EA018800B1

EA018800B1 - Задвижка в сборе, имеющая усиленный посадочный элемент

Info

Publication number: EA018800B1
Application number: EA201070612A
Authority: EA
Inventors: Дональд Девайн; Джон Мьюрэн; Дэвид Гамбетта
Original assignee: ТАЙКО ВЭЛВ ЭНД КОНТРОЛС ЭлПи
Priority date: 2007-11-14
Filing date: 2008-11-14
Publication date: 2013-10-30
Also published as: CN101896747B; EP2210022A1; AU2008322597B2; US7815170B2; EP2210022B1; PL2210022T3; JP2011503491A; WO2009064940A1; HK1150876A1; AR069280A1; MY152735A; JP5412438B2; NZ585390A; TWI435015B; EP2210022A4; ZA201003418B; EA201070612A1; MX2010005253A; AU2008322597A1; ES2411384T3

Abstract

Шиберно-ножевая задвижка включает в себя корпус задвижки, образованный первой и второй половинами корпуса. Половины корпуса собраны, чтобы образовать проточный канал, канал для ножевой заслонки и канал посадочного элемента. Ножевая заслонка расположена между половинами корпуса и выполнена с возможностью перекрытия канала заслонки. Ножевая заслонка выполнена с возможностью нахождения в открытом положении, чтобы позволить технологическому потоку проходить через задвижку, и в закрытом положении, чтобы предотвратить прохождение технологического потока через задвижку. Посадочный элемент в сборе расположен внутри канальной направляющей и образован горизонтальным сегментом, парой вертикальных сегментов и нижним сегментом. Посадочный элемент в сборе зажат между первой и второй половинами корпуса. По меньшей мере одна усиливающая пластина расположена внутри участка горизонтального сегмента, так что горизонтальный сегмент сохраняет свою жесткость, когда ножевая заслонка перекрывает посадочный элемент в сборе.

Description

Изобретение в целом относится к области клапанов регулирования расхода и их конструированию. Более конкретно, настоящее изобретение относится к внутренним компонентам клапанов, включающих в себя усиленный эластомерный посадочный элемент, которое обеспечивает уплотнительную поверхность для компонентов задвижки.

Клапаны регулирования расхода такие как, например, шиберно-ножевые задвижки или линейные задвижки с индикатором рабочего положения, используются для регулирования расхода технологической среды, и могут особенно хорошо подходить для использования с абразивными и коррозийными шламами, используемыми, например, в горной промышленности, целлюлозной или бумажной промышленностях. Один вид шиберной задвижки, известной в данной области техники, включает в себя корпус, выполненный из двух половин, которые, когда соединены, образуют корпус задвижки и канал через него. На противоположных сторонах корпуса расположены обвязки для установки задвижки в трубопровод, например, корпус может быть прикреплен болтами к фланцевому концу трубы. Для регулирования расхода текучей среды через задвижку, задвижка включает в себя ножевую заслонку, которая расположена внутри корпуса задвижки, который составлен из двух половин корпуса задвижки. При работе, когда ножевая заслонка поднята, задвижка открыта, и технологическая среда протекает через канал. Когда ножевая заслонка опущена, задвижка закрыта, и течение технологической среды через канал предотвращается.

Каждая из половин корпуса задвижки включает в себя углубление, в котором расположен посадочный элемент задвижки, который обеспечивает функцию уплотнения между ножевой заслонкой и корпусом задвижки. Посадочный элемент задвижки уплотняется по заслонке, когда заслонка находится в открытом положении, чтобы позволить проходить потоку технологической среды через задвижку, в то же время, по существу, предотвращая утечку технологической среды из корпуса задвижки. Предшествующие посадочные элементы задвижки включают в себя верхний горизонтальный участок, который смещается внутри корпуса задвижки, когда шиберная задвижка опускается или поднимается. Это перемещение внутри углублений корпуса задвижки вызывает протечку технологической среды в корпус задвижки. Один предшествующий посадочный элемент задвижки включал в себя одну или более камеру впрыска внутри горизонтального участка посадочного элемента задвижки. Эти камеры были доступны снаружи корпуса задвижки и выполнены с возможностью принятия впрыскиваемой набивки, которая создавала уплотнение с ножевой заслонкой. Однако использование впрыскиваемой набивки не обеспечивало достаточной жесткости посадочного элемента задвижки, чтобы предотвратить смещение внутри углублений корпуса задвижки. Таким образом, имеется потребность в посадочном элементе шиберно-ножевой задвижки, выполненным с возможностью предотвращения смещения внутри корпуса задвижки, когда задвижка открыта или закрыта.

