RU171541U1

RU171541U1 - DISK SWITCH

Info

Publication number: RU171541U1
Application number: RU2016121980U
Authority: RU
Inventors: Александр Васильевич Подтынный
Original assignee: Александр Васильевич Подтынный
Priority date: 2016-06-02
Filing date: 2016-06-02
Publication date: 2017-06-06

Abstract

Полезная модель относится к запорной трубопроводной арматуре и предназначена для переключения потоков различных веществ в технологических трубопроводах малого, среднего и высокого давления химической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности для сыпучих, жидких и газообразных материалов.Дисковый переключатель содержит корпус с подводящими и отводящими патрубками, размещенную в нем заслонку V, консольно установленную на валу привода, дополнительно включает два выходных патрубка корпуса, которые имеют седловые поверхности с уплотнением, при этом в корпус установлен поршневой усилитель давления и снабжен каналом для передачи давления из поршневого усилителя давления в расширительную камеру дисковой заслонки V, заслонка V выполнена в виде выдвижной, которая имеет коническую боковую поверхность, встроенную расширительную камеру, состоящая из неподвижной и подвижной части диска, заменяемой рабочей части диска, резиновой манжеты, возвратной пружины, а вал привода выполнен в виде полуоси с каналом для передачи давления, причем консоль для крепления заслонки выполнена в виде дугового кронштейна с каналом для передачи давления из поршневого усилителя давления в расширительную камеру диска.Использование полезной модели позволяет повысить надежность работы устройства для сыпучих, жидких и газообразных веществ, снизить гидравлическое или пневматическое сопротивление устройства, нагрузки на привод при повороте запорного органа.The utility model relates to stop valves and is designed to switch the flows of various substances in technological pipelines of small, medium and high pressure chemical, food, construction and other industries for bulk, liquid and gaseous materials. The disk switch contains a housing with inlet and outlet pipes, the shutter V located in it, cantilever mounted on the drive shaft, additionally includes two outlet pipes of the housing, which have a saddle surface with a seal, while a piston pressure amplifier is installed in the housing and is equipped with a channel for transmitting pressure from the piston pressure amplifier to the expansion chamber of the disk shutter V, the shutter V is made in the form of a retractable, which has a conical lateral surface, an integrated expansion chamber, consisting of a fixed and the movable part of the disk, the replaceable working part of the disk, rubber cuff, return spring, and the drive shaft is made in the form of a half shaft with a channel for transmitting pressure, and the console for attaching the shutter and is made in the form of an arc bracket with a channel for transmitting pressure from a piston pressure amplifier to the expansion chamber of the disk. Using the utility model allows to increase the reliability of the device for bulk, liquid and gaseous substances, reduce the hydraulic or pneumatic resistance of the device, the load on the drive when the shut-off valve is rotated .

Description

Область техникиTechnical field

Полезная модель относится к запорной трубопроводной арматуре и предназначена для переключения потоков различных веществ в технологических трубопроводах малого, среднего и высокого давления химической, пищевой, строительной и других отраслях промышленности для сыпучих, жидких и газообразных материалов.The utility model relates to stop valves and is designed to switch the flows of various substances in technological pipelines of small, medium and high pressure in the chemical, food, construction and other industries for bulk, liquid and gaseous materials.

