RU164880U1

RU164880U1 - SHUT-OFF CONTROLLING LATCH

Info

Publication number: RU164880U1
Application number: RU2015135163/06U
Authority: RU
Inventors: Ольга Владимировна Вертинская; Александр Валентинович Рудаченко
Priority date: 2015-08-19
Filing date: 2015-08-19
Publication date: 2016-09-20

Abstract

Запорно-регулирующая задвижка, содержащая корпус с соосно расположенными входным и выходным каналами, плоский поворотный диск, шибер, отличающаяся тем, что корпус выполнен с фланцами для соосного присоединения к патрубкам трубы и содержит верхнюю крышку и нижнюю крышку, которая выполнена с фланцем для соединения к фланцу корпуса, в котором установлен цельный шибер, направляющая пластина которого параллельна потоку регулируемой среды, причем поверхность направляющей пластины, соприкасающаяся с верхней крышкой, переходит в шток, проходящий через отверстие в верхней крышке и соединенный с первым приводом, противолежащие ребра противоположной поверхности направляющей пластины шибера переходят в перпендикулярные ей прямоугольные пластины, переходящие в диски, каждый из которых выполнен с внутренним выступом, соответствующим профилю цилиндра поршневого типа, и радиусом, большим внутреннего радиуса присоединительных патрубков трубы, при этом внутри корпуса на полуседле нижней крышки, на одной оси со штоком шибера, установлен монолитный регулирующий элемент, который выполнен в виде плоского поворотного диска центрического типа, верхняя часть которого переходит в цилиндр поршневого типа, диаметр плоского поворотного диска равен диаметру присоединительных патрубков трубы, причем плоский поворотный диск в своей нижней части переходит в шпиндель, проходящий через отверстие в нижней крышке и связанный со вторым приводом, при этом шток шибера и шпиндель плоского поворотного диска распложены соосно и разведены на 180°, а между верхней крышкой и штоком, между верхней крышкой и корпусом, между нижней крышкой и шпинделем, междуShut-off and control valve containing a housing with coaxially located input and output channels, a flat rotary disk, a gate, characterized in that the housing is made with flanges for coaxially connecting to the pipe nozzles and contains a top cover and a bottom cover, which is made with a flange for connection to the housing flange, in which the integral gate is installed, the guide plate of which is parallel to the flow of the controlled medium, and the surface of the guide plate in contact with the top cover passes into the rod, passing through the hole in the top cover and connected to the first drive, the opposing ribs of the opposite surface of the guide plate of the gate move into rectangular plates perpendicular to it, turning into disks, each of which is made with an internal protrusion corresponding to the profile of the piston type cylinder and a radius larger than the inner radius connecting pipe nozzles, while inside the housing on the half-saddle of the lower cover, on the same axis as the gate valve, a monolithic control element is installed, which it is made in the form of a centric flat rotary disk, the upper part of which goes into a piston cylinder, the diameter of the flat rotary disk is equal to the diameter of the pipe connecting pipes, and the flat rotary disk in its lower part passes into the spindle passing through the hole in the lower cover and connected with the second drive, while the gate valve and the spindle of the flat rotary disk are aligned and 180 ° apart, and between the top cover and the stem, between the top cover and the body, between the lower cover and the a pindel between

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к запорно-регулирующей арматуре и может быть использована в нефтегазодобывающем и химическом производстве для регулирования расхода потока жидкости/газа и отсечения потока жидкости/газа в аварийных ситуациях.The utility model relates to mechanical engineering, namely to shut-off and control valves and can be used in oil and gas production and chemical production to control the flow rate of a liquid / gas and cut off the liquid / gas flow in emergency situations.

Известен комбинированный запорно-регулирующий кран [SU 1596162, A1, МПК 5 F16K 5/10, опубл. 30.09.1990], содержащий корпус, в котором на приводной оси и опорной цапфе установлена шаровая запорная пробка с проходным отверстием и взаимодействующими с ней упругими уплотнительными кольцами, а внутри нее размещен регулирующий орган с приводным шпинделем. Пробка выполнена со сферической внутренней поверхностью. Регулирующий орган выполнен в виде шара с проходным отверстием, равным и соосным отверстию пробки, и установлен с зазором относительно сферической внутренней поверхности пробки.Known combined shut-off and control valve [SU 1596162, A1, IPC 5 F16K 5/10, publ. 09/30/1990], comprising a housing in which a ball stopper with a passage hole and elastic sealing rings interacting with it is installed on the drive axis and the support pin, and a regulating body with a drive spindle is placed inside it. The cork is made with a spherical inner surface. The regulatory body is made in the form of a ball with a bore equal to and coaxial with the plug, and is installed with a gap relative to the spherical inner surface of the plug.

Недостатком конструкции крана является базирование запорной шаровой пробки в его корпусе. Пробка устанавливается на две цапфы, одной из которых является шпиндель. Шпиндель жестко соединен с пробкой и одновременно служит для поворота пробки на 90°. При такой конструктивной схеме кран лишается свойств самозапираемости и обеспечения требуемой герметичности. Такой кран может быть использован преимущественно для сред с высоким давлением. При изменении рабочих условий наблюдается повышенный износ внутренних элементов. Конструкция крана металлоемка и требует высокой точности изготовления седла, регулирующего органа и запорной пробки.The disadvantage of the design of the crane is the basing of the locking ball plug in its body. The cork is mounted on two pins, one of which is a spindle. The spindle is rigidly connected to the plug and simultaneously serves to rotate the plug 90 °. With this design scheme, the crane loses its self-locking properties and ensures the required tightness. Such a tap can be used primarily for high pressure environments. When changing operating conditions, increased wear of internal elements is observed. The design of the crane is metal-consuming and requires high precision manufacturing of a saddle, regulatory body and stopper plug.

Известен шаровой запорно-регулирующий кран [RU 2002100454 A, МПК 7 F16K 5/10, F16K 5/06 опубл. 20.08.2003], который содержит корпус с соосно расположенными входным и выходным каналами, в котором установлены два седла с сферическим запорным органом, имеющим проходное отверстие с каналами в корпусе. В канал сферического запорного органа соосно установлен в осях регулирующий плоский диск - заслонка имеющая возможность вращаться независимо от запорного органа.Known ball shut-off and control valve [RU 2002100454 A, IPC 7 F16K 5/10, F16K 5/06 publ. 08/20/2003], which contains a housing with coaxially located input and output channels, in which two saddles are installed with a spherical locking member having a passage opening with channels in the housing. A regulating flat disk is coaxially mounted in the axes in the channel of the spherical locking member — a shutter having the ability to rotate independently of the locking member.

Из-за высокой точности изготовления запирающего элемента ремонт на месте в случае его износа практически невозможен.Due to the high accuracy of the manufacture of the locking element, on-site repair in case of wear is practically impossible.

Наиболее близкой, принятой за прототип, является однодисковая трубопроводная задвижка [RU 2010105889 A, МПК 7 F16K 1/00 (2006.01), опубл. 27.08.2011], которая содержит затворный диск, корпус и две щеки. Затворный диск выполнен поворотным на поворотной оси и в виде осевого сегмента определенной толщины. Одна из щек или обе щеки выполнены подвижно и установлены в корпусе на двух параллельных и разнесенных по оси корпуса герметично связанных с корпусом и щеками плоских кольцевых дисках, допускающих сдвиг в осевом направлении с образованием зазора между затворным диском и щеками на величину, обеспечивающую свободное вдвижение-выдвижение затворного диска в межщековом промежутке при закрывании-открывании задвижки. Для сдвига щек установлены сдвиговые механизмы, опирающиеся с одной стороны на корпус, с другой на подвижную щеку. К затворному диску жестко присоединено шаровое кольцо, составляющее продолжение шарового сегмента по шаровой поверхности. Для случая с одной подвижной щекой затворный диск с поворотной осью связан через упругий элемент, обеспечивающий отход затворного диска от неподвижной щеки на величину свободного вдвижения-выдвижения его в межщековом промежутке.The closest adopted for the prototype is a single-plate pipeline valve [RU 2010105889 A, IPC 7 F16K 1/00 (2006.01), publ. 08/27/2011], which contains the shutter disc, housing and two cheeks. The bolt disk is made rotatable on a rotary axis and in the form of an axial segment of a certain thickness. One of the cheeks or both cheeks is movable and installed in the housing on two parallel and spaced flat ring disks hermetically connected to the housing and cheeks, allowing axial displacement to form a gap between the shutter disk and the cheeks by an amount providing free movement extension of the slide disc in the inter-jaw gap when closing-opening the valve. To shift the cheeks, shear mechanisms are installed, resting on one side of the housing, and on the other on the movable cheek. A spherical ring is rigidly attached to the shutter disk, constituting a continuation of the spherical segment along the spherical surface. For the case with one movable cheek, the bolt disk with a rotary axis is connected through an elastic element that ensures the bolt disk moves away from the fixed cheek by the amount of its free movement-extension in the inter-jaw gap.

Недостатком данной конструкции является выполнение затворного диска в виде осевого сегмента определенной толщины без фасок, что может вызвать повышенный износ как самого затворного диска, так и внутренней кольцевой поверхности, к которой он прижимается, что в дальнейшем может привести к его застреванию и отказу задвижки. Жестко присоединенное шаровое кольцо, составляющее продолжение шарового сегмента по шаровой поверхности, не сможет обеспечить достаточной надежности работы затворного диска и также может привести к застреванию затворного диска и отказу задвижки. Плоские кольцевые диски, не уплотняются, поэтому не обеспечивают достаточной герметичности в закрытом положении. Сдвиговые механизмы, опирающиеся с одной стороны на корпус, с другой на подвижную щеку оказывают дополнительные нагрузки на подвижную щеку и могут препятствовать ее свободному вдвижению-выдвижению. Для случая с одной подвижной щекой затворный диск с поворотной осью связан через упругий элемент, обеспечивающий отход затворного диска от неподвижной щеки на величину свободного вдвижения-выдвижения его в межщеговом промежутке, что может препятствовать ее свободному вдвижению-выдвижению.The disadvantage of this design is that the shutter disc is made in the form of an axial segment of a certain thickness without chamfers, which can cause increased wear of both the shutter disc and the inner annular surface to which it is pressed, which in the future can cause it to become stuck and the valve to fail. A rigidly attached spherical ring, constituting a continuation of the spherical segment along the spherical surface, will not be able to provide sufficient reliability of the shutter disk and can also lead to a jam of the shutter disk and failure of the valve. Flat ring discs are not compacted, therefore, do not provide sufficient tightness in the closed position. Shear mechanisms resting on one side of the housing, on the other on the movable cheek, exert additional loads on the movable cheek and may impede its free sliding-extension. For the case with one movable cheek, the bolt disk with a rotary axis is connected through an elastic element that ensures the bolt disk moves away from the fixed cheek by the amount of its free movement-extension in the inter-shell gap, which may interfere with its free movement-extension.

Задачей полезной модели является обеспечение запорно-регулирующей функции.The objective of the utility model is to provide a locking and regulatory function.

Предложенная запорно-регулирующая задвижка, также как в прототипе, содержит корпус с соосно расположенными входным и выходным каналами, плоский поворотный диск, шибер.The proposed shut-off and control valve, as in the prototype, contains a housing with coaxially located input and output channels, a flat rotary disk, a gate.