Сущность изобретения

Предпочтительные варианты выполнения изобретений направлены на шиберно-ножевую задвижку, имеющую корпус задвижки, образованный первой и второй половинами корпуса. Половины корпуса собраны, чтобы образовать проточный канал, канал для ножевой заслонки и канал посадочного элемента. Ножевая заслонка расположена между половинами корпуса и выполнена с возможностью прохождения через канал для заслонки. Ножевая заслонка выполнена с возможностью быть в открытом положении, чтобы позволить технологическому потоку пройти через упомянутую задвижку, и закрытом положении, чтобы предотвратить прохождение технологического потока через задвижку. Ножевая заслонка также включает в себя нижний край. Посадочный элемент в сборе расположен внутри канальной направляющей и образован горизонтальным сегментом, парой вертикальных сегментов и нижним сегментом, соответствующим нижнему краю ножевой заслонки. Посадочный элемент в сборе зажат между первой и второй половинами корпуса. По меньшей мере одна усиливающая пластина расположена внутри участка горизонтального сегмента, так что горизонтальный сегмент сохраняет свою жесткость, когда ножевая заслонка перекрывает узел клапана.

Краткое описание чертежей

Фиг. 1 - вид в перспективе шиберно-ножевой задвижки, имеющей втулку согласно настоящему изобретению.

Фиг. 2 - вид внутренней части половины корпуса шиберно-ножевой задвижки, изображенной на фиг. 1.

Фиг. 3 - вид в перспективе посадочного элемента в сборе шиберно-ножевой задвижки, изображенной на фиг. 1.

Фиг. 4 - вид в сечении посадочного элемента в сборе, изображенного на фиг. 3, взятый по линиям А-А.

Фиг. 5 - вид в перспективе другого варианта выполнения шиберно-ножевой задвижки, имеющей втулку согласно настоящему изобретению.

Фиг. 6 - вид в перспективе цельного корпуса шиберно-ножевой задвижки, изображенной на фиг. 5.

Фиг. 7 - вид в перспективе посадочного элемента в сборе шиберно-ножевой задвижки, изображенной на фиг. 5.

- 1 018800

Фиг. 8 демонстрирует усиливающие пластины, которые образованы за единое целое с посадочным элементом в сборе, изображенным на фиг. 7.

Подробное описание

Фиг. 1 - вид в перспективе варианта выполнения шиберно-ножевой задвижки для соединения с технологическим трубопроводом согласно настоящему изобретению. Задвижка 10 в целом включает в себя половины 1а и 1Ь корпуса, которые образуют корпус 1 задвижки и проход или канал 2, через который протекает технологическая среда. Половины 1а и 1Ь корпуса образуют канал для заслонки, который принимает заслонку 6, который открывается, чтобы позволить технологическому потоку протекать через задвижку 10, и закрывается, чтобы предотвратить протекание потока через задвижку 10. Половины 1а и 1Ь корпуса соединены посредством множества болтов 4 корпуса, принимаемых резьбовыми отверстиями 5, расположенными на расстоянии друг от друга по половинам 1а и 1Ь корпуса. Стойки 18 траверсы соединены с половинами 1а и 1Ь корпуса на первом конце и с верхней пластиной 19 траверсы на верхнем или втором конце. Шпиндельный узел 13 соединен с заслонкой 6 посредством блока 8 крепежа, который может включать в себя, например, крепежи 9а и 9Ь. Штурвал 22 установлен над верхней пластиной 19 и, когда поворачивается, вращает гайку штока (не показана), чтобы тянуть шпиндель линейно вверх и вниз, который поднимает и опускает заслонку 6. Хотя задвижка 10 показана со штурвальным приводом, другие типы приводов, включая в себя, но, не ограничиваясь ими, пневматические, гидравлические и электрические, могут также использоваться, чтобы открывать и закрывать заслонку 6.

Фиг. 2 демонстрирует вид внутренней части половины 1а корпуса, имеющей множество отверстий 24, выполненных с возможностью принятия болтов 4 корпуса. Внутренняя поверхность 21 половины 1а корпуса включает в себя углубленную канальную направляющую 25, которая принимает посадочный элемент в сборе 40 (показан на фиг. 3). Канальная направляющая 25 состоит по существу из горизонтального канального участка 26, пары по существу вертикальных канальных участков 27 и изогнутого канального участка 28. Половина 1а корпуса дополнительно включает в себя фланцевый участок 29, расположенный на изогнутом канальном участке 28, который способствует удерживанию посадочного элемента в сборе 40 внутри корпуса. Секция 30 выступа внутренней части половины 1а корпуса образует участок канальной направляющей 25, также как секции вертикальных каналов 27. Выступающая секция 30 способствует удерживанию посадочного элемента в сборе 40 внутри корпуса 1, как описано ниже. Половина 1Ь корпуса представляет собой зеркальное отражение половины 1а корпуса.

Фиг. 3 - вид в перспективе посадочного элемента в сборе 30, образованный горизонтальным сегментом 36, парой вертикальных сегментов 37 и изогнутым нижним сегментом 38. Посадочный элемент в сборе 30 расположен внутри канальной направляющей 25, так что образуется уплотнение между заслонкой 6 и посадочным элементом 30, когда заслонка 6 находится в закрытом положении внутри задвижки

10. Посадочный элемент в сборе 30 может состоять из эластомерного материала, причем сегменты 36, 37 и 38 выполнены за единое целое. Напротив, посадочный элемент в сборе 30 выполнен с возможностью позволения перемещения заслонки 6 внутри корпуса 1, когда задвижка 10 находится в открытом положении. Выступ 41 расположен по центру вдоль внутренней поверхности 40 вертикальных сегментов 37 и изогнутого сегмента 38 посадочного элемента в сборе 30. Этот выступ 41 контактирует с наружным периметром заслонки 6, когда задвижка 10 находится в закрытом положении. Изогнутый сегмент 38 включает в себя полость 42, которая принимает фланцевый участок 29 (показан на фиг. 2) половины 1а корпуса. Аналогично, противоположная сторона изогнутого сегмента 38 также включает в себя вторую полость, которая принимает фланцевый участок половины 1Ь корпуса. Горизонтальный сегмент 36 включает в себя отверстие 43 для заслонки, образованное внутренними стенками 36а, 36Ь, 36с и 366. через которое заслонка 6 установлена. Отверстие 43 для заслонки имеет размеры по длине и ширине соответствующие размерам по длине и ширине заслонки 6, так что, когда заслонка 6 находится в закрытом положении, внутренние стенки 36а, 36Ь, 36с и 366 горизонтального сегмента 36 образуют достаточное уплотнение с поверхностью периметра заслонки 6.

Фиг. 4 вид в сечении посадочного элемента в сборе 30 взятый по линиям А-А. Горизонтальный сегмент 36 включает в себя усиливающую пластину 45, которая выполнена за одно целое из эластомерного материала и расположена на каждой стороне отверстия 43 для заслонки. Усиливающая пластина 45 включает в себя отверстие или паз, который выровнен с отверстием 43 для заслонки. Усиливающая пластина 45 может быть, например, выполнена из металла и может проходить по всей длине горизонтального сегмента 36 или части длины горизонтального сегмента 36. Усиливающая пластина 45 обеспечивает жесткость посадочному элементу в сборе 30 и в частности горизонтальному сегменту 36, чтобы сохранять его структуру, по мере того как заслонка 6 перемещается через отверстие 43, когда задвижка 10 открыта и закрыта. Таким образом, смещение посадочного элемента в сборе 30 внутри углубленной канальной направляющей 25 снижается, тем самым, уменьшая возможные протечки внутри корпуса 1 задвижки, когда ножевая заслонка 6 открыта и закрыта. Кроме того, усиливающая пластина 45 предотвращает расширение отверстия 43 и соответствующих внутренних стенок 36а, 36Ь, 36с и 366, когда контактирует с поверхностью периметра заслонки 6. Возвращаясь кратко к фиг. 2, как только горизонтальный сегмент 36 распложен внутри горизонтального канального участка 26, набивочный (уплотнительный) материал наполняется поверх сегмента 36 и набивной сальник 7 прикрепляется к половинам 1а и 1Ь кор

- 2 018800 пуса. Используемыми набивочными материалами являются материалы хорошо известные в данной области техники и могут включать в себя, например, различные пряжи, например, акриловое волокно, Те£1оп®, ТеПоп дгарййе, Кеу1ат® и так далее. Эти материалы могут быть вплетены в квадратный набивочный материал, технологичный материал, составленный главным образом из тефлона или набивки, обвитой вокруг эластомерной сердцевины.

Фиг. 5 - вид в перспективе другого варианта выполнения шиберно-ножевой задвижки для соединения с технологическим трубопроводом согласно настоящему изобретению, имеющей цельный корпус 101 задвижки. В частности, задвижка 100 в целом включает в себя цельный корпус 101 задвижки, который образует проход или канал 102, через который протекает технологическая среда. Цельный корпус 101 задвижки включает в себя затворный канал, который принимает заслонку 106, которая открывается, чтобы позволить технологическому потоку проходить через задвижку 100, и закрывается, чтобы предотвратить прохождение потока через задвижку 100. Цельный корпус 101 задвижки соединен с технологическим трубопроводом посредством множества резьбовых отверстий 105, расположенных на расстоянии друг от друга по цельному корпусу 101. Стойки 118 траверсы соединены с цельным корпусом 101 на первом конце и с верхней пластиной 119 траверсы на верхнем или втором конце. Шпиндельный узел 113 соединен с заслонкой 106 посредством крепежного блока 108, который может включать в себя, например, крепежи 109а и 109Ь. Штурвал 122 установлен над верхней пластиной 119 и, когда поворачивается, вращает гайку штока (не показана), чтобы поднимать и опускать заслонку 106. Вновь, хотя задвижка 100 показана со штурвальным приводом, другие типы приводов, включая в себя, но, не ограничиваясь ими, пневматические, гидравлические и электрические, могут также использоваться, чтобы открывать и закрывать заслонку 106.

Фиг. 6 вид в перспективе цельного корпуса 101, образующего проход или канал 102, через который протекает технологическая среда. Цельный корпус 101 задвижки включает в себя канал 126 посадочного элемента аналогично каналу, образованному половинами 1а и 1Ь корпуса, изображенными на фиг. 1 и 2. Посадочный элемент в сборе 130 задвижки, изображенный на фиг. 7, расположен в канале 126 посадочного элемента, так что образуется уплотнение между заслонкой 106 и посадочным элементом 130, когда заслонка 106 находится в закрытом положении внутри задвижки 100. В частности, фиг. 7 представляет собой вид посадочного элемента в сборе 130, образованного горизонтальным сегментом 136, парой вертикальных сегментов 137 и изогнутым нижним сегментом 138. Посадочный элемент в сборе 130 может состоять из эластомерного материала, причем сегменты 136, 137 и 138 выполнены за одно целое. Отверстие 143 для заслонки имеет размеры по длине и ширине соответствующие размерам по длине и ширине заслонки 106, так что когда заслонка 106 находится в закрытом положении, внутренние стенки отверстия 143 горизонтального сегмента 136 образуют достаточное уплотнение с поверхностью периметра заслонки 106. Кроме того, выступ 141 расположен по центру вдоль внутренней поверхности 140 вертикальных сегментов 137 и изогнутого сегмента 138 посадочного элемента в сборе 130. Этот выступ 141 контактирует с наружным периметром заслонки 106, когда задвижка 100 находится в закрытом положении.