Уровень техникиState of the art

Известен переключатель потока, защищенный патентом на изобретение РФ № 2184294, F16K 11/02, 2002, включающий корпус с входным радиальным патрубком и выходными цилиндрическими патрубками, расположенными по обе его стороны, съемные седла, запорный орган с приводным валом, отличающийся тем, что запорный орган снабжен цилиндрическим и конусными участками, а также направляющими, соосно расположенными с его осью, причем сквозной канал для приводного вала выполнен на цилиндрическом участке, съемные седла выполнены с конусными посадочными участками, а средняя часть корпуса на участке входного радиального патрубка расположена эксцентрично относительно выходных цилиндрических патрубков, на приводной вал жестко посажена эксцентричная втулка, кинематически связанная с ползуном, размещенным в сквозном канале запорного органа перпендикулярно оси приводного вала, направляющие расположены в переходных патрубках, соединенных с выходными цилиндрическими патрубками.Known flow switch, protected by patent for the invention of the Russian Federation No. 2184294, F16K 11/02, 2002, comprising a housing with an inlet radial nozzle and output cylindrical nozzles located on both sides of it, removable saddles, a locking member with a drive shaft, characterized in that the locking the body is equipped with cylindrical and conical sections, as well as guides coaxially located with its axis, and the through channel for the drive shaft is made on the cylindrical section, removable saddles are made with conical landing sections, and The rear part of the housing at the inlet radial inlet section is located eccentrically relative to the outlet cylindrical nozzles, an eccentric sleeve is rigidly mounted on the drive shaft kinematically connected to the slide placed in the through channel of the shutter body perpendicular to the axis of the drive shaft, the guides are located in the transition nozzles connected to the output cylindrical nozzles .

Причины, по которым нельзя достичь технический результат, заключаются в том, что в переключателе имеется короткозамкнутые отводы под 90 градусов, которые создают дополнительное сопротивление потоку вещества, что в частности, недопустимо при транспортировке по трубопроводу сыпучих материалов.The reasons why it is impossible to achieve a technical result is that the switch has 90 ° short-circuited bends, which create additional resistance to the flow of matter, which, in particular, is unacceptable when bulk materials are transported through the pipeline.

Известен переключатель потока, содержащий корпус с подводящими и отводящими патрубками, заслонку (запорный орган), вал и привод (SU 836431 А, кл. F16K 11/02, 07.06.1981).A known flow switch comprising a housing with inlet and outlet pipes, a shutter (shut-off member), a shaft and an actuator (SU 836431 A, class F16K 11/02, 07/07/1981).

Причины, по которым нельзя достичь технический результат, заключаются в том, что данная конструкция имеет ограниченность применения по давлению и расходу и низкую эксплуатационная надежность из-за возникновения ударов при переводе заслонки (запорного органа) из одного положения в другое.The reasons why it is impossible to achieve a technical result is that this design has limited application in pressure and flow rate and low operational reliability due to the occurrence of shock when moving the shutter (shut-off member) from one position to another.

Известен круглый поворотный клапан для регулирования расхода газов, включающий корпус, перекрывающую его сечение заслонку, установленную на валу (Справочник по пыле- и золоулавливанию. - М.: Энергоиздат, 1983, с. 239, рис. 7.2).Known round rotary valve for regulating the flow of gases, including a housing that overlaps its cross-section damper mounted on the shaft (Handbook on dust and ash collection. - M .: Energoizdat, 1983, S. 239, Fig. 7.2).

Причины, по которым нельзя достичь технический результат, заключаются в том, что устройство имеет большое гидравлическое сопротивление вследствие наличия в сечении потока заслонки с валом, неприменимость для работы на налипающих пылях, необходимость наличия двух клапанов для переключения потока газа.The reasons why it is impossible to achieve a technical result is that the device has high hydraulic resistance due to the presence in the cross section of the flow of the damper with the shaft, inapplicability to work on sticking dust, the need for two valves to switch the gas flow.

Известен перекидной клапан, включающий корпус, размещенную внутри корпуса заслонку, входной и выходной патрубки, жестко связанные с корпусом (Справочник молодого рабочего по изготовлению и монтажу вентиляционных систем. - М.: Высшая школа, 1989, с. 83, рис. 4.2).Known flapper valve, comprising a housing, a valve located inside the housing, inlet and outlet pipes, rigidly connected to the housing (Handbook of a young worker on the manufacture and installation of ventilation systems. - M .: Higher school, 1989, p. 83, Fig. 4.2).

Причинами, по которым нельзя достичь технический результат заключается в том, что в устройстве невозможно установка на налипающих пылях вследствие неизбежного выхода из строя, малая герметичность, большое гидравлическое сопротивление вследствие нерациональной формы корпуса.The reasons why it is impossible to achieve a technical result is that the device cannot be installed on sticking dusts due to an inevitable failure, low tightness, high hydraulic resistance due to the irrational shape of the case.

Известен переключатель потока, содержащий корпус с заслонкой и присоединенные к корпусу входной и выходные патрубки, отличающийся тем, что заслонка закреплена в корпусе и расположена в нем с возможностью разделения его на две герметичные полости, одна из которых, рабочая, выполнена с круглым входным сечением, подобным сечению отверстия входного патрубка, и выходным сечением в виде сектора круга, равным сечению отверстия выходного патрубка, при этом корпус установлен с возможностью поворота вокруг своей продольной оси и относительно патрубков, а рабочая полость корпуса выполнена с постоянной площадью поперечного сечения на любом участке корпуса от входного и до выходного патрубков (патент на изобретение РФ №2107209, F16K 11/02, 1998).A known flow switch comprising a housing with a shutter and inlet and outlet nozzles attached to the housing, characterized in that the shutter is fixed in the housing and is located in it with the possibility of dividing it into two sealed cavities, one of which, the working one, is made with a round inlet section, similar to the section of the opening of the inlet pipe, and the output section in the form of a sector of the circle, equal to the section of the hole of the output pipe, while the housing is mounted to rotate around its longitudinal axis and relative to the pat ubkov and the working chamber of the casing is formed with a constant cross-sectional area at any section of the housing from the inlet and to the outlet nozzle (patent RF №2107209, F16K 11/02, 1998).

Причины, по которым нельзя достичь технический результат, заключаются в том, что есть необходимость поворота корпуса на 180 градусов. Для этого нужно прокладывать трубопровод с учетом обеспечения необходимого пространства для вращения корпуса переключателя и специализированный привод для обеспечения этого вращения.The reasons why it is impossible to achieve a technical result is that there is a need to rotate the housing 180 degrees. To do this, it is necessary to lay the pipeline taking into account the provision of the necessary space for rotation of the switch housing and a specialized drive to ensure this rotation.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является переключатель потоков, содержащий корпус с подводящими и отводящими патрубками и размещенную в нем заслонку, консольно установленную на валу привода и выполненную в виде двояковогнутой линзы, радиус кривизны которой сопряжен с поверхностью внутренних полостей подводящего и отводящего патрубков, отличающихся тем, что, с целью повышения надежности работы при колебаниях давления среды в трубопроводах, в корпусе переключателя выполнен карман, в котором дополнительно установлен подпружиненный шариковый фиксатор, а на валу привода имеются продольные пазы, взаимодействующие с фиксатором (патент на изобретение SU № 836431, F16K 11/02, 1981).The closest in technical essence to the proposed one is a flow switch containing a housing with inlet and outlet pipes and a shutter placed in it, cantilever mounted on the actuator shaft and made in the form of a biconcave lens, the radius of curvature of which is mated to the surface of the internal cavities of the inlet and outlet pipes, differing the fact that, in order to increase the reliability of operation under fluctuations in the pressure of the medium in the pipelines, a pocket is made in the switch housing, in which copulating spring-biased ball detent, and the drive shaft are longitudinal grooves, which interact with detent (patent SU № 836,431, F16K 11/02, 1981).

Причины, по которым нельзя достичь технического результата, заключаются в том, что данный переключатель потоков содержит одностороннюю работу заслонки и большой угол поворота потока.The reasons why it is impossible to achieve a technical result is that this flow switch contains one-way operation of the damper and a large angle of rotation of the flow.

Раскрытие полезной моделиUtility Model Disclosure

Техническая проблема полезной модели заключается в обеспечении герметичности переключения потоков различных веществ при давлении в технологическом трубопроводе до 16 МПа.The technical problem of the utility model is to ensure the tightness of switching flows of various substances at a pressure in the process pipeline of up to 16 MPa.

