RU151878U1

RU151878U1 - END SECTOR LOCK

Info

Publication number: RU151878U1
Application number: RU2014138436/06U
Authority: RU
Inventors: Петр Евгеньевич Ревин
Original assignee: Открытое акционерное общество "Салаватнефтемаш"
Priority date: 2014-09-23
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2015-04-20

Abstract

1. Затвор концевой секторный, содержащий корпус и крышку с уплотняющими поверхностями, уплотняющие элементы для герметизации затвора, секторы, установленные на крышке с возможностью возвратно-поступательного перемещения и взаимодействующие посредством периферийных кромок с кольцевой проточкой, выполненной на внутренней поверхности крышки, установленное на корпусе затвора поворотное устройство, на котором закреплена крышка, отличающийся тем, что затвор снабжен кулачковым самоцентрирующим механизмом, закрепленным в геометрическом центре крышки, кулачки самоцентрирующего механизма соединены с секторами, внутренняя поверхность кольцевой расточки крышки и наружные поверхности периферийных кромок секторов выполнены в форме клиновых конгруэнтных поверхностей.2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что в качестве кулачкового самоцентрирующего механизма применен кулачковый токарный патрон.1. The sector end valve, comprising a housing and a cover with sealing surfaces, sealing elements for sealing the shutter, sectors mounted on the cover with the possibility of reciprocating movement and interacting through peripheral edges with an annular groove made on the inner surface of the cover mounted on the valve body a rotary device on which a cover is fixed, characterized in that the shutter is equipped with a cam self-centering mechanism fixed in a geometric center HTPE lid cams self-centering mechanism connected with the sectors, the inner surface of the ring bore and cover the outer surfaces of the peripheral edges of the sectors are in the form of wedge poverhnostey.2 congruent. The device according to claim 1, characterized in that a cam turning chuck is used as a cam self-centering mechanism.

Description

Заявляемое техническое решение относится к затворам для трубопроводов, сосудов и аппаратов, работающих под давлением, и может быть использовано в различных отраслях промышленности, в частности, в нефтегазовой промышленности для обеспечения доступа во внутренние полости указанных объектов без нарушения их целостности при проведении ремонтных и регламентных работ по обслуживанию и диагностике; например, для ввода в камеры запуска и приема поточных средств дефектоскопии трубопроводов, различных обслуживающих устройств.The claimed technical solution relates to valves for pipelines, vessels and apparatuses operating under pressure, and can be used in various industries, in particular, in the oil and gas industry to provide access to the internal cavities of these objects without violating their integrity during repair and routine maintenance for maintenance and diagnostics; for example, for entering into the launch chamber and receiving flow means of flaw detection of pipelines, various servicing devices.

Известно, что в различных отраслях промышленности работающие под давлением магистральные, промысловые и технологические нефтегазопроводы, трубопроводы пара и горячей воды нуждаются в регулярных регламентных работах по диагностике и обслуживанию, например, для удаления различных отложений со стенок внутренних полостей. Для этих целей камеры приема-запуска трубопроводов, а также люки-лазы различного оборудования в пищевой и химической промышленности (сепараторы, автоклавы, барокамеры и др.) оснащаются концевыми затворами, которые обеспечивают надежную и безопасную герметизацию трубопроводов и сосудов с последующей разгерметизацией при возникшей необходимости. К устройствам концевых затворов в настоящее время предъявляются возросшие требования к быстродействию, а также простоте и надежности концевых затворов.It is known that in various industries, pressure, main, field and technological oil and gas pipelines, steam and hot water pipelines need regular routine diagnostics and maintenance, for example, to remove various deposits from the walls of internal cavities. For these purposes, the reception and launch chambers of pipelines, as well as manholes of various equipment in the food and chemical industries (separators, autoclaves, pressure chambers, etc.) are equipped with end closures, which provide reliable and safe sealing of pipelines and vessels with subsequent depressurization if necessary. . End-closure devices are currently facing increased demands on the speed and simplicity and reliability of end-closures.