Согласно полезной модели корпус выполнен с фланцами для соосного присоединения к патрубкам трубы и содержит верхнюю крышку и нижнюю крышку, которая выполнена с фланцем для соединения с фланцем корпуса, в котором установлен цельный шибер, направляющая пластина которого параллельна потоку регулируемой среды. Поверхность направляющей пластины, соприкасающаяся с верхней крышкой, переходит в шток, проходящий через отверстие в верхней крышке и соединенный с первым приводом. Противолежащие ребра противоположной поверхности направляющей пластины шибера переходят в перпендикулярные ей прямоугольные пластины, переходящие в диски, каждый из которых выполнен с внутренним выступом, соответствующим профилю цилиндра поршневого типа и радиусом большим внутреннего радиуса присоединительных патрубков трубы. Внутри корпуса на полуседле нижней крышки, на одной оси со штоком шибера, установлен монолитный регулирующий элемент, который выполнен в виде плоского поворотного диска центрического типа, верхняя часть которого переходит в цилиндр поршневого типа. Диаметр плоского поворотного диска равен диаметру присоединительных патрубков трубы. Плоский поворотный диск в своей нижней части переходит в шпиндель, проходящий через отверстие в нижней крышке и связанный со вторым приводом. Шток шибера и шпиндель плоского поворотного диска распложены соосно и разведены на 180°. Между верхней крышкой и штоком, между верхней крышкой и корпусом, между нижней крышкой и шпинделем, между фланцами корпуса и нижней крышкой, между цилиндром поршневого типа и дисками шибера установлены герметизирующие уплотненияAccording to a utility model, the casing is made with flanges for coaxially connecting to the pipe nozzles and contains a top cover and a lower cover, which is made with a flange for connecting to the casing flange, in which a one-piece gate is installed, the guide plate of which is parallel to the flow of the controlled medium. The surface of the guide plate in contact with the top cover passes into the rod passing through the hole in the top cover and connected to the first drive. Opposite ribs of the opposite surface of the guide plate of the gate turn into rectangular plates perpendicular to it, turning into disks, each of which is made with an internal protrusion corresponding to the profile of the piston type cylinder and a radius greater than the inner radius of the pipe connecting pipes. Inside the case, on the semi-saddle of the bottom cover, on the same axis as the gate valve, there is a monolithic control element, which is made in the form of a centric flat rotary disk, the upper part of which goes into a piston cylinder. The diameter of the flat rotary disk is equal to the diameter of the pipe connecting pipes. The flat rotary disk in its lower part passes into the spindle, passing through the hole in the lower cover and connected with the second drive. The gate valve and the spindle of the flat rotary disk are aligned and aligned 180 °. Sealing seals are installed between the upper cover and the stem, between the upper cover and the housing, between the lower cover and the spindle, between the flanges of the housing and the lower cover, between the piston type cylinder and the gate disks

Наличие верхней и нижней крышки корпуса обеспечивает свободный доступ внутрь корпуса и при необходимости позволяет производить ремонт по месту установки запорно-регулирующей задвижки, увеличивая ее ремонтопригодность.The presence of the upper and lower cover of the casing provides free access to the inside of the casing and, if necessary, allows repairs to be made at the installation site of a shut-off and control valve, increasing its maintainability.

Соосное расположение штока шибера и шпинделя монолитного регулирующего элемента и их разведение на 180° обеспечивает снижение вероятности их застревания друг в друге, увеличивает надежность и простоту управления задвижкой.The coaxial arrangement of the gate valve and spindle of the monolithic control element and their dilution by 180 ° reduces the likelihood of them getting stuck in each other, increases the reliability and ease of control of the valve.

Наличие плоского поворотного диска и шибера с двумя дисками, радиус которых больше радиуса присоединительных патрубков трубы, позволяет обеспечить высокую степень внутренней герметичности и минимизации внутренних утечек при закрытом положении отсекающих элементов. Это позволяет использовать предложенную запорно-регулирующую задвижку для процессов, требующих максимальной герметичности арматуры в закрытом положении.The presence of a flat rotary disk and a gate with two disks, the radius of which is greater than the radius of the pipe connecting pipes, allows for a high degree of internal tightness and minimization of internal leaks when the shut-off elements are closed. This allows you to use the proposed shut-off and control valve for processes that require maximum tightness of the valve in the closed position.

Совмещение монолитного регулирующего элемента и отсекающего шибера позволило сократить занимаемое пространство в линейной части по сравнению с прототипом.The combination of a monolithic control element and a shut-off gate allowed to reduce the occupied space in the linear part compared to the prototype.

На фиг. 1 показана запорно-регулирующая задвижка в разрезе с открытым запорным шибером в положении, возможном для изменения расхода среды регулирующим элементом, где а) - по направлению потока среды, б) - перпендикулярно направлению потока среды.In FIG. Figure 1 shows a shut-off and control valve in a section with an open shutter gate in a position that is possible to change the flow rate of the medium by the regulating element, where a) is in the direction of the medium flow, b) is perpendicular to the direction of the medium flow.