Поскольку посадочный элемент в сборе 130 расположен в цельном корпусе 101 задвижки, а не между двумя половинами корпуса задвижки, требуется достаточная жесткость, чтобы загнать посадочный элемент в канал 126 посадочного элемента. фиг. 8 демонстрирует усиливающие пластины 136а, 137а, 137Ь и 138а, которые выполнены внутри каждого из сегментов 136, 137 и 138 посадочного элемента в сборе. Усиливающая пластина, расположенная внутри сегмента 136, включает в себя отверстие или паз 150, который выровнен с отверстием 143 для заслонки. Усиливающие пластины 136а, 137а, 137Ь и 138а могут быть цельным куском металла или другого достаточно жесткого материала, чтобы позволить посадочному элементу в сборе 130 сохранять свою структуру, когда он установлен в канал 126 посадочного элемента корпуса 101 задвижки. Эластомерный материал, используемый для образования посадочного элемента в сборе, затем отливается под давлением вокруг усиливающих пластин 136а, 137а, 137Ь и 138а. Как только установлен в канал посадочного элемента, набивочный материал помещается поверх посадочного элемента в сборе 130 вместе с набивным сальником 107 (показан на фиг. 5), чтобы удерживать посадочный элемент в сборе внутри корпуса 101 задвижки.

Несмотря на то что настоящее изобретение было раскрыто со ссылкой на некоторые варианты выполнения, многочисленные модификации, переделки и изменения описанных вариантов выполнения, возможны без отклонения от области техники и объема изобретения, по прилагаемой формуле изобретения.

Соответственно, предполагается, что настоящее изобретение не ограничивается описанными вариантами выполнения, а, что оно имеет полный объем, определенный языком следующих пунктов формулы изобретения и их эквивалентов.

Claims

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Шиберно-ножевая задвижка, содержащая корпус задвижки, включающий в себя первую и вторую половины корпуса и образующий проточный канал, канал для ножевой заслонки и канал посадочного элемента, причем корпус имеет изогнутый

- 3 018800 участок, на котором выполнен фланцевый участок;

ножевую заслонку, выполненную с возможностью прохождения через упомянутый канал для заслонки, причем упомянутая ножевая заслонка имеет нижний край и выполнена с возможностью быть в открытом положении для обеспечения прохождения технологического потока через упомянутую задвижку, и в закрытом положении для предотвращения прохождения технологического потока через упомянутую задвижку;