Технический результат заключается в повышении надежности работы устройства для сыпучих, жидких и газообразных веществ, снижении гидравлического или пневматического сопротивления устройства, снижение нагрузки на привод при повороте запорного органа. Технический результат достигается тем, что в переключателе используется выдвижной диск, который выполнен в виде полусферы с конической боковой поверхностью и встроенной расширительной камерой. При подаче давления в расширительную камеру дисковой заслонки коническая часть диска входит в контакт с уплотнителем седла патрубка с нужным усилием, что обеспечивает плотный контакт, герметичность и очистку рабочей поверхности диска от возможного налипания материала, транспортируемого по трубопроводу за счет скольжения уплотнителя по конической рабочей части дискового запорного элемента в момент закрытия нужного патрубка.The technical result consists in increasing the reliability of the device for bulk, liquid and gaseous substances, reducing the hydraulic or pneumatic resistance of the device, reducing the load on the drive when turning the locking element. The technical result is achieved by the fact that the switch uses a retractable disk, which is made in the form of a hemisphere with a conical lateral surface and an integrated expansion chamber. When pressure is applied to the expansion chamber of the disk flap, the conical part of the disk comes into contact with the seal of the nozzle seat with the required force, which ensures tight contact, tightness and cleaning of the working surface of the disk from possible sticking of material transported through the pipeline due to the sliding of the seal on the conical working part of the disk locking element at the moment of closing the desired pipe.

Краткое описание чертежейBrief Description of the Drawings

На фиг. 1 - общий вид дискового переключателя потока.In FIG. 1 is a general view of a disk stream switch.

На фиг. 2 - продольный разрез переключателя вдоль оси вращения в не герметично закрытом состоянии.In FIG. 2 is a longitudinal section of the switch along the axis of rotation in a non-hermetically closed state.

На фиг. 3 - продольный разрез переключателя вдоль оси вращения в герметично закрытом состоянии.In FIG. 3 is a longitudinal section of the switch along the axis of rotation in a hermetically closed state.

На фиг. 4 - продольный разрез поперек оси вращения в не герметично закрытом состоянии.In FIG. 4 is a longitudinal section across the axis of rotation in a non-hermetically closed state.

Переключатель потока содержит корпус 1, гидравлический или пневматический поршневой усилитель давления 2, каналом передачи давления в расширительную камеру 3, выдвижной диск V со встроенной расширительной камерой 4, состоящий из неподвижной части диска 5, подвижной части диска 6, заменяемой рабочей части диска 7, резиновой манжеты 8, возвратной пружины 9, дуговой кронштейн 10 с каналом 11 для передачи давления в расширительную камеру, двух выходных патрубков 12 с седловой поверхностью 13 с уплотнением 14 и одного входного патрубка 15 без седельной поверхности и уплотнения, основная полуось 16 с каналом для передачи давления 17 в виде вала для соединения с приводом, вспомогательная полуось 18 для усиленной модификации переключателя, опорную втулку 19, сальник 20, ограничитель поворота 21, съемная крышка 22 для обслуживания переключателя.The flow switch comprises a housing 1, a hydraulic or pneumatic piston pressure amplifier 2, a pressure transmission channel to the expansion chamber 3, a retractable disk V with an integrated expansion chamber 4, consisting of a fixed part of the disk 5, a movable part of the disk 6, a replaceable working part of the disk 7, rubber cuffs 8, a return spring 9, an arc bracket 10 with a channel 11 for transmitting pressure to the expansion chamber, two outlet pipes 12 with a saddle surface 13 with a seal 14 and one inlet pipe 15 without a saddle surfaces and seals, the main half shaft 16 with a channel for transmitting pressure 17 in the form of a shaft for connecting to the actuator, the auxiliary half shaft 18 for enhanced modification of the switch, the support sleeve 19, the gland 20, the rotation limiter 21, a removable cover 22 for servicing the switch.

Осуществление полезной моделиUtility Model Implementation

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

Поток вещества, поступая в переключатель через входной патрубок I, проходит по рабочей полости корпуса IV и дисковой заслонкой V направляется в один из выходных патрубков II или III путем закрытия другого. Для переключения потока с выходного патрубка II на выходной патрубок III дисковая заслонка V на валу 16 поворачивается на 60°, закрывает выходной патрубок II и для герметизации закрытия патрубка в расширительную камеру дисковой заслонки V подается давление из поршневого усилителя 15 по каналам 3, 17, 11 через гидравлическую или пневматическую рабочую среду, при этом патрубок II герметично закрывается дисковой заслонкой V, которая полностью уходит из потока в полость патрубка II. Особенностью описываемого дискового переключателя потока является то, что он является затвором двустороннего действия с одинаковой эффективностью перекрывающий поток через патрубок в обоих направлениях. Это позволяет сделать патрубок I выходным, а патрубки II и III - входными, что позволит направлять поток выборочно из двух технологических трубопроводов в один, при этом двусторонняя работа дисковой заслонки при больших давлениях, повышение эксплуатационных характеристик переключателя потока и обеспечения его герметичности за счет пневматического или гидравлического выдвижения рабочей части запорного диска и создания нужного усилия контакта с уплотнителем седла при закрытии, путем подачи в расширительную камеру диска необходимого давления. Управление вращением запорного органа осуществляется типовым пневматическим, гидравлическим или электрическим приводом, присоединяемым через монтажный фланец по DIN/ISO 5211 с автоматическим управлением выдвижением и сжатием дисковой заслонки через внешние концевые датчики.The flow of matter entering the switch through the inlet pipe I passes through the working cavity of the housing IV and the disk shutter V is directed to one of the outlet pipes II or III by closing the other. To switch the flow from the outlet pipe II to the outlet pipe III, the disk shutter V on the shaft 16 is rotated 60 °, closes the outlet pipe II and, to seal the closure of the pipe, the pressure from the piston amplifier 15 is supplied to the expansion chamber of the disk shutter V via channels 3, 17, 11 through a hydraulic or pneumatic working medium, while the nozzle II is hermetically closed by a disk shutter V, which completely leaves the flow into the cavity of the nozzle II. A feature of the described disk flow switch is that it is a double-acting shutter with equal efficiency blocking the flow through the pipe in both directions. This allows you to make the pipe I output, and pipes II and III - input, which will allow you to direct the flow selectively from two process pipelines into one, while the two-way operation of the disk damper at high pressures, increasing the operational characteristics of the flow switch and ensuring its tightness due to pneumatic or hydraulic extension of the working part of the locking disk and creating the desired contact force with the seat seal when closing, by supplying the necessary pressure to the expansion chamber of the disk Nia. The rotation of the locking element is controlled by a standard pneumatic, hydraulic or electric actuator, connected via a mounting flange to DIN / ISO 5211 with automatic control of the extension and compression of the disk flap through external end sensors.

Для повышения надежности переключателя с заслонкой в виде двояковогнутой линзы используется карман, в котором установлен подпружиненный шариковый фиксатор, а на валу привода имеются продольные пазы, взаимодействующие с фиксатором, при этом выдвижение рабочей части 7, дисковой заслонки V, которая осуществляется расширением встроенной в диск V расширительный камеры 7, за счет подачи в нее избыточного давления 2. Давление в поршневой усилитель давления 2 подается от внешних источников через штуцер 22.To increase the reliability of the switch with a biconcave lens flap, a pocket is used in which a spring-loaded ball retainer is installed, and on the drive shaft there are longitudinal grooves interacting with the clamp, while the working part 7, the disk shutter V, is extended by expanding the built-in disk V expansion chamber 7, by supplying it with excess pressure 2. The pressure in the piston pressure amplifier 2 is supplied from external sources through the fitting 22.

Claims

A disk switch comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a shutter located therein, cantilever mounted on the drive shaft, characterized in that it includes two outlet nozzles of the housing, which have saddle surfaces with a seal, and a piston pressure amplifier is installed in the housing and equipped with a channel for transmitting pressure from a piston pressure amplifier to the expansion chamber of the disk shutter, the shutter is made retractable, having a conical side surface, a built-in expansion chamber For example, the shutter consists of a fixed and movable part of the disk, a replaceable working part of the disk, a rubber sleeve, a return spring, and the drive shaft is made in the form of a half shaft with a channel for transmitting pressure, and the console for mounting the shutter is made in the form of an arc bracket with a channel for transmitting pressure from a piston pressure amplifier to the expansion chamber of the disk.