На фиг. 2 показана запорно-регулирующая задвижка в разрезе по направлению потока среды в полностью закрытом положении.In FIG. 2 shows a shut-off and control valve in a section in the direction of flow of the medium in a fully closed position.

Запорно-регулирующая задвижка (фиг. 1) содержит корпус 1 с фланцами 2 для соосного присоединения к патрубкам трубы, верхнюю крышку 3, нижнюю крышку 4, выполненную с фланцем 5 для соединения с фланцем 6 корпуса 1.Shut-off and control valve (Fig. 1) contains a housing 1 with flanges 2 for coaxial connection to the pipe nozzles, the upper cover 3, the lower cover 4, made with a flange 5 for connection with the flange 6 of the housing 1.

В корпусе 1 установлен цельный шибер, направляющая пластина 7 которого параллельна потоку регулируемой среды. Поверхность направляющей пластины 7, соприкасающаяся с верхней крышкой 3, переходит в шток 8, проходящий через отверстие в верхней крышке 3 корпуса 1. Шток 8 соединен с первым приводом. Противолежащие ребра противоположной поверхности направляющей пластины 7 шибера переходят в перпендикулярные ей прямоугольные пластины 9, переходящие в диски 10. Каждый диск 10 выполнен с внутренним выступом 11, соответствующим профилю цилиндра поршневого типа 12. Радиус дисков 10 больше радиуса присоединительных патрубков трубы.A one-piece gate is installed in the housing 1, the guide plate 7 of which is parallel to the flow of the controlled medium. The surface of the guide plate 7 in contact with the top cover 3, passes into the rod 8, passing through the hole in the top cover 3 of the housing 1. The rod 8 is connected to the first drive. Opposite ribs of the opposite surface of the guide plate 7 of the gate turn into rectangular plates 9 perpendicular to it, turning into disks 10. Each disk 10 is made with an internal protrusion 11 corresponding to the profile of the piston type cylinder 12. The radius of the disks 10 is greater than the radius of the pipe connecting pipes.

Внутри корпуса 1 на полуседле 13 нижней крышки 4, на одной оси со штоком 8 шибера, установлен монолитный регулирующий элемент, который выполнен в виде плоского поворотного диска 14 центрического типа, верхняя часть которого переходит в цилиндр поршневого типа 12. Диаметр плоского поворотного диска 14 равен диаметру присоединительных патрубков трубы. Плоский поворотный диск 14 в своей нижней части переходит в шпиндель 15, проходящий через отверстие в нижней крышке 4. Шпиндель 15 связан со вторым приводом.Inside the housing 1, on the semi-saddle 13 of the lower cover 4, on the same axis as the valve stem 8, a monolithic control element is installed, which is made in the form of a flat centric rotary disk 14, the upper part of which goes into a piston type cylinder 12. The diameter of the flat rotary disk 14 is the diameter of the pipe connecting pipes. The flat rotary disk 14 in its lower part passes into the spindle 15, passing through the hole in the lower cover 4. The spindle 15 is connected with the second drive.

Шток 8 шибера и шпиндель 15 плоского поворотного диска 14 распложены соосно и разведены на 180°.The valve stem 8 and spindle 15 of the flat rotary disk 14 are aligned and aligned 180 °.

Уплотнения 16 установлены между верхней крышкой 3 и штоком 8, между верхней крышкой 3 и корпусом 1, между нижней крышкой 4 и шпинделем 15, между фланцами 2 корпуса 1и нижней крышкой 4, между цилиндром поршневого типа 12 и дисками 10 шибера.Seals 16 are installed between the upper cover 3 and the stem 8, between the upper cover 3 and the housing 1, between the lower cover 4 and the spindle 15, between the flanges 2 of the housing 1 and the lower cover 4, between the piston type cylinder 12 and the gate disks 10.

