Полезная модель относится к области нефтяного и химического машиностроения и может быть использована в качестве запирающего устройства на трубопроводах, транспортирующих рабочую среду, а также для перекрытия каналов устьевой арматуры фонтанных, насосных и нагнетательных скважин при промышленной добыче нефти.The utility model relates to the field of petroleum and chemical engineering and can be used as a locking device on pipelines transporting the working medium, as well as for blocking the channels of wellhead fittings for fountain, pump and injection wells in industrial oil production.
Эффективность промышленной добычи нефти определяется надежностью, простотой эксплуатации и безопасностью используемых при этом технических средств.The effectiveness of industrial oil production is determined by the reliability, ease of operation and safety of the technical means used.
Известна клиновая задвижка RU 2529960 С1, содержащая корпус, выполненный из двух частей, между которыми размещена стандартная кольцевая прокладка в стандартных пазах, в деформированном состоянии. Поверхности верхней и нижней частей корпуса имеют минимальный зазор, зависящий от пластичности материала уплотнения. В данной конструкции материал работает только на сжатие и при ремонте задвижке потребуется замена уплотнения, так как при использовании кольца вновь, дальнейшая деформация уплотнения при сборке может привести к касанию, перекосу поверхностей, снижении герметичности при повышенном рабочем давлении.Known wedge gate valve RU 2529960 C1, comprising a housing made of two parts, between which there is a standard annular gasket in standard grooves, in a deformed state. The surfaces of the upper and lower parts of the housing have a minimum clearance, depending on the ductility of the seal material. In this design, the material works only in compression, and when repairing the valve, it will be necessary to replace the seal, since when using the ring again, further deformation of the seal during assembly can lead to contact, skewing of the surfaces, and a decrease in tightness with increased working pressure.
Прокладка для уплотнения двух неподвижных поверхностей RU 2280205 С2 имеет металлический каркас, выполненный из металлической пластины. П-образное сечение, обеспечивает герметичность за счет деформации прокладки. Уплотнение эффективно на неподвижных соединениях с постоянным рабочим давлением, упругость снижается со временем и после продолжительной эксплуатации потребуется замена прокладки. Применение прокладки требует увеличенной площади уплотнительных поверхностей и их качества.The gasket for sealing two fixed surfaces RU 2280205 C2 has a metal frame made of a metal plate. U-shaped section provides tightness due to deformation of the gasket. Sealing is effective on fixed joints with constant working pressure, elasticity decreases over time, and after prolonged use, gasket replacement will be required. The use of gaskets requires an increased area of sealing surfaces and their quality.
Техническая задача, стоящая перед авторами - повышение упругости уплотнения. Технический результат достигается тем, что в заявляемой задвижке, уплотнение состоит из двух деталей: кольцевой спиральной пружины, размещенной в металлическом каркасе С-образного сечения.The technical problem facing the authors is to increase the elasticity of the seal. The technical result is achieved by the fact that in the inventive valve, the seal consists of two parts: an annular coil spring located in a metal frame of a C-shaped section.
При сборке частей корпуса, происходит сжатие материала, запрессовка уплотнения в канавки на поверхностях корпуса. С-образное сечение каркаса упруго деформируется, обеспечивая замкнутое пятно контакта с поверхностями корпуса, пружина сжимается каркасом, наружный диаметр сечения уменьшается. При максимальном рабочем давлении зазор между частями корпуса задвижки растет, пружина разжимается, увеличивая наружный диаметр уплотнения, придавая упругость каркасу изнутри. Сообразное сечение, разрыв которого направлен к центру кольца, позволяет использовать рабочее давление, действуя на внутреннюю поверхность каркаса в сумме с пружиной.When assembling the housing parts, the material is compressed, the seal is pressed into grooves on the housing surfaces. The C-shaped section of the frame is elastically deformed, providing a closed contact spot with the surfaces of the housing, the spring is compressed by the frame, the outer diameter of the section is reduced. At maximum operating pressure, the gap between parts of the valve body increases, the spring expands, increasing the outer diameter of the seal, giving elasticity to the frame from the inside. A consistent cross section, the gap of which is directed to the center of the ring, allows you to use the working pressure acting on the inner surface of the frame in total with the spring.
Каркас уплотнения может быть изготовлен из упругих металлов или композиционных материалов, стойких к агрессивным средам, пружина - из стальной проволоки.The seal frame can be made of elastic metals or composite materials that are resistant to aggressive environments, the spring - of steel wire.
На фигуре показан местный разрез задвижки шиберной. Задвижка, содержит корпус, состоящий из двух частей 1, в проходных каналах которых размещены седла 2, прижимаемые к дисковому шиберу 3. На торцевых поверхностях частей корпуса выполнен паз 4, в котором размещено уплотнение состоящее из кольца С-образного сечения 5 и спиральной пружины 6. Под действием крепежа 7, зазор Z между частями корпуса 1 уменьшается, упруго деформирует кольцо 5, внешний диаметр уплотнения d уменьшается. При рабочем давлении, когда зазор Z растет, пружина 6 сопротивляется деформации, расширяя диаметр d, обеспечивает плотное прилегание уплотнения к поверхностям паза. Через зазоры между корпусом и шибером сила рабочее давление суммируется с силой упругости пружины 6 во внутреннем объеме С-образного кольца.The figure shows a local section of the gate valve. The valve comprises a housing consisting of two parts 1, in the passage channels of which there are seats 2 pressed against the disk gate 3. A groove 4 is made on the end surfaces of the housing parts, in which a seal consisting of a C-ring 5 and a coil spring 6 is placed Under the action of the fasteners 7, the gap Z between the parts of the housing 1 decreases, the ring 5 elastically deforms, and the outer diameter of the seal d decreases. At operating pressure, when the gap Z grows, the spring 6 resists deformation, expanding the diameter d, ensures a tight fit of the seal to the surfaces of the groove. Through the gaps between the housing and the gate, the force working pressure is summed with the spring force 6 in the internal volume of the C-ring.
