RU112970U1

RU112970U1 - VALVE-CONTROLLING VALVE AXISYMMETRIC

Info

Publication number: RU112970U1
Application number: RU2011130083/06U
Authority: RU
Inventors: Зухрабек Гасанбекович Агамагомедов; Валерий Петрович Нефёдцев; Михаил Вячеславович Погорелов
Original assignee: Открытое акционерное общество "АТОММАШЭКСПОРТ"
Priority date: 2011-07-19
Filing date: 2011-07-19
Publication date: 2012-01-27

Abstract

Клапан запорно-регулирующий осесимметричный, содержащий снабженный седлом наружный корпус и жестко соединенный с ним обтекатель, образующие спрямленную осесимметричную проточную часть, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения разгруженный плунжер, размещенный в направляющей втулке обтекателя и снабженный узлом герметизации, отличающийся тем, что наружный корпус выполнен со съемной крышкой, сопряжение съемной крышки и наружного корпуса выполнено в виде ответных кольцевых проточек и снабжено уплотнением, расположенным в полости проточки меньшего диаметра, сформированной ограничительным кольцевым выступом на съемной крышке, и обтекатель закреплен на съемной крышке посредством пилона, а плунжер центрирован относительно втулки разрезными центрирующими кольцами, размещенными в кольцевых канавках, выполненных на поверхности плунжера по его краям, и узел герметизации плунжера выполнен в виде наборов из разрезных уплотнительных и прижимных колец, размещенных в кольцевых канавках на его поверхности между канавками с разрезными центрирующими кольцами, при этом наборы разрезных уплотнительных и прижимных колец представлены парой одинаковых разрезных уплотнительных колец, установленных на разрезном прижимном кольце, кроме того, диаметр полости направляющей втулки, в которой размещен плунжер, превышает диаметр контактной линии плунжера с седлом и наружный диаметр плунжера. ! 2. Клапан запорно-регулирующий осесимметричный по п.1, отличающийся тем, что ширина разрезного прижимного кольца в наборе из разрезных уплотнительных и прижимных колец равна суммарной толщине пары разр An axisymmetric shut-off and control valve containing an outer casing provided with a saddle and a fairing rigidly connected to it, forming a straightened axisymmetric flow passage, an unloaded plunger mounted with the possibility of reciprocating movement, placed in the fairing guide sleeve and equipped with a sealing unit, characterized in that the outer casing is made with a removable cover, the interface of the removable cover and the outer casing is made in the form of reciprocal annular grooves and is equipped with a seal located in the cavity of the groove of a smaller diameter formed by a restrictive annular protrusion on the removable cover, and the fairing is fixed on the removable cover by means of a pylon, and the plunger is centered relative to the sleeve split centering rings placed in annular grooves made on the surface of the plunger along its edges, and the plunger sealing unit is made in the form of sets of split sealing and pressure rings placed in rings x grooves on its surface between the grooves with split centering rings, while the sets of split sealing and pressure rings are represented by a pair of identical split sealing rings installed on the split pressure ring, in addition, the diameter of the cavity of the guide sleeve, in which the plunger is located, exceeds the diameter of the contact line seat plug and plug outside diameter. ! 2. The shut-off and control valve axisymmetric according to claim 1, characterized in that the width of the split pressure ring in the set of split sealing and pressure rings is equal to the total thickness of the pair

Description

Заявляемый в качестве полезной модели клапан запорно-регулирующий осесимметричный относится к устройствам, обеспечивающим нормальную эксплуатацию машин и установок, предназначен для регулирования расходных параметров рабочей среды: пара, воды, газа, агрессивных жидкостей и других сред с высокой рабочей температурой до 600°С и высоким давлением до 25 МПа, и может использоваться в различных технологических линиях ТЭЦ, АЭС и нефтехимического производства.Declared as a utility model, an axially symmetric shut-off valve refers to devices that ensure the normal operation of machines and plants, and is designed to control the flow parameters of a working medium: steam, water, gas, aggressive liquids, and other environments with a high working temperature of up to 600 ° C and high pressure up to 25 MPa, and can be used in various technological lines of thermal power plants, nuclear power plants and petrochemical production.