Запорно-регулирующая задвижка монтируется на месте использования к присоединительным патрубкам трубы своими фланцами 2 корпуса 1. Шибер находится в крайнем верхнем положении внутри корпуса 1, когда направляющая пластина 7 посредством штока 8 поднимается первым приводом вверх до упора и находится в непосредственном контакте с верхней крышкой 3 (фиг. 1). Положение цилиндра поршневого типа 12 зафиксировано внутренними выступами 11 дисков 10. В этом положении запорно-регулирующая задвижка считается открытой на пропуск и регулирование потока среды. Плоский поворотный диск 14, установленный на полу седле 13, осуществляет уплотнительную функцию между шпинделем 15 и нижней крышкой 4, а также между фланцем 5 нижней крышки 4 и фланцем 6 корпуса 1. Плоский поворотный диск 14 осуществляет вращательное движение за счет вращения цилиндра поршневого типа 12 и шпинделя 15, приводимого в действие вторым приводом.The locking and regulating valve is mounted on the place of use to the pipe connecting pipes by its flanges 2 of the housing 1. The gate is in its highest position inside the housing 1, when the guide plate 7 is lifted up by the first actuator up to the stop and is in direct contact with the top cover 3 (Fig. 1). The position of the piston type cylinder 12 is fixed by the internal protrusions 11 of the disks 10. In this position, the shut-off and control valve is considered open for passage and regulating the flow of the medium. A flat rotary disk 14 mounted on the floor of the saddle 13 performs a sealing function between the spindle 15 and the lower cover 4, as well as between the flange 5 of the lower cover 4 and the flange 6 of the housing 1. The flat rotary disk 14 rotates due to the rotation of the piston cylinder 12 and a spindle 15 driven by a second drive.

В закрытом состоянии (фиг. 2) плоский поворотный диск 14 находится в положении, перпендикулярном направлению потока среды, полностью перекрывая его движение. Диски 10 шибера находятся в крайней нижнем положении. Внутренние выступы 11 дисков 10 находятся в контакте с полуседлом 13, обеспечивая дополнительную герметичность отсекаемой среды.In the closed state (Fig. 2), the flat rotary disk 14 is in a position perpendicular to the direction of flow of the medium, completely blocking its movement. The gate 10 drives are in the lowest position. The inner protrusions 11 of the disks 10 are in contact with the semi-saddle 13, providing additional tightness of the cut-off medium.

Уплотнения 16 между верхней крышкой 3 и штоком 8, между верхней крышкой 3 и корпусом 1, между нижней крышкой 4 и шпинделем 15, между фланцами 2 корпуса 1и нижней крышкой 4, между цилиндром поршневого типа 12 и дисками 10 шибера обеспечивают герметичность внутренних элементов задвижки и минимизируют утечки во внешнюю среду.Seals 16 between the upper cover 3 and the stem 8, between the upper cover 3 and the housing 1, between the lower cover 4 and the spindle 15, between the flanges 2 of the housing 1 and the lower cover 4, between the piston type cylinder 12 and the gate disks 10 ensure the tightness of the internal elements of the valve and minimize leakage to the environment.

Claims

Shut-off and control valve containing a housing with coaxially located input and output channels, a flat rotary disk, a gate, characterized in that the housing is made with flanges for coaxially connecting to the pipe nozzles and contains a top cover and a bottom cover, which is made with a flange for connection to the housing flange, in which the integral gate is installed, the guide plate of which is parallel to the flow of the controlled medium, and the surface of the guide plate in contact with the top cover passes into the rod, passing through the hole in the top cover and connected to the first drive, the opposing ribs of the opposite surface of the guide plate of the gate move into rectangular plates perpendicular to it, turning into disks, each of which is made with an internal protrusion corresponding to the profile of the piston type cylinder and a radius larger than the inner radius connecting pipe nozzles, while inside the housing on the half-saddle of the lower cover, on the same axis as the gate valve, a monolithic control element is installed, which it is made in the form of a centric flat rotary disk, the upper part of which goes into a piston cylinder, the diameter of the flat rotary disk is equal to the diameter of the pipe connecting pipes, and the flat rotary disk in its lower part passes into the spindle passing through the hole in the lower cover and connected with the second the drive, while the gate valve and the spindle of the flat rotary disk are aligned and 180 ° apart, and between the top cover and the stem, between the top cover and the body, between the lower cover and the sealing seal is installed between the housing flanges and the bottom cover, between the piston type cylinder and the gate disks.