portion 18 of the inner plug 12 is provided with a longitudinal rebate 28 having a cross-sectional shape, for example, of a circular segment, terminating below the outer circumferential groove 24 of the inner plug 12. Similarly, the inner cylindrical portion 19 of the outer cone 18 is provided with a also terminated below the level of the outer circumferential groove 24 of the inner cone 12. The outer cone lg is provided with a central recess 30 on its underside to reduce the construction height of the inner cone 12. A longitudinal groove 31 is provided in the inner cone lg 12. a pin 32 pressed into a blind hole 33 provided in the upper face of the outer housing 4

231 386 želky 13« Mezi vnitřní kuželkou 12 a víkem g je uložena tlačná pružina 2í·231 386 tortoise 13 «Between the inner cone 12 and the lid g there is a compression spring 21 ·

Jakmile se v neznázorněném jištěném okruhu, do kterého jě uzávěr podle vynálezu zařazen, objeví abnormální hodnota tlaku, neznázorněné spouštěcí zařízení samočinně uvolní vřeteno 8 z horní výchozí polohy a to působením vlastní tíhy, pružiny 34 a dynamického účinku proudu plynu v průtočném kanále £ klesá dolů. Jakmile vnější kuželka 13 narazí svým nákružkem 3fe na sedlo g, zastaví se a vzápětí narazí i nákružek 14 vnitřní kuželky 12 na horní čelo vnější kuželky 13. Tím je uzávěr uzavřen a v uzavřené poloze je udržován tlakem plynu nad kuželkami 12, 13 a tíhou pohyblivých dílů. řo odstranění poruchy v jištěném okruhu se uzávěr otevře tak, že se ručně pomocí zvedacího zařízení 10 zvedne vnitřní kuželka 12, dopravovaný plyn vnikne polodrážkami 28, 29 do výstupního hrdla g uzávěru a tím se vyrovná tlak ve výstupním hrdle g s tlakem ve vstupním hrdle 2. Po tlakovém odlehčení lze vnější kuželku 13 snadno zvednout do horní výchozí polohy, ve které se zajistí pomocí neznázoměrného samočinného spouštěcího zařízení vřetena 8. Tím je bezpečnostní uzávěr.otevřen a připraven k dalšímu použití. V otevřené poloze je vřeteno 8 tlačeno do víka g silou úměrnou tlaku v uzávěru a ploše průřezu vřetena 8. Tato síla je v rovnováze s tíhou pohyblivých částí,třením v ucpávce 36 vřetena 8 a silou tlačné pružiny 34.As soon as an abnormal pressure value occurs in the fused circuit (not shown) into which the closure according to the invention is placed, the lowering device (not shown) automatically releases the spindle 8 from its upper starting position under gravity, spring 34 and dynamic flow. . As soon as the outer cone 13 hits the seat g with its collar 3fe, the inner cone collar 12 also stops and immediately hits the upper face of the outer cone 13. This closes the closure and maintains in the closed position the gas pressure over the cones 12, 13 and parts. In order to eliminate the failure in the protected circuit, the closure is opened by manually raising the inner cone 12 by means of the lifting device 10, the transported gas penetrating by the rebates 28, 29 into the outlet throat g and thereby equalizing the outlet throat pressure g with the throat pressure. After pressure relief, the outer plug 13 can be easily lifted to the upper starting position, in which it is secured by means of a non-representative self-actuating spindle 8, thereby opening the safety closure and ready for further use. In the open position, the spindle 8 is pushed into the cover g by a force proportional to the pressure in the shutter and the cross-sectional area of the spindle 8. This force is in balance with the weight of the movable parts, friction in the spindle seal 36 and the compression spring 34.

Popsané řešení není jediným možným řešením. Vnitřní válcová část 19 vnější kuželky 13 může být opatřena obvodovou drážkou protínající polodrážku 29 vnější kuželky 13. Obdobná obvodová drážka, může být upravena na vnější střední válcové části 18 vnitřní kuželky. 12 umístěná tak, aby v horní poloze vnitřní kuželky 12 byla propojena s polodrážkou 29-vnější kuželky 13.The solution described is not the only possible solution. The inner cylindrical portion 19 of the outer plug 13 may be provided with a circumferential groove intersecting the rebate 29 of the outer plug 13. A similar circumferential groove may be provided on the outer central cylindrical portion 18 of the inner plug. 12 positioned so that in the upper position of the inner plug 12 it is connected to the rebate 29 of the outer plug 13.

Claims

A cascade shut-off valve, in particular a safety quick-release valve for gas regulating stations, comprising a body having an inlet throat, an outlet throat and a side opening with a lid in which a spindle is provided with an inner plug displaceably disposed in the outer plug; an outer cylindrical surface and an outer cone an inner cylindrical surface, characterized in that the outer cylindrical surface (18) of the inner cone (12) is provided with a collar (14) at one end and a stop (15) at the other end between the collar (14) and the outer cone (13) is displaceably mounted on the outer cylindrical surface (18) of the inner cone (12) by its stop (15) with its inner cylindrical surface (19), the outer cone (13) being slidable. provided with rebates (28, 29) open towards the valve outlet (3).

Cascade shut-off valve according to claim 1, characterized in that the collar (14) is provided with a longitudinal groove (31) in which a slidingly guiding element (32) mounted to the outer cone (13) is received.

Cascade shut-off valve according to Claims 1 and 2, characterized in that the stop of the outer plug (13) is formed by a flat washer (15) fastened via a flexible washer (16) by a connecting element (17), threaded at the end of the spindle. (8).

Cascade shut-off valve according to Claims 1 to 3, characterized in that a seal (23) is arranged between the spindle (8) and the inner plug (12).

Cascade shut-off valve according to Claims 1 to 4, characterized in that a seal (25) is arranged between the collar (14) and the rebate (28) of the inner plug (12).