Известен осевой запорно-регулирующий дисковый клапан с разгрузочным устройством, который имеет разгруженный золотник, расположенный вдоль оси трубной части корпуса на одной оси с седлом. (1. Описание к патенту RU №2325573 С2 по Кл. F16K 3/08. «Осевой запорно-регулирующий клапан с разгрузочным устройством», опубликовано 27.05.2008 г.). В цилиндре золотника установлен поршень, образующий с ним разгрузочную камеру. Герметичность поршня обеспечивается эластичным радиальным кольцом из фторопласта, резины или эластомера.Known axial locking regulating disk valve with a discharge device, which has an unloaded spool located along the axis of the pipe part of the housing on the same axis with the seat. (1. Description of patent RU No. 232,573 C2 according to Cl. F16K 3/08. "Axial shut-off and control valve with unloading device", published on May 27, 2008). A piston is installed in the spool cylinder, forming a discharge chamber with it. The tightness of the piston is ensured by an elastic radial ring made of PTFE, rubber or elastomer.

Недостатком конструкции данных клапанов является наличие мягких уплотнений, которые ограничивают возможность эксплуатации данных клапанов для рабочих сред с температурой не более 200°С, и износ контактирующих поверхностей в узлах золотник-седло, золотник-стержень, что ведет к увеличению зазора в конической передаче, и, соответственно, к ухудшению условий регулировки расходной характеристики рабочей среды.The drawback of the design of these valves is the presence of soft seals, which limit the possibility of operating these valves for working media with a temperature of not more than 200 ° C, and the wear of the contacting surfaces in the valve-seat, valve-stem assemblies, which leads to an increase in the clearance in the bevel gear, and , accordingly, to the deterioration of the conditions for adjusting the flow rate characteristics of the working environment.

Известен запорно-регулирующий прямоточный клапан осевого потока, содержащий разгруженный плунжер, внутренняя поверхность которого герметизирована эластичными уплотнениями по отношению к выходной полости при перекрытом проходном сечении клапана. (2. Описание к патенту RU №2375627 С1 по Кл. F16K 3/08. «Осевой запорно-регулирующий клапан», опубликовано 10.12.2009 г.).Known shut-off and direct-flow valve of axial flow, containing an unloaded plunger, the inner surface of which is sealed with elastic seals with respect to the outlet cavity with a blocked passage section of the valve. (2. Description to patent RU No. 2375627 C1 according to Cl. F16K 3/08. "Axial shut-off and control valve", published on December 10, 2009).

Недостатком конструкции известного запорно-регулирующего прямоточного клапана осевого потока является также использование мягких уплотнений, которые не позволяют эксплуатировать клапаны при температуре рабочей среды более 200°С.A disadvantage of the design of the known shut-off and direct-flow valve of axial flow is the use of soft seals, which do not allow the valves to be operated at a temperature of the working medium of more than 200 ° C.

Известен запорно-регулирующий клапан осевого потока, содержащий жестко соединенные между собой наружный корпус с седлом и внутренний корпус, образующие спрямленную осесимметричную проточную часть, разгруженный плунжер с уплотнительными поверхностями, размещенный во внутреннем корпусе с посадочным кольцевым зазором и механизм осевого перемещения плунжера. (3. Гуревич Д.Ф. и др. Арматура ядерных энергетических установок, М., Атомиздат, 1978, стр.90, рис.4.7.)Known shut-off and control valve of the axial flow containing rigidly interconnected outer casing with a saddle and an inner casing, forming a rectified axisymmetric flow part, an unloaded plunger with sealing surfaces, placed in the inner casing with a seating annular gap and the axial movement of the plunger. (3. Gurevich D.F. et al. Armature of nuclear power plants, M., Atomizdat, 1978, p. 90, Fig. 4.7.)

Герметизация клапана осевого потока в закрытом положении обеспечивается уплотнением плунжера по внутренней поверхности седла посадкой на два уплотнительных пояска, выполненных на плунжере, что является недостатком конструкции, т.к. обеспечить одновременно посадку двух уплотнительных металлических поясков плунжера с одинаковыми удельными давлениями на седло практически невозможно. Одно из двух уплотнений будет негерметичным, что обуславливает возникновение явления гистерезиса в значениях управляемых клапаном расходных параметров среды, ведущее к снижению надежности клапана. При использовании данной конструкции для перекрытия рабочей среды с большим давлением для создания двойного уплотнения плунжера на поверхности седла потребуются большие усилия привода.The sealing of the axial flow valve in the closed position is provided by sealing the plunger on the inner surface of the seat by landing on two sealing belts made on the plunger, which is a design flaw, because it is practically impossible to ensure the simultaneous landing of two sealing metal belts of the plunger with the same specific pressures on the saddle. One of the two seals will be leaky, which causes the occurrence of a hysteresis in the values of the flow rate controlled by the valve medium, leading to a decrease in the reliability of the valve. When using this design to shut off the working medium with high pressure, a large drive force will be required to create a double seal of the plunger on the surface of the seat.