Известен затвор концевой секторный, содержащий фланец, патрубок и вогнутую внутрь патрубка крышку с элементами уплотнения, секторы для стопорения крышки, блокирующее устройство секторов, привод секторов в виде винтовой пары винт-гайка, поворотное устройство крышки [1]. Блокирующее устройство секторов выполнено в виде рычага с механизмом управления его движением. Поворотное устройство крышки выполнено в форме шарнира, на корпусе которого смонтирован редуктор для снижения усилия при ручном открывании (закрывании) крышки затвора.Known gate end sector, containing a flange, pipe and a concave inside the pipe cover with sealing elements, sectors for locking the latch, locking device sectors, drive sectors in the form of a screw pair screw-nut, rotary device of the cover [1]. The locking device of the sectors is made in the form of a lever with a mechanism for controlling its movement. The rotary device of the cover is made in the form of a hinge, on the case of which a gearbox is mounted to reduce the force when manually opening (closing) the shutter cover.

Наиболее близким к заявляемому техническому решению является концевой секторный затвор [2], который предназначен для использования в камерах запуска и приема, фильтрах-грязеуловителях, люках-лазах трубопроводов, в люках-лазах нефтеперерабатывающего, нефтехимического и нефтегазового оборудования, а также на концевых (тупиковых) участках трубопроводов с целью обеспечения доступа во внутренние полости.The closest to the claimed technical solution is the end sector lock [2], which is intended for use in start-up and reception chambers, dirt filters, manholes for pipelines, manholes for oil refining, petrochemical and oil and gas equipment, as well as for terminal (dead-end) ) sections of pipelines in order to provide access to internal cavities.

Указанный затвор состоит из корпуса, крышки и секторов. Крышка состоит из заслонки и приваренного к ней эллиптического днища. Корпус выполнен в виде фланца и приваренной к фланцу обечайки. В центре крышки на сферическом подшипнике шарнирно установлен винт с надетой на него гайкой. Для равномерного прижима заслонки крышки к фланцу корпуса затвор снабжен секторами. Секторы соединены с гайкой при помощи наклонных контактных поверхностей Т-образной формы. Поджатие крышки к фланцу осуществляется за счет клиновых контактных поверхностей кольцевого паза фланца и секторов при движении секторов от оси затвора. Движение секторов осуществляется при помощи соединения «винт-гайка» и наклонных контактных поверхностей Т-образной формы соединения «гайка-сектор». Гайка фиксируется от поворота вокруг оси неподвижными направляющими, что обеспечивает движение гайки вдоль оси винта при вращении последнего. На винте установлен штурвал либо привод со штурвалом, состоящий из червячного редуктора с вилочным захватом.The specified shutter consists of a housing, a cover and sectors. The cover consists of a shutter and an elliptical bottom welded to it. The body is made in the form of a flange and a shell welded to the flange. A screw with a nut on it is pivotally mounted in the center of the cap on a spherical bearing. For uniform pressure of the cover flap to the housing flange, the shutter is equipped with sectors. The sectors are connected to the nut by means of inclined contact surfaces of a T-shape. The lid is pressed to the flange due to the wedge contact surfaces of the annular groove of the flange and sectors when the sectors move from the axis of the shutter. The movement of the sectors is carried out using the screw-nut connection and the inclined contact surfaces of the T-shaped nut-sector connection. The nut is fixed from rotation around the axis by fixed guides, which ensures the movement of the nut along the axis of the screw during rotation of the latter. A helm or a drive with a helm, consisting of a worm gear with a fork, is installed on the screw.

