RU204954U1

RU204954U1 - BAYONET END LOCK WITH CONTACT SURFACES OF THE BODY AND COVER, MADE ON MULTI-WAY SPIRAL

Info

Publication number: RU204954U1
Application number: RU2021109283U
Authority: RU
Inventors: Алексей Сергеевич Бахарев
Original assignee: ООО "Нефтегазовая Промышленная Арматура"
Priority date: 2021-04-05
Filing date: 2021-04-05
Publication date: 2021-06-21

Abstract

Полезная модель относится к затворам для сосудов, аппаратов и концевых участков трубопроводов, работающих под высоким давлением, и может быть использована в различных отраслях промышленности, в частности в химической и нефтегазовой, для обеспечения доступа во внутренние полости объектов без нарушения их целостности при проведении обслуживания, диагностики и ремонта.Предлагается затвор концевой байонетный с контактными поверхностями корпуса и крышки, выполненными по многозаходной спирали, состоящий из полого корпуса, поворотной крышки, установленной на откидном рычаге, уплотнителя, расположенного между корпусом и крышкой, и запорного устройства, выполненного в виде байонетного соединения, для чего крышка снабжена выступами, охватываемыми выполненными на корпусе пазами. Причем для придания крышке осевого перемещения при ее повороте относительно корпуса контактные поверхности указанных элементов байонетного соединения выполнены по многозаходной спирали. Затвор содержит регулируемый ограничитель поворота крышки, при этом угол наклона многозаходной спирали относительно плоскости крышки выполнен в диапазоне от 0,2° до 5°, а шаг многозаходной спирали – в диапазоне от 20 мм до 80 мм.Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении надежности, герметичности и ремонтопригодности за счет обеспечения необходимого зазора между корпусом и крышкой и возможности его регулировки.The utility model relates to valves for vessels, apparatuses and end sections of pipelines operating under high pressure, and can be used in various industries, in particular in the chemical and oil and gas industry, to provide access to the internal cavities of objects without violating their integrity during maintenance. For diagnostics and repairs, we offer a bayonet end shutter with contact surfaces of the body and cover made in a multi-thread spiral, consisting of a hollow body, a rotary cover mounted on a hinged lever, a seal located between the body and the cover, and a locking device made in the form of a bayonet connection , for which the cover is provided with protrusions covered by grooves made on the body. Moreover, in order to impart axial movement to the cover when it is rotated relative to the body, the contact surfaces of the said bayonet connection elements are made along a multi-start spiral. The shutter contains an adjustable limiter for turning the cover, while the angle of inclination of the multi-start spiral relative to the plane of the cover is made in the range from 0.2 ° to 5 °, and the pitch of the multi-start spiral is in the range from 20 mm to 80 mm. the useful model consists in increasing the reliability, tightness and maintainability by providing the necessary clearance between the body and the cover and the possibility of adjusting it.

Description

Полезная модель относится к затворам для сосудов, аппаратов и концевых участков трубопроводов, работающих под высоким давлением, и может быть использована в различных отраслях промышленности, в частности в химической и нефтегазовой, для обеспечения доступа во внутренние полости объектов без нарушения их целостности при проведении обслуживания, диагностики и ремонта.The utility model relates to valves for vessels, apparatuses and end sections of pipelines operating under high pressure, and can be used in various industries, in particular in the chemical and oil and gas industry, to provide access to the internal cavities of objects without violating their integrity during maintenance. diagnostics and repair.

Известен затвор концевой байонетный, который включает составной полый корпус из неподвижной и вращающейся частей, соединенных многозаходной прямоугольной резьбой, крышку, закрепленную на откидном рычаге и имеющую возможность поворачиваться на оси подшипникового узла, перпендикулярной плоскости крышки, а также возможность откидываться вместе с указанным рычагом посредством подшипникового узла на кронштейне, установленном на корпусе, запорное устройство, выполненное в виде байонетного соединения. На крышке выполнены выступы, охватываемые выполненными на вращающейся части корпуса пазами. На крышке затвора закреплен зубчатый сектор, разделенный упором на два участка, взаимодействующих с ключом-шестерней, устанавливаемым последовательно на пальцах, расположенных на вращающейся части корпуса, с обеспечением предварительного и полного взаимного поворота крышки и вращающейся части корпуса. В конце участка предварительного поворота крышка имеет возможность осевого перемещения на высоту уступов, выполненных на выступах крышки. Величина шага и количество заходов резьбы подобраны таким образом, что при закрытии байонетного соединения, когда выступ вращающейся части корпуса полностью перекрывает выступ крышки, происходит осевое перемещение вращающейся части корпуса, достаточное для обжатия уплотнителя, расположенного в канавке на уплотнительной поверхности неподвижной корневой части корпуса и достижения герметичного соединения неподвижной корневой части корпуса и крышки (по патенту RU2621127, кл. F16J 13/16, опубл. 31.05.2017). Known end bayonet shutter, which includes a composite hollow body of fixed and rotating parts, connected by a multi-thread rectangular thread, a cover fixed on a hinged lever and having the ability to rotate on the axis of the bearing assembly perpendicular to the plane of the cover, as well as the ability to fold back together with the specified lever by means assembly on a bracket mounted on the body, a locking device made in the form of a bayonet connection. On the cover there are protrusions, covered by grooves made on the rotating part of the body. A toothed sector is fixed on the shutter cover, divided by an emphasis into two sections interacting with a gear wrench installed in series on the fingers located on the rotating part of the body, providing preliminary and complete mutual rotation of the cover and the rotating part of the body. At the end of the pre-rotation section, the lid can be axially displaced to the height of the steps made on the lid projections. The pitch and the number of thread starts are selected in such a way that when the bayonet connection is closed, when the projection of the rotating body part completely overlaps the projection of the lid, the rotating body part moves axially enough to compress the seal located in the groove on the sealing surface of the fixed root part of the body and achieve tight connection of the fixed root part of the body and the cover (according to patent RU2621127, class F16J 13/16, publ. 05/31/2017).