Наиболее близким техническим решением по назначению, технической сущности и достигаемому результату к заявляемому в качестве полезной модели запорно-регулирующему клапану осевого потока является клапан осевого потока, содержащий жестко соединенные между собой наружный корпус с приваренным к нему во входном патрубке седлом и внутренний корпус, образующие осесимметричную проточную часть, разгруженный плунжер с узлом герметизации относительно внутреннего корпуса, выполненный в виде сильфона, соединенного концевыми втулками с плунжером и внутренним корпусом. Внутренняя полость сильфона сообщена с полостью высокого давления рабочей среды установленной байпасной линией, снабженной запорным клапаном. (4. Описание к патенту: RU №2267680 С1 по Кл. F16K 1/12. «Клапан осевого потока», опубликовано 10.01.2006 г.).The closest technical solution to the purpose, technical nature and the achieved result to the axial flow shut-off and control valve claimed as a utility model is an axial flow valve containing an outer casing rigidly interconnected with a saddle welded to it in the inlet pipe and an inner casing forming an axisymmetric flow part, unloaded plunger with sealing unit relative to the inner case, made in the form of a bellows connected by end bushings to the plunger ohm and inner case. The internal cavity of the bellows is in communication with the high-pressure cavity of the working medium by a bypass line equipped with a shut-off valve. (4. Description to patent: RU No. 2267680 C1 according to Cl. F16K 1/12. “Axial flow valve”, published January 10, 2006).

Недостатком данной конструкции является наличие сложного узла герметизации, выполненного в виде сильфона, обуславливающего необходимость внешнего выравнивания давления в клапане посредством байпасной линии. Использование сложной системы герметизации клапана снижает его надежность и усложняет работу клапана, для срабатывания которого требуется открывание и закрывание запорного клапана байпасной линии. При этом выполнение узла герметизации в виде сильфона и наличие запорного клапана в байпасной линии усложняет обслуживание клапана осевого потока и введение его в систему автоматизированного управления. Кроме того, седло, приваренное к наружному корпусу, усложняет ремонт самого клапана, т.к. при ремонте седла места его приварки срезаются, а для монтажа седла их необходимо заново восстанавливать.The disadvantage of this design is the presence of a complex sealing unit, made in the form of a bellows, which necessitates an external pressure equalization in the valve through the bypass line. The use of a complex valve sealing system reduces its reliability and complicates the operation of the valve, which requires opening and closing the shut-off valve of the bypass line. Moreover, the implementation of the sealing unit in the form of a bellows and the presence of a shut-off valve in the bypass line complicates the maintenance of the axial flow valve and its introduction into the automated control system. In addition, a seat welded to the outer casing complicates the repair of the valve itself, as during the repair of the saddle, the places of its welding are cut off, and for mounting the saddle they must be restored again.

Задачей, решаемой заявляемой полезной моделью, является создание простого в изготовлении, обслуживании и ремонте запорно-регулирующего осесимметричного клапана для высокотемпературных рабочих сред и высоких давлений, с использованием приводов малой мощности.The problem solved by the claimed utility model is the creation of an easy-to-manufacture, service and repair shut-off and control axisymmetric valve for high-temperature working environments and high pressures, using low-power drives.

Техническим результатом создания запорно-регулирующего осесимметричного клапана является упрощение конструкции, повышение его надежности и ремонтопригодности.The technical result of creating a locking and regulating axisymmetric valve is to simplify the design, increase its reliability and maintainability.

Указанный технический результат достигается тем, что в запорно-регулирующем осесимметричном клапане, содержащем снабженный седлом наружный корпус и жестко соединенный с ним обтекатель, образующие спрямленную осесимметричную проточную часть, установленный с возможностью возвратно-поступательного перемещения разгруженный плунжер, размещенный в направляющей втулке обтекателя и снабженный узлом герметизации, согласно полезной модели наружный корпус выполнен со съемной крышкой, сопряжение съемной крышки и наружного корпуса выполнено в виде ответных кольцевых проточек и снабжено уплотнением, расположенным в полости проточки меньшего диаметра, сформированной ограничительным кольцевым выступом на съемной крышке, и обтекатель закреплен на съемной крышке посредством пилона, а плунжер центрирован относительно втулки разрезными центрирующими кольцами, размещенными в кольцевых канавках, выполненных на поверхности плунжера по его краям, и узел герметизации плунжера выполнен в виде наборов из разрезных уплотнительных и прижимных колец, размещенных в кольцевых канавках на его поверхности между канавками с центрирующими кольцами, при этом каждый набор из разрезных уплотнительных и прижимных колец представлен парой одинаковых разрезных уплотнительных колец, установленных на разрезном прижимном кольце, ширина которого равна суммарной толщине пары разрезных уплотнительных колец, а разрезы всех трех колец в наборах узла герметизации смещены относительно друг друга, кроме того, диаметр полости направляющей втулки, в которой размещен плунжер, превышает диаметр контактной линии плунжера с седлом и наружный диаметр плунжера, и указанная величина превышения диаметра полости втулки компенсирована наборами разрезных уплотнительных и прижимных колец.The specified technical result is achieved by the fact that in the shut-off and control axisymmetric valve containing an outer casing provided with a seat and a radome rigidly connected to it, forming a rectified axisymmetric flow part installed with the possibility of reciprocating movement, an unloaded plunger placed in the fairing guide bush and equipped with a node sealing, according to a utility model, the outer case is made with a removable cover, the pairing of the removable cover and the outer case is made in the form of reciprocal ring grooves and is equipped with a seal located in the cavity of the smaller diameter groove formed by the restrictive ring protrusion on the removable cover, and the cowl is mounted on the removable cover by means of a pylon, and the plunger is centered relative to the sleeve by split centering rings placed in the annular grooves made on the surface the plunger along its edges, and the sealing unit of the plunger is made in the form of sets of split sealing and pressure rings placed in the annular grooves and its surface between the grooves with centering rings, each set of split sealing and pressure rings is represented by a pair of identical split sealing rings installed on a split pressure ring, the width of which is equal to the total thickness of the pair of split sealing rings, and the cuts of all three rings in the assembly sets sealing are offset relative to each other, in addition, the diameter of the cavity of the guide sleeve in which the plunger is placed exceeds the diameter of the contact line of the plunger with the seat and the outer the diameter of the plunger, and the indicated value of the excess of the diameter of the sleeve cavity is compensated by sets of split sealing and clamping rings.

Выполнение наружного корпуса со съемной крышкой, на которой жестко, посредством пилона, закреплен обтекатель, обеспечивает простоту конструкции, ее разборность и возможность обслуживания и ремонта клапана без извлечения (или вырезки) его из технологической линии.The implementation of the outer casing with a removable cover, on which a fairing is rigidly fixed by means of a pylon, provides simplicity of design, its dismountability and the possibility of servicing and repairing the valve without removing (or cutting) it from the production line.

Выполнение сопряжения наружного корпуса и съемной крышки в виде ответных кольцевых проточек и размещение уплотнения по поверхности проточки меньшего диаметра, т.е. в полости, сформированной кольцевой впадиной на поверхности наружного корпуса и ограничительным кольцевым выступом на съемной крышке, контактирующим с фланцевой поверхностью наружного корпуса, и обеспечиваемый при этом контакт «металл по металлу» кольцевого ограничительного выступа на съемной крышке с фланцевой поверхностью наружного корпуса, создает стабильное герметичное сопряжение съемной крышки и наружного корпуса за счет заданной деформации уплотнения, ограниченной высотой ограничительного кольцевого выступа на съемной крышке и определяет совмещение оси обтекателя и оси наружного корпуса, что повышает надежность клапана.The pairing of the outer casing and the removable cover in the form of reciprocal annular grooves and the placement of the seal on the surface of the groove of a smaller diameter, i.e. in the cavity formed by the annular cavity on the surface of the outer casing and the bounding ring protrusion on the removable cover in contact with the flange surface of the outer casing, and the metal-to-metal contact of the annular limiting protrusion on the removable cover with the flange surface of the outer casing creates a stable tight the coupling of the removable cover and the outer case due to a given deformation of the seal, limited by the height of the restrictive annular protrusion on the removable roof ke and determines the alignment axis of the fairing and the axis of the outer shell, which increases the reliability of the valve.

Центрирование плунжера относительно втулки разрезными центрирующими кольцами, установленными в кольцевых проточках по краям плунжера, обеспечивает точность центрирования последнего, а выполнение узла герметизации плунжера в виде наборов из разрезных уплотнительных и прижимных колец, установленных со смещением разрезов, и компенсирующих величину превышения диаметра полости втулки над диаметром контактной линии плунжера с седлом и наружным диаметром плунжера, повышает герметичность клапана, исключает возникновение явления гистерезиса в значениях управляемых клапаном расходных параметров среды. Обеспечение надежного центрирования и герметизации плунжера относительно внутренней поверхности втулки повышает надежность клапана в работе, снижает нагрузки на привод клапана.Centering the plunger relative to the sleeve with split centering rings installed in the annular grooves along the edges of the plunger ensures the accuracy of the centering of the latter, and the execution of the sealing unit of the plunger in the form of sets of split sealing and pressure rings installed with offset cuts and compensating for the excess diameter of the sleeve cavity over the diameter the contact line of the plunger with the seat and the outer diameter of the plunger, increases the tightness of the valve, eliminates the occurrence of a hyster phenomenon Isa in the values controlled valve supplies environmental parameters. Ensuring reliable centering and sealing of the plunger relative to the inner surface of the sleeve increases the reliability of the valve in operation, reduces the load on the valve actuator.

Пример реализации заявляемой полезной модели поясняется чертежами.An example implementation of the claimed utility model is illustrated by drawings.

На фиг.1 показан заявляемый клапан в открытом положении, в разрезе.Figure 1 shows the inventive valve in the open position, in section.

На фиг.2 показан заявляемый клапан в разрезе в закрытом положении.Figure 2 shows the inventive valve in the context of the closed position.

На фиг.3 представлен выносной элемент В на фиг2 - фрагмент плунжера с разрезными уплотнительными, прижимными и центрирующими кольцами.Figure 3 presents the remote element In figure 2 is a fragment of the plunger with split sealing, clamping and centering rings.

На фиг.4 представлено сечение Г-Г на фиг 3 - положение разрезов разрезных прижимного и уплотнительных колец.Figure 4 presents the cross-section GG in figure 3 - the position of the cut sections of the clamping and sealing rings.

На фиг.5 показан выносной элемент Ж на фиг.2, поясняющий выполнение сопряжения наружного корпуса и съемной крышки.Figure 5 shows the remote element W in figure 2, explaining the pairing of the outer casing and the removable cover.