Посредством штурвала осуществляют поворот винта вокруг оси, вдоль которой перемещается подвижная гайка. Поверхности наклонных пазов гайки раздвигают секторы, их клиновые поверхности, попадая в кольцевой паз фланца, поджимают заслонку крышки к уплотнительной поверхности фланца. Герметизация затвора осуществляется с помощью прокладки, установленной по внутреннему диаметру, и уплотнительного кольца, установленного по наружному диаметру. Для удобства обслуживания затвор снабжен поворотным устройством для перемещения крышки от корпуса затвора на угол 180° относительно фланцевой поверхности крышки. Для обеспечения безопасности работы в конструкции затвора предусмотрено предохранительное устройство, которое предотвращает самопроизвольное открытие секторов при наличии давления во внутренней полости корпуса затвора.Using the helm, the screw is rotated around an axis along which the movable nut moves. The surfaces of the inclined nut grooves push the sectors apart, their wedge surfaces, falling into the annular groove of the flange, press the cover flap against the sealing surface of the flange. The seal of the shutter is carried out using a gasket installed on the inner diameter, and a sealing ring installed on the outer diameter. For ease of maintenance, the shutter is equipped with a rotary device for moving the cover from the shutter body through an angle of 180 ° relative to the flange surface of the cover. To ensure the safety of operation, a safety device is provided in the shutter structure, which prevents spontaneous opening of sectors in the presence of pressure in the inner cavity of the shutter body.

Общим недостатком известных технических решений является недостаточная безопасность оператора в процессе открывания затвора, поскольку во время открывания затвора оператор находится в опасной фронтальной зоне. Кроме того, затвор по ТУ 3683-023-12693592 по конструкции и технологии изготовления является достаточно сложным и, кроме того, требует тщательного ухода за многочисленными клиновыми, винтовыми поверхностями, а также наличия кожуха, защищающего эти поверхности от грязи; в процессе закрывания (открывания) затвора возможны перекосы и заклинивания секторов. Обобщая, можно сказать, что известный концевой секторный затвор является сложным по конструкции и ненадежным устройством с низким уровнем безопасности в целом.A common disadvantage of the known technical solutions is the insufficient safety of the operator in the process of opening the shutter, since during the opening of the shutter the operator is in a dangerous frontal zone. In addition, the shutter according to TU 3683-023-12693592 in terms of design and manufacturing technology is quite complex and, in addition, requires careful maintenance of numerous wedge, screw surfaces, as well as the presence of a casing that protects these surfaces from dirt; in the process of closing (opening) the shutter, skews and jamming of sectors are possible. Summarizing, we can say that the well-known end sector lock is a complex in design and unreliable device with a low level of security in general.

Решаемая техническая задача состоит в упрощении конструкции затвора, повышения его надежности и безопасности за счет уменьшения количества деталей и узлов, требующих сложной технологической обработки и постоянной защиты от неблагоприятных условий эксплуатации, а также за счет смещения местоположения оператора в безопасную зону при открывании затвора.The technical task to be solved is to simplify the design of the shutter, increase its reliability and safety by reducing the number of parts and assemblies that require complex processing and constant protection from adverse operating conditions, as well as by shifting the operator’s location to a safe area when the shutter opens.

Технический результат достигается тем, что в затворе концевом секторном, содержащем корпус и крышку с уплотняющими поверхностями, уплотняющие элементы для герметизации затвора, секторы, установленные на крышке с возможностью возвратно-поступательного перемещения и взаимодействующие посредством периферийных кромок с кольцевой проточкой, выполненной на внутренней поверхности крышки, установленное на корпусе затвора поворотное устройство, на котором закреплена крышка, согласно полезной модели затвор снабжен кулачковым самоцентрирующим механизмом, закрепленным в геометрическом центре крышки, кулачки самоцентрирующего механизма соединены с секторами, внутренняя поверхность кольцевой расточки крышки и наружные поверхности периферийных кромок секторов выполнены в форме клиновых конгруэнтных поверхностей.The technical result is achieved by the fact that in the end sector gate, comprising a housing and a cover with sealing surfaces, sealing elements for sealing the shutter, sectors mounted on the cover with the possibility of reciprocating movement and interacting through peripheral edges with an annular groove made on the inner surface of the cover mounted on the shutter housing a rotary device on which the cover is fixed, according to a utility model, the shutter is equipped with a cam self-centering The cams of the self-centering mechanism are connected to the sectors, the inner surface of the annular bore of the cover and the outer surfaces of the peripheral edges of the sectors are made in the form of wedge congruent surfaces.