Недостатком данного решения является сложность конструкции связанная с выполнением корпуса из двух частей, соединенных подвижно многозаходной прямоугольной резьбой.The disadvantage of this solution is the complexity of the design associated with the implementation of the body in two parts, connected movably by multi-start rectangular thread.

Известен затвор концевой байонетный, который включает полый корпус, смонтированную на нем поворотную крышку, уплотнитель, расположенный между корпусом и крышкой. Затвор между уплотнителем и крышкой снабжен расклинивающим устройством, выполненным в виде двух соосных колец, контактирующих между собой через клинообразные зубья. Одно из колец неподвижно закреплено на крышке, а второе кольцо, непосредственно контактирующее с уплотнителем, зафиксировано в корпусе от проворота относительно последнего и имеет возможность возвратно-поступательного перемещения вдоль продольной оси симметрии корпуса. Крышка может быть выполнена с выступом для контакта с дополнительным уплотнителем, расположенным на внутренней поверхности кольца, размещенного на корпусе (по патенту RU2702954, кл. F16J 13/16, опубл. 14.10.2019).Known end bayonet shutter, which includes a hollow body, mounted on a rotary cover, a seal located between the body and the cover. The shutter between the seal and the cover is equipped with a riving device made in the form of two coaxial rings contacting each other through wedge-shaped teeth. One of the rings is fixedly fixed on the cover, and the second ring, which is in direct contact with the sealant, is fixed in the housing against rotation relative to the latter and has the possibility of reciprocating movement along the longitudinal axis of symmetry of the housing. The cover can be made with a protrusion for contact with an additional seal located on the inner surface of the ring located on the body (according to patent RU2702954, class F16J 13/16, publ. 14.10.2019).

Недостатком данного решения является наличие дополнительного уплотнителя, обеспечивающего герметизацию между крышкой и кольцом, установленным на корпусе. Это снижает общую надежность затвора.The disadvantage of this solution is the presence of an additional seal that provides a seal between the cover and the ring mounted on the body. This reduces the overall reliability of the shutter.

Наиболее близким техническим решением является затвор концевой байонетный, который содержит полый корпус и откидную крышку. Поджатие крышки к корпусу осуществляется с помощью байонетного соединения, контактные поверхности которого выполнены по винтовой линии. Крышка закреплена на откидном рычаге, на шаровой опоре. Поворот крышки вокруг оси происходит за счет взаимодействия съемного ключа-шестерни, устанавливаемого на закрепленные на корпусе оси. Ключ-шестерня взаимодействует с зубчатым сектором, закрепленным на крышке, и имеет два рабочих участка, обеспечивающих поворот крышки в два этапа. Блокировка поворота крышки осуществляется с помощью фиксатора, связанного с выпускным краном. Герметичность обеспечивается уплотнителем, расположенным в канавке корпуса (по патенту RU2418218, кл. F16J 13/16, F16K 1/16, B08B 9/02, опубл. 10.05.2011).The closest technical solution is a bayonet end shutter, which contains a hollow body and a hinged cover. The cover is pressed against the body by means of a bayonet connection, the contact surfaces of which are made along a helical line. The cover is fixed on a hinged lever on a ball bearing. The rotation of the cover around the axis occurs due to the interaction of a removable key-gear, installed on the axles fixed to the housing. The pinion wrench interacts with the toothed sector fixed on the cover and has two working sections that provide the cover rotation in two stages. The lid rotation is blocked using a latch connected to the outlet valve. Tightness is ensured by a seal located in the groove of the body (according to patent RU2418218, class F16J 13/16, F16K 1/16, B08B 9/02, publ. 05/10/2011).

Недостатком данного решения является невозможность обеспечения плотного прилегания крышