RU127159U1

RU127159U1 - EXCENTRIC CRANE

Info

Publication number: RU127159U1
Application number: RU2012131441/06U
Authority: RU
Inventors: Владимир Евсеевич Евсиков; Сергей Васильевич Вандышев
Original assignee: Закрытое акционерное общество "АНОД-НН"
Priority date: 2012-07-20
Filing date: 2012-07-20
Publication date: 2013-04-20

Abstract

1. Кран эксцентриковый, содержащий корпус с соосными входным и выходным отверстиями, два седла, каждый из которых имеет коническую уплотнительную поверхность, затвор, выполненный в виде двух сегментов, каждый из которых имеет уплотнительную поверхность, установленных с эксцентриситетом, обеспечивающим в закрытом положении двухстороннее герметичное прилегание к уплотнительной поверхности седел, сегменты установлены в едином корпусе затвора, имеющего возможность поворота вокруг оси, центр которых расположен на оси входного и выходного отверстий, а уплотнительные поверхности седел смещены относительно оси отверстий на величину эксцентриситета уплотнительных поверхностей сегментов затвора, отличающийся тем, что корпус снабжен двумя патрубками, герметично соединенными с ним, оси которых совпадают с осями входного и выходного отверстий, в патрубках размещены ранее упомянутые седла, затвор снабжен опорными шейками, на которых осуществляется вращение затвора, затвор и патрубки с седлами соединены между собой узлом жесткого крепления, в котором выполнены отверстия для опорных шеек затвора, а герметичное соединение патрубков с корпусом выполнено сварным.2. Кран по п.1, отличающийся тем, что узел жесткого крепления выполнен в виде двух пластин, параллельно расположенных относительно отверстий патрубков, снабженных резьбовым и штифтовым креплением.3. Кран по п.1, отличающийся тем, что герметичное соединение патрубков с корпусом выполнено через введенные донышки.1. An eccentric crane, comprising a housing with coaxial inlet and outlet openings, two seats, each of which has a conical sealing surface, a shutter made in the form of two segments, each of which has a sealing surface, mounted with an eccentricity, providing a double-sided tight in the closed position adjoining to the sealing surface of the seats, the segments are installed in a single valve body, which can be rotated around an axis, the center of which is located on the axis of the input and output holes, and the sealing surfaces of the seats are offset relative to the axis of the holes by the amount of eccentricity of the sealing surfaces of the valve segments, characterized in that the housing is equipped with two nozzles hermetically connected to it, the axes of which coincide with the axes of the inlet and outlet openings; equipped with supporting necks on which the shutter is rotated, the shutter and nozzles with saddles are interconnected by a hard mount, in which holes are made for ornyh shutter necks, and a seal body formed with nozzles svarnym.2. The crane according to claim 1, characterized in that the hard mount is made in the form of two plates parallel to the holes of the nozzles provided with a threaded and pin mount. The crane according to claim 1, characterized in that the hermetic connection of the nozzles with the housing is made through the inserted bottoms.

Description

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре и предназначена для управления потоком рабочей среды с абразивными включениями, в качестве запорного крана или запорно-регулирующего крана.The invention relates to pipeline valves and is intended to control the flow of a working medium with abrasive inclusions, as a shut-off valve or shut-off and control valve.

Известны конструкции односедельного сегментного поворотного клапана (см. Б.Ф. Брагин «Трубопроводная арматура для абразивных гидросмесей» Машиностроение, Москва, 1981, рис.22,. 25), содержащие корпус с входным и выходным отверстиями, коническое седло клапана и запорный элемент, выполнен в виде сегмента с сферической уплотнительной поверхностью.Known designs for a single-seat segmented rotary valve (see B.F. Bragin "Pipe fittings for abrasive hydraulic mixtures" Engineering, Moscow, 1981, Fig. 22, 25), containing a housing with inlet and outlet openings, a tapered valve seat and a shut-off element, made in the form of a segment with a spherical sealing surface.

Недостатком данных клапанов является постоянный контакт между уплотнительными поверхностями в процессе их взаимного перемещения, что влечет за собой их сильный износ при попадании абразивных частиц между трущимися поверхностями.The disadvantage of these valves is the constant contact between the sealing surfaces in the process of their mutual movement, which entails their strong wear when abrasive particles get between the rubbing surfaces.

Указанное обстоятельство затрудняет использование этих клапанов на трубопроводах, где рабочими средами является нефть или газ, содержащих примеси с абразивными включениями.This circumstance complicates the use of these valves in pipelines, where the working medium is oil or gas containing impurities with abrasive inclusions.