Кроме того, в качестве кулачкового самоцентрирующего механизма применен кулачковый токарный патрон.In addition, a cam turning chuck is used as a cam self-centering mechanism.

Заявляемое устройство поясняется чертежами. На фиг. 1 показан общий вид устройства, разрез. На фиг. 2 - общий вид устройства сверху.The inventive device is illustrated by drawings. In FIG. 1 shows a General view of the device, section. In FIG. 2 is a general view of the device from above.

Затвор концевой секторный содержит корпус 1 с уплотняющей поверхностью 2. На уплотняющей поверхности 2 корпуса 1 выполнены кольцевые проточки, в которых установлены уплотнительные элементы - прокладка 3 и кольцо уплотнительное 4. Крышка 5 затвора выполнена также с уплотняющей поверхностью, которая обеспечивает равномерную нагрузку на прокладку 3 и кольцо уплотнительное 4, размещенные на уплотняющей поверхности 2 корпуса 1. Для удобства эксплуатации крышка 5 затвора закреплена на поворотном устройстве 6, установленном на корпусе 1 посредством шарнирного механизма (условно не показано). На наружной поверхности крышки 5 установлены секторы 7 с возможностью радиального возвратно-поступательного перемещения посредством пазов 8 и закрепленных на крышке направляющих элементов 9, выполненных, например, из стандартных резьбовых деталей (шпилька, втулка, гайка). На внутренней поверхности корпуса 1 выполнена кольцевая проточка 10, в которую входят периферийные кромки 11 секторов 7 при их радиальном перемещении в сторону внутренней поверхности корпуса 1. Поверхности взаимодействия периферийных кромок секторов 7 и кольцевой проточки 10 выполнены в форме клиновых конгруэнтных поверхностей с радиальным запасом хода секторов 7 вглубь кольцевой проточки 10. По центру крышки 5 установлен посредством оси 12 кулачковый самоцентрирующий механизм 13, например, трехкулачковый токарный патрон. Кулачки 14 кулачкового самоцентрирующего механизма 13 соединены с секторами 7 посредством пазов 15. Конструкция кулачкового самоцентрирующего механизма 13, в частности, трехкулачкового токарного патрона, широко известна и не требует дополнительных пояснений. Кулачки 14 самоцентрирующего механизма 13 имеют способность к возвратно-поступательному движению в радиальном направлении при ручном или механизированном управлении механизмом 13.An end sector lock contains a housing 1 with a sealing surface 2. On the sealing surface 2 of the housing 1, annular grooves are made in which sealing elements are installed - a gasket 3 and a sealing ring 4. The cover 5 of the shutter is also made with a sealing surface that provides a uniform load on the gasket 3 and a sealing ring 4 located on the sealing surface 2 of the housing 1. For ease of operation, the cover 5 of the shutter is mounted on a rotary device 6 mounted on the housing 1 by articulated mechanism (not shown conditionally). Sectors 7 are mounted on the outer surface of the cover 5 with the possibility of radial reciprocation by means of grooves 8 and guide elements 9 mounted on the cover, made, for example, of standard threaded parts (hairpin, sleeve, nut). An annular groove 10 is made on the inner surface of the housing 1, which includes the peripheral edges 11 of the sectors 7 when they are radially moved toward the inner surface of the housing 1. The interaction surfaces of the peripheral edges of the sectors 7 and the annular groove 10 are made in the form of wedge congruent surfaces with a radial range of the sectors 7 deep into the annular groove 10. In the center of the cover 5, a cam self-centering mechanism 13, for example, a three-jaw lathe chuck, is mounted via the axis 12. The cams 14 of the cam self-centering mechanism 13 are connected to the sectors 7 by means of grooves 15. The design of the cam self-centering mechanism 13, in particular the three-cam turning chuck, is widely known and does not require further explanation. The cams 14 of the self-centering mechanism 13 have the ability to reciprocate in the radial direction with manual or mechanized control of the mechanism 13.