Клапан запорно-регулирующий осесимметричный содержит наружный корпус 1, в котором посредством резьбы 2 установлено седло 3, герметизированное уплотнением 4, съемную крышку 5 с жестко соединенным с ней пилоном 6 обтекателем 7, во внутренней полости которого размещена направляющая втулка 8, куда вставлен плунжер 9 с разгружающими отверстиями 10. На поверхности плунжера 9, обращенной к поверхности направляющей втулки 8, выполнены кольцевые канавки 11, 12 - при этом в крайних кольцевых канавках 11 установлены разрезные центрирующие кольца 13, а в кольцевых канавках 12 размещены наборы из пары одинаковых разрезных уплотнительных колец 14 и разрезного прижимного кольца 15. Ширина разрезного прижимного кольца 15 соответствует суммарной толщине разрезных уплотнительных колец 14. Разрезы 16, 17 в разрезных уплотнительных кольцах 14 и разрез 18 в разрезном прижимном кольце 15 смещены относительно друг друга, а суммарная высота наборов из разрезных уплотнительных колец 14 и разрезных прижимных колец 15 компенсирует зазор, обусловленный превышением величины диаметра внутренней полости направляющей втулки 8 над величинами диаметра контактной линии плунжера 9 с седлом 3 и наружного диаметра плунжера 9. Плунжер 9, через Т-образный паз 19, выполненный во внутреннем выступе 20 плунжера 9, соединен с рейкой 21. В отверстии 22, выполненном в съемной крышке 5 установлен вал-шестерня 23, входящий в зацепление с рейкой 21, и герметизированный относительно съемной крышки сальниковым узлом 24, а сверху на крышке 5 закреплен бугель 25 для установки привода 26. Герметизация сопряжения наружного корпуса 1 и съемной крышки 5, выполненного в виде ответных кольцевых проточек 27 и ограничительного кольцевого выступа 28 на съемной крышке, осуществляется шпилечными соединениями 29 и уплотнением 30, помещенным в полость 31, образованную кольцевыми проточками 27 и ограничительным кольцевым выступом 28 на съемной крышке, контактирующим с поверхностью 32 фланца. Величина деформации уплотнения 30 задается высотой ограничительного кольцевого выступа 28. Для выставления осей наружного корпуса 1 и направляющей втулки 8 соосно, а также обеспечения герметизации путем обжатия уплотнения 30 до необходимой толщины, съемная крышка 5, за счет ограничительного кольцевого выступа 28, жестко-контактом «металл по металлу», упирается в наружный корпус 1.The axisymmetric locking-control valve contains an outer casing 1, in which a seat 3 is installed by means of a thread 2, sealed with a seal 4, a removable cover 5 with a cowl 6 rigidly connected to it, a fairing 7, in which a guide sleeve 8 is placed, where a plunger 9 s is inserted unloading holes 10. On the surface of the plunger 9, facing the surface of the guide sleeve 8, annular grooves 11, 12 are made - while in the outer annular grooves 11 there are split centering rings 13, and in the ring outlets 12 accommodate sets of a pair of identical split sealing rings 14 and a split pressure ring 15. The width of the split pressure ring 15 corresponds to the total thickness of the split sealing rings 14. The cuts 16, 17 in the split sealing rings 14 and the cut 18 in the split pressure ring 15 are offset relative to each other, and the total height of the sets of split sealing rings 14 and split clamping rings 15 compensates for the gap due to the excess of the diameter of the inner cavity of the guide rail W clues 8 over the diameter of the contact line of the plunger 9 with a seat 3 and the outer diameter of the plunger 9. The plunger 9, through the T-shaped groove 19, made in the inner protrusion 20 of the plunger 9, is connected to the rail 21. In the hole 22, made in a removable cover 5 a gear shaft 23 is installed, which engages with the rack 21, and is sealed relative to the removable cover by the stuffing box 24, and a yoke 25 is mounted on top of the cover 5 for mounting the drive 26. Sealing the interface between the outer case 1 and the removable cover 5, made in the form of reciprocal ring about points 27 and the restrictive annular protrusion 28 on the removable cover, is carried out by stud connections 29 and the seal 30 placed in the cavity 31 formed by the annular grooves 27 and the restrictive annular protrusion 28 on the removable cover in contact with the surface 32 of the flange. The deformation value of the seal 30 is set by the height of the restrictive annular protrusion 28. To align the axes of the outer casing 1 and the guide sleeve 8 coaxially, as well as to provide sealing by squeezing the seal 30 to the required thickness, the removable cover 5, due to the restrictive annular protrusion 28, hard-contact metal on metal ”, abuts against the outer casing 1.

Клапан запорно-регулирующий осесимметричный работает следующим образом:The axisymmetric locking control valve operates as follows:

В открытом положении клапан (см. Фиг.1) полостью А воспринимает поток рабочей среды и обеспечивает осесимметричное протекание ее между обтекателем 7 и совмещенной внутренней поверхностью наружного корпуса и съемной крышки. Плунжер 9, за счет разгружающих отверстий 10, разрезных центрирующих колец 13 и наборов колец из пары разрезных уплотнительных 14 и прижимного 15 колец и, благодаря превышению величины диаметра полости направляющей втулки 8 по отношению к величине наружного диаметра плунжера 9, всегда стремится переместиться в направлении к седлу, (к положению закрытия клапана), независимо от направления перемещения плунжера 9 из-за разности давлений в полостях А и Б, что обеспечивает «выборку» зазора в Т-образном пазу 19 зацепления плунжера 9 и рейки 21, тем самым исключая явление гистерезиса в значениях управляемых клапаном расходных параметров среды, обеспечивая точную регулировку подачи рабочей среды и уменьшая нагрузку на привод 26 при закрытии клапана. В открытом положении клапана давление в полостях А и Б стремится к выравниванию, соответственно уменьшается усилие прижима разрезных уплотнительных колец 14 к направляющей втулке 8 и нагрузка на привод 26.In the open position, the valve (see FIG. 1) by cavity A perceives the flow of the working medium and ensures its axisymmetric flow between the fairing 7 and the combined inner surface of the outer casing and the removable cover. The plunger 9, due to unloading holes 10, split centering rings 13 and sets of rings from a pair of split sealing 14 and pressure 15 rings and, due to the excess of the diameter of the cavity of the guide sleeve 8 with respect to the size of the outer diameter of the plunger 9, always tends to move towards the seat, (to the valve closing position), regardless of the direction of movement of the plunger 9 due to the pressure difference in the cavities A and B, which provides a "selection" of the gap in the T-shaped groove 19 of the engagement of the plunger 9 and the rack 21, thereby eliminating the hysteresis in the values of the flow rate controlled by the valve medium, providing accurate control of the flow of the working medium and reducing the load on the actuator 26 when closing the valve. In the open position of the valve, the pressure in the cavities A and B tends to equalize, accordingly, the pressing force of the split sealing rings 14 to the guide sleeve 8 and the load on the actuator 26 decrease.