Известно техническое решение конструкции односедельного поворотного сегментного клапана, содержащего корпус с входным и выходным отверстиями, расположенными на одной оси, седло клапана с конической уплотнительной поверхностью, расположенного у входного отверстия, запорный элемент, выполненный в виде сегмента с уплотнительной поверхностью, установленного в корпусе с эксцентриситетом относительно плоскости уплотнения и оси уплотнительной поверхности седла, обеспечивающим в закрытом положении герметичное прилегание уплотнительной поверхности к конусу седла и поворотный привод (см. приложение №1, F5000R 01/2004, фирмы Masoneilan заявки №2006115990 от 10.05.2006 г.).A technical solution is known for the design of a single-seat rotary segment valve, comprising a housing with inlet and outlet openings located on the same axis, a valve seat with a conical sealing surface located at the inlet, and a locking element made in the form of a segment with a sealing surface mounted in an eccentric housing relative to the plane of the seal and the axis of the sealing surface of the seat, which provides a sealed seal in the closed position surfaces to the seat cone and rotary drive (see Appendix No. 1, F5000R 01/2004, Masoneilan, Application No. 2006115990 of 05/10/2006).

Данный запорно-регулирующий клапан особенно эффективен при использовании его в средах, содержащих абразивные включения.This shut-off and control valve is especially effective when used in environments containing abrasive inclusions.

Однако, недостатком его является то, что наличие эксцентриситета в осях при повороте сегмента повышает момент на приводе, что увеличивает массогабаритные характеристики как привода так и клапана в целом. Недостатком данного клапана является также невозможность использования его на магистральных трубопроводах с абразивными включениями в качестве запорного клапана из-за его одностороннего уплотнения и тем более его нельзя использовать в трубопроводах с насыщенными пневмо-гидро абразивными рабочими смесями из-за того, что невозможно осуществить очистку (смывку, сдувку) внутренней полости клапана перед окончательным закрытием, чтобы предохранить уплотнительные поверхности от износа и обеспечить герметичность клапана.However, its disadvantage is that the presence of eccentricity in the axes when the segment is rotated increases the moment on the actuator, which increases the weight and size characteristics of both the actuator and the valve as a whole. The disadvantage of this valve is also the impossibility of using it on main pipelines with abrasive inclusions as a shut-off valve due to its one-way sealing and, moreover, it cannot be used in pipelines with saturated pneumo-hydro abrasive working mixtures due to the fact that it is impossible to carry out cleaning ( flushing, blowing off) the internal cavity of the valve before final closure to protect the sealing surfaces from wear and to ensure the tightness of the valve.

Наиболее близким техническим решением является конструкция запорно-регулирующего клапана, по патенту на полезную модель RU 75230 от 27.07.2008 г. у которого имеются наибольшее число существенных признаков:The closest technical solution is the design of a shut-off and control valve, according to the patent for utility model RU 75230 dated July 27, 2008, which has the largest number of essential features:

Кран содержит корпус с соосными входным и выходным отверстиями, два седла, каждый из которых имеет коническую уплотнительную поверхность, затвор, выполненный в виде двух сегментов, каждый из которых имеет уплотнительную поверхность, установленный с эксцентриситетом, обеспечивающим в закрытом положении двухстороннее герметичное прилегание к уплотнительной поверхности седел, сегменты установлены в едином корпусе затвора, имеющего возможность поворота вокруг оси, центр которой расположен на оси входного и выходного отверстий, а уплотнительные поверхности седел смещены относительно оси отверстий на величину эксцентриситета уплотнительных поверхностей сегментов запорного элемента.The crane contains a housing with coaxial inlet and outlet openings, two seats, each of which has a conical sealing surface, a shutter made in the form of two segments, each of which has a sealing surface mounted with an eccentricity, which provides a two-way tight fit to the sealing surface in the closed position seats, segments are installed in a single valve body, which can be rotated around an axis, the center of which is located on the axis of the inlet and outlet openings, and seals Seat surfaces are offset relative to the axis of the holes by the eccentricity of the sealing surfaces of the segments of the locking element.

Недостатком данного крана является его высокие весогабаритные характеристики, высокая себестоимость и относительно низкая надежность конструкции в целом.The disadvantage of this crane is its high weight and size characteristics, high cost and relatively low reliability of the structure as a whole.

Задачей полезной модели является повышение надежности конструкции крана, уменьшение весогабаритных характеристик и снижение его себестоимости.The objective of the utility model is to increase the reliability of the crane design, reduce weight and size characteristics and reduce its cost.