Затвор концевой секторный работает следующим образом.Gate end sector works as follows.

Для закрывания затвора посредством поворотного устройства 6 осуществляют перемещение крышки 5 в полость корпуса 1 до уплотняющих поверхностей крышки 5 и корпуса 1. Для осуществления герметизации затвора производят за счет самоцентрирующего механизма 13 радиальное перемещение секторов 7 от центра крышки в сторону кольцевой проточки 10 на корпусе 1, применяя для этого ручной ключ или механизированный привод (условно не показано), обеспечивающие перемещение кулачков в самоцентрирующем механизме 13. При взаимодействии клиновых поверхностей кольцевой проточки 10 и периферийных кромок секторов 7 осуществляется поджатие фланца крышки 5 и создание упругих деформаций в прокладке 3 и уплотнительном кольце 4, обеспечивающих совместно с уплотняющими поверхностями герметичность затвора. Общеизвестно, что ось гнезда для ручного ключа или механизированного привода кулачкового самоцентрирующего механизма расположена перпендикулярно оси 12 механизма 13. Поэтому оператор при закрывании (открывании) крышки затвора будет находится в стороне от фронтальной поверхности затвора, т.е. он будет находится в безопасной зоне. Открывание затвора производится в обратном порядке после уменьшения (стравливания) давления до безопасных величин в оборудовании, на котором установлен описываемый затвор.To close the shutter by means of a rotary device 6, the cover 5 is moved to the cavity of the housing 1 to the sealing surfaces of the cover 5 and the housing 1. To seal the shutter, the sectors 7 are radially moved from the center of the cover to the ring groove 10 on the housing 1 by means of a self-centering mechanism 13, using a manual key or a mechanized drive (not shown conditionally) for this, providing movement of the cams in the self-centering mechanism 13. When the wedge surfaces interact with tsevoy bore 10 and the peripheral edges of the sectors 7 carried preload flange cover 5 and creating elastic deformation in the pad 3 and the sealing ring 4, providing, together with the sealing surfaces sealing shutter. It is well known that the axis of the socket for a manual key or a mechanized drive of a cam self-centering mechanism is perpendicular to the axis 12 of the mechanism 13. Therefore, when closing (opening) the shutter cover, the operator will be away from the front surface of the shutter, i.e. he will be in a safe zone. The shutter opens in the reverse order after reducing (bleeding) the pressure to safe values in the equipment on which the described shutter is installed.

Таким образом, использование предлагаемого технического решения позволяет упростить конструкцию концевого секторного затвора, повысить его надежность и безопасность в работе. Изготовление концевого секторного затвора не требует длительного производственно-технологического цикла и специального оборудования, кроме того, в нем могут быть использованы унифицированные и стандартные узлы и детали, в частности, токарный трехкулачковый патрон.Thus, the use of the proposed technical solution allows to simplify the design of the end sector shutter, to increase its reliability and safety in operation. The manufacture of the end sector shutter does not require a long production and technological cycle and special equipment, in addition, it can use unified and standard units and parts, in particular, a three-jaw lathe chuck.

БиблиографияBibliography

1. Патент РФ №2339860 C1, 27.11.2008.1. RF patent №2339860 C1, 11.27.2008.

2. Концевой секторный затвор ТУ 3683-023-12693592.2. End sector lock TU 3683-023-12693592.

Claims

1. The sector end valve, comprising a housing and a cover with sealing surfaces, sealing elements for sealing the shutter, sectors mounted on the cover with the possibility of reciprocating movement and interacting through peripheral edges with an annular groove made on the inner surface of the cover mounted on the valve body a rotary device on which a cover is fixed, characterized in that the shutter is equipped with a cam self-centering mechanism fixed in a geometric center HTPE lid cams self-centering mechanism connected with the sectors, the inner surface of the ring bore and cover the outer surfaces of the peripheral edges of the sectors are in the form of wedge surfaces congruent.

2. The device according to claim 1, characterized in that a cam turning chuck is used as a cam self-centering mechanism.