При закрытии клапана привод 26 поворачивая вал-шестерню 23, через рейку 21 поступательно перемещает плунжер 9 до упора в седло 3, герметично отсекая полость А от полости Б.When the valve is closed, the actuator 26 turning the pinion shaft 23 through the rack 21 progressively moves the plunger 9 all the way into the seat 3, hermetically cutting off the cavity A from the cavity B.

Привод 26 можно выбирать, исходя из крутящего момента на валу - шестерне 23, необходимого для перемещения плунжера 9 в сторону открытия клапана, когда плунжер 9 не контактирует с седлом 3.The actuator 26 can be selected based on the torque on the shaft - gear 23 necessary to move the plunger 9 towards the valve opening when the plunger 9 is not in contact with the seat 3.

Для исключения протечек между плунжером 9 и направляющей втулкой 8 разрезы 16, 17 разрезных уплотнительных колец 14 и разрез 18 разрезного прижимного кольца 15 смещены относительно друг друга для взаимного перекрытия. Два разрезных центрирующих кольца 13 обеспечивают равномерный зазор между плунжером 9 и направляющей втулкой 8 обтекателя 7, создавая оптимальные условия для работы наборов разрезных уплотнительных колец 14 и 15, поджимаемых к поверхности втулки 8 разностью давлений рабочей среды на входе и выходе из кольцевой канавки 12.To prevent leaks between the plunger 9 and the guide sleeve 8, the cuts 16, 17 of the split sealing rings 14 and the cut 18 of the split pressure ring 15 are offset from each other for mutual overlap. Two split centering rings 13 provide a uniform gap between the plunger 9 and the guide bush 8 of the fairing 7, creating optimal conditions for the work of sets of split sealing rings 14 and 15, pressed against the surface of the sleeve 8 by the pressure difference of the working medium at the inlet and outlet of the annular groove 12.

В положении клапана «Закрыто» поток рабочей среды направляется в полость Б через наборы разрезных уплотнительных 14 и прижимных 15 колец. Уплотнительные кольца 14 прижимаются друг к другу, к боковым поверхностям кольцевых канавок 12 плунжера 9 и к цилиндрической поверхности втулки 8 обтекателя 7. Прижимное кольцо 15 перекрывает радиально щели разрезов 16, 17 уплотнительных колец 14, где давление, из-за высокой скорости потока, ниже, чем в полости Д кольцевой канавки 12. Далее рабочая среда проникает через полость Д в полость Е кольцевой канавки 12 сквозь узкие щели разрезов 16, 17 и 18 в наборах разрезных уплотнительных 14 и прижимных колец 15 с падением давления и скорости потока. Этот процесс повторяется при перетекании рабочей среды в каждую последующую полость, которых обычно на поверхности плунжера 9 может быть не менее пяти штук. В результате на выходе в полость Б объем протечек приближается к нулю.In the “Closed” valve position, the flow of the working medium is directed to the cavity B through sets of split sealing 14 and clamping 15 rings. O-rings 14 are pressed against each other, to the lateral surfaces of the annular grooves 12 of the plunger 9 and to the cylindrical surface of the cowling 8 of the fairing 7. The pressure ring 15 overlaps radially the slits of the cuts 16, 17 of the sealing rings 14, where the pressure, due to the high flow rate, is lower than in the cavity D of the annular groove 12. Next, the working medium penetrates through the cavity D into the cavity E of the annular groove 12 through the narrow slits of the cuts 16, 17 and 18 in sets of split sealing 14 and pressure rings 15 with a drop in pressure and flow rate. This process is repeated when the working fluid flows into each subsequent cavity, which usually can be at least five on the surface of the plunger 9. As a result, at the outlet to cavity B, the volume of leaks approaches zero.