Технический результат - повышение надежности конструкции крана, уменьшение весогабаритных характеристик достигается за счет того, что кран эксцентриковый, содержащий корпус с соосными входным и выходным отверстиями, два седла, каждый из которых имеет коническую уплотнительную поверхность, затвор, выполненный в виде двух сегментов, каждый из которых имеет уплотнительную поверхность, установленные с эксцентриситетом, обеспечивающим в закрытом положении двухстороннее герметичное прилегание к уплотнительной поверхности седел, сегменты установлены в едином корпусе затвора, имеющего возможность поворота вокруг оси, центр которой расположен на оси входного и выходного отверстий, а уплотнительные поверхности седел смещены относительно оси отверстий на величину эксцентриситета уплотнительных поверхностей сегментов завтра, согласно полезной модели, корпус снабжен двумя патрубками, герметично соединенными с ним, оси которых совпадают с осями входного и выходного отверстий, в патрубках размещены ранее упомянутые седла, затвор снабжен опорными шейками, на которых осуществляется вращение затвора, затвор и патрубки с седлами соединены между собой узлом жесткого крепления, в котором выполнены отверстия для опорных шеек затвора, а герметичное соединение патрубков с корпусом выполнено сварным.EFFECT: increased reliability of the crane design, reduced weight and size characteristics due to the fact that the eccentric crane, comprising a body with coaxial inlet and outlet openings, two saddles, each of which has a conical sealing surface, a shutter made in the form of two segments, each of which has a sealing surface installed with an eccentricity, providing in the closed position two-sided tight fit to the sealing surface of the seats, segments installed in a single valve body that can rotate around an axis, the center of which is located on the axis of the inlet and outlet openings, and the sealing surfaces of the seats are offset relative to the axis of the openings by the amount of eccentricity of the sealing surfaces of the segments tomorrow, according to the utility model, the housing is equipped with two nozzles hermetically connected to them, the axes of which coincide with the axes of the inlet and outlet openings, the previously mentioned saddles are placed in the nozzles, the shutter is equipped with supporting necks, on which wish to set up the rotation of the shutter, the shutter saddles and nozzles with interconnected assembly stiffener, wherein the apertures are made for the support of necks of the shutter, and a seal body formed with pipes welded.

Узел жесткого крепления может быть выполнен в виде двух пластин параллельно расположенных относительно отверстий патрубков, снабженный резьбовым и штифтовым креплением, а соединение патрубков с корпусом выполнено через введенные донышки.The hard mount may be made in the form of two plates parallel to the holes of the nozzles, equipped with a threaded and pin mount, and the connection of the nozzles with the housing is made through the inserted bottoms.

На фиг.1 изображен продольный разрез крана в положении «закрыто».Figure 1 shows a longitudinal section of the crane in the closed position.

На фиг.2 изображено сечение А-А фиг.1.Figure 2 shows a section aa of figure 1.

На фиг.3 изображен сечение Б-Б фиг.2.Figure 3 shows a section bB of figure 2.

Кран содержит сварной корпус 1, выполненный из трубы с приваренными донышками 2, два патрубка 3, в которых герметично размещены седла 4 с уплотнительными поверхностями Г и Г₁. Уплотнительные поверхности седел 4 выполнены с эксцентриситетом Z относительно оси отверстий патрубков 3 в противоположные стороны, (см. фиг.1, 2) Затвор 5 имеет сквозное отверстие 6 и выполнен в виде двух сегментов, каждый из которых имеет уплотнительную поверхность Д и Д₁.The crane contains a welded body 1 made of a pipe with welded bottoms 2, two pipes 3, in which the seats 4 are sealed with sealing surfaces G and G ₁ . The sealing surfaces of the seats 4 are made with an eccentricity Z relative to the axis of the holes of the nozzles 3 in opposite directions (see Figs. 1, 2). The shutter 5 has a through hole 6 and is made in the form of two segments, each of which has a sealing surface D and D ₁ .

Сегменты жестко выполнены в едином корпусе. Затвор 5 содержит цилиндрические опорные шейки 7, 8, ось которых пересекает ось отверстий патрубков 3 под углом 90° а уплотнительные поверхности Д и Д₁ смещены относительно опорных шеек 7, 8 затвора 5 противоположным эксцентриситетом Z. Затвор 5 установлен опорными шейками 7,8 во втулки 9, 10, которые расположены в пластинах 11, 12 введенного узла жесткого крепления. Пластины 11, 12 крепятся с патрубками 3 болтами 13 и штифтами 14 (см. фиг.3), обеспечивая полное прилегание уплотнительных поверхностей Д и Д₁ затвора 5 с плоскостями седел Г, Г₁, при этом неразъемные соединения патрубков 3 с донышками 2 выполнены сварными швами, которые могут быть завершающими. В корпусе 1 герметично размещена сальниковая втулка 15 с комбинированными сальниковыми уплотнениями 16 вала 17. Крутящий момент от привода 18 передается на затвор 5 через вал 17 и шпонку 19.The segments are rigidly made in a single housing. The shutter 5 contains cylindrical supporting necks 7, 8, the axis of which intersects the axis of the holes of the nozzles 3 at an angle of 90 ° and the sealing surfaces D and D ₁ are offset relative to the supporting necks 7, 8 of the shutter 5 by the opposite eccentricity Z. The shutter 5 is mounted by the supporting necks 7.8 in bushings 9, 10, which are located in the plates 11, 12 of the inserted hard mount. The plates 11, 12 are attached with nozzles 3 by bolts 13 and pins 14 (see Fig. 3), ensuring a full fit of the sealing surfaces D and D _{1 of the} shutter 5 with the planes of the seats G, G ₁ , while the one-piece connections of the nozzles 3 with the bottoms 2 are made welds, which can be final. In the housing 1, the stuffing box 15 is sealed with the combined stuffing box seals 16 of the shaft 17. The torque from the actuator 18 is transmitted to the shutter 5 through the shaft 17 and the key 19.