посадочный элемент в сборе, расположенный внутри канальной направляющей корпуса задвижки, причем упомянутый посадочный элемент в сборе образован горизонтальным сегментом, парой вертикальных сегментов и нижним сегментом, соответствующим упомянутому нижнему краю упомянутой ножевой заслонки, причем упомянутый посадочный элемент в сборе зажат между упомянутыми первой и второй половинами корпуса задвижки; причем в нижнем сегменте посадочного элемента выполнена полость, которая принимает фланцевый участок корпуса задвижки; и по меньшей мере одну усиливающую пластину, расположенную внутри участка упомянутого горизонтального сегмента, так что упомянутый горизонтальный сегмент сохраняет свою жесткость, когда упомянутая ножевая заслонка проходит через упомянутый посадочный элемент в сборе.
2. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что первая и вторая половины корпуса собраны так, чтобы образовать упомянутый проточный канал, упомянутый канал для ножевой заслонки и упомянутый канал посадочного элемента, причем каждая из первой и второй половин корпуса имеет выступающий участок, расположенный вокруг участка упомянутого проточного канала и выполненный с возможностью удерживания упомянутого посадочного элемента в сборе внутри упомянутого канала посадочного элемента.
3. Задвижка по п.2, в которой фланцевый участок, проходящий от упомянутого канала посадочного элемента, выполнен на одной из упомянутых первой половины корпуса и второй половины корпуса.
4. Задвижка по п.3, в которой предпочтительно упомянутая полость, выполненная на упомянутом нижнем сегменте упомянутого посадочного элемента в сборе, выполнена с возможностью принятия упомянутого фланцевого участка упомянутой одной половины корпуса.
5. Задвижка по п.2, в которой упомянутая первая половина корпуса дополнительно включает в себя множество отверстий, расположенных на расстоянии друг от друга по упомянутой первой половине корпуса и выполненных с возможностью принятия крепежей для соединения с упомянутой второй половиной корпуса.
6. Задвижка по п.2, в которой упомянутая вторая половина корпуса также включает в себя множество отверстий, расположенных на расстоянии друг от друга по упомянутой второй половине корпуса и выполненных с возможностью принятия крепежей для соединения с упомянутой второй половиной корпуса.
7. Задвижка по п.1, дополнительно содержащая шпиндельный узел, соединенный на первом конце с упомянутой ножевой заслонкой и на втором конце с приводом, так что упомянутый привод поднимает и опускает упомянутую ножевую заслонку.
8. Задвижка по п.1, в которой упомянутый посадочный элемент в сборе отлит как одно целое из эластомерного материала.
9. Задвижка по п.1, в которой упомянутый горизонтальный сегмент упомянутого посадочного элемента в сборе дополнительно содержит отверстие для заслонки, образованное множеством внутренних стенок, причем упомянутое отверстие для заслонки имеет размеры, соответствующие размеру упомянутой ножевой заслонки.
10. Задвижка по п.1, в которой упомянутый посадочный элемент в сборе также содержит по меньшей мере одну усиливающую пластину, выполненную за одно целое внутри упомянутого горизонтального сегмента.
11. Задвижка по п.1, в которой упомянутые первая и вторая половины корпуса образуют упомянутый корпус задвижки.
12. Задвижка по п.11, в которой упомянутая по меньшей мере одна усиливающая пластина является первой усиливающей пластиной, причем упомянутый посадочный элемент в сборе дополнительно содержит вторую усиливающую пластину, соединенную с упомянутой первой усиливающей пластиной и проходящую вниз по меньшей мере по одной из упомянутой пары вертикальных сегментов.
13. Задвижка по п.11, в которой упомянутая по меньшей мере одна усиливающая пластина является первой усиливающей пластиной, причем упомянутый посадочный элемент дополнительно содержит вторую усиливающую пластину, соединенную с упомянутой первой усиливающей пластиной и проходящую вниз по первому одному из упомянутой пары вертикальных сегментов, и третью усиливающую пластину, соединенную с упомянутой первой усиливающей пластиной и проходящую вниз по второму одному из упомянутой пары вертикальных сегментов.
14. Задвижка по п.12, также содержащая третью усиливающую пластину, соединенную с упомянутой второй усиливающей пластиной и образованную внутри упомянутого нижнего сегмента упомянутого посадочного элемента в сборе.
15. Задвижка по п.14, также содержащая четвертую усиливающую пластину, соединенную с упомянутыми второй и третьей усиливающей пластиной, упомянутая четвертая усиливающая пластина обра- 4 018800 зована внутри упомянутого нижнего сегмента упомянутого посадочного элемента в сборе.
16. Задвижка по п.11, в которой упомянутая по меньшей мере одна усиливающая пластина является первой усиливающей пластиной, причем упомянутый посадочный элемент в сборе дополнительно содержит вторую усиливающую пластину, образованную за одно целое с упомянутой первой усиливающей пластиной и проходящую вниз по каждому из упомянутой пары вертикальных сегментов и нижнему сегменту.