В положении клапана «Закрыто» к усилию, созданному приводом 26, добавляется усилие, создаваемое разностью площадей, определяемых диаметром направляющей втулки 8 и диаметром контактной линии плунжера 9 с седлом 3, умноженную на разность давлений в полостях А и Б клапана.In the “Closed” position of the valve, the force created by the difference in the areas determined by the diameter of the guide sleeve 8 and the diameter of the contact line of the plunger 9 with the seat 3, multiplied by the pressure difference in the cavities A and B of the valve, is added to the force created by the actuator 26.

Усилие отрыва плунжера 9 от седла 3 (наибольшее усилие на приводе при положении клапана «Закрыто») меньше пускового момента привода, (Мп=1.7 Мн), чем обеспечивается плавное, точное регулирование расходной характеристики рабочей среды и соответственно антипомпажное регулирование насосов, компрессоров.The force of separation of the plunger 9 from the seat 3 (the greatest force on the actuator when the valve is “Closed”) is less than the starting torque of the actuator, (Mn = 1.7 Mn), which ensures smooth, accurate control of the flow rate characteristic of the working medium and, accordingly, anti-surge control of pumps and compressors.

Таким образом, выполнение заявляемого запорно-регулирующего осесимметричного клапана со съемной крышкой, сопряжение которой с наружным корпусом герметизировано уплотнением с заданной величиной деформации, и на которой, посредством пилона, жестко закреплен обтекатель, центрируемый в наружном корпусе благодаря обеспечиваемому сопряжением наружного корпуса и съемной крышки контакту «металл по металлу», позволяет упростить конструкцию клапана и повысить его надежность, обуславливает возможность присоединения последнего к трубопроводу сваркой, что в 2-3 раза уменьшает нагрузку на трубопровод по сравнению с фланцевыми клапанами, позволяет управление клапаном в автоматическом режиме и обеспечивает проведение оперативного ремонта.Thus, the implementation of the inventive locking-regulating axisymmetric valve with a removable cover, the interface of which with the outer case is sealed with a seal with a given strain value, and on which, by means of a pylon, a fairing centered in the outer case is rigidly fixed due to the contact provided by the interface of the outer case and the removable cover "Metal to metal", allows to simplify the valve design and increase its reliability, makes it possible to connect the latter to the pipeline at welding, which is 2-3 times reduces the load on the pipeline as compared with flanged valves, allows control of the valve in the automatic mode and ensures prompt repair.

Использование в конструкции запорно-регулирующего осесимметричного клапана для центрирования плунжера в полости втулки разрезных центрирующих колец и наборов из разрезных уплотнительных и прижимных колец позволяет исключить вибрации, обеспечить герметичность и надежность клапана при высоких давлениях и температурах.The use of an axially symmetric locking and regulating valve in the design for centering the plunger in the sleeve cavity of the split centering rings and sets of split sealing and pressure rings allows vibration to be eliminated and the valve to be sealed and reliable at high pressures and temperatures.

Claims

An axisymmetric locking and regulating valve comprising an outer housing provided with a seat and a radome rigidly connected to it, forming a rectified axisymmetric flowing part, mounted with the possibility of reciprocating movement, an unloaded plunger located in the fairing guide bush and provided with a sealing assembly, characterized in that the outer housing made with a removable cover, the pairing of the removable cover and the outer casing is made in the form of reciprocal ring grooves and provided with a seal, located in the cavity of the smaller diameter groove formed by the restrictive annular protrusion on the removable cover, and the cowl is mounted on the removable cover by means of a pylon, and the plunger is centered relative to the sleeve by split centering rings placed in annular grooves made on the surface of the plunger along its edges, and the plunger sealing assembly made in the form of sets of split sealing and clamping rings placed in annular grooves on its surface between grooves with split centering and rings wherein the sets of split sealing and clamping rings represented by a pair of identical split sealing rings mounted on a slotted clamping ring, in addition, the cavity diameter of the guide sleeve in which the plunger is situated, the diameter of the line of contact of the plunger with the valve seat and the outer diameter of the plunger.

2. The axial-symmetric locking and regulating valve according to claim 1, characterized in that the width of the split pressure ring in the set of split sealing and pressure rings is equal to the total thickness of the pair of split sealing rings, and the cuts of all rings in the set of split sealing and pressure rings are offset relative to each other.

3. The locking and regulating valve is axisymmetric according to claim 1, characterized in that the excess of the diameter of the sleeve cavity over the diameter of the contact line of the plunger with the seat is compensated by sets of split sealing and pressure rings.