Крепление привода фланцевое и осуществлено болтами 20. Также как и в прототипе кран может быть снабжен штуцером для подвода избыточного давления чистой среды во внутреннюю полость для осуществления сдувки (смывки) при использовании крана для шламовых сред.The drive is flange mounted and bolted 20. As in the prototype, the tap can be equipped with a fitting for supplying excess pressure of the clean medium to the internal cavity for blowing off (flushing) when using a slurry tap.

Кран работает следующим образом.The crane works as follows.

В открытом положении крана отверстия патрубков 3 соединены между собой через отверстие 6 затвора 5, обеспечивая прохождение рабочей среды с минимальным коэффициентом гидравлического сопротивления. При закрытии крана затвор 5 поворачивается на опорных шейках 7, 8 во втулках 9, 10 до совмещения уплотнительных поверхностей Г с Д и Г₁ с Д₁ In the open position of the crane, the openings of the nozzles 3 are interconnected through the opening 6 of the shutter 5, ensuring the passage of the working medium with a minimum coefficient of hydraulic resistance. When closing the valve, the shutter 5 is rotated on the supporting journals 7, 8 in the bushings 9, 10 until the sealing surfaces G with D and G ₁ with D _{1 are} combined

Затвор 5 отсекает рабочую среду, поступающую во входное отверстие патрубка 3. Основную герметизацию крана обеспечивают уплотнительные поверхности затвора 5 и седла 4, которые воспринимают основной перепад давления рабочей среды.The shutter 5 cuts off the working medium entering the inlet of the nozzle 3. The main sealing of the valve is provided by the sealing surfaces of the shutter 5 and the seat 4, which perceive the main pressure drop of the working medium.

Опытное изготовление и испытания предлагаемой конструкции доказали ее эффективность по сравнению с прототипом и полностью подтвердили снижение весогабаритных характеристик крана, его себестоимость и повышение надежности крана за счет отсутствия крепежных фланцевых соединений патрубков. Также узел жесткого крепления позволяет отказаться от компенсаторов, что существенно повышает технологичность конструкции. Предлагаемая конструкция является полной альтернативой цельносварным шаровым кранам, так как может использоваться как на чистых, так и загрязненных рабочих средах с существенно более высоким ресурсом по цикличности и высокой герметичностью затвора на всем протяжении эксплуатации арматуры.Pilot manufacturing and testing of the proposed design proved its effectiveness in comparison with the prototype and fully confirmed the reduction in weight and size characteristics of the crane, its cost and increased reliability of the crane due to the lack of fastening flange connections of the nozzles. Also, the hard mount allows you to abandon the compensators, which significantly increases the manufacturability of the design. The proposed design is a complete alternative to all-welded ball valves, as it can be used both on clean and contaminated working fluids with a significantly higher cycle life and high valve tightness throughout the entire life of the valve.

Claims

1. An eccentric crane, comprising a housing with coaxial inlet and outlet openings, two seats, each of which has a conical sealing surface, a shutter made in the form of two segments, each of which has a sealing surface, mounted with an eccentricity, providing a double-sided tight in the closed position adjoining to the sealing surface of the seats, the segments are installed in a single valve body, which can be rotated around an axis, the center of which is located on the axis of the input and output holes, and the sealing surfaces of the seats are offset relative to the axis of the holes by the amount of eccentricity of the sealing surfaces of the valve segments, characterized in that the housing is equipped with two nozzles hermetically connected to it, the axes of which coincide with the axes of the inlet and outlet openings; equipped with supporting necks on which the shutter is rotated, the shutter and nozzles with saddles are interconnected by a hard mount, in which holes are made for ornyh shutter necks, and a seal housing with pipes formed weld.

2. The crane according to claim 1, characterized in that the hard mount is made in the form of two plates parallel to the holes of the nozzles, equipped with a threaded and pin mount.

3. The crane according to claim 1, characterized in that the hermetic connection of the nozzles with the housing is made through the inserted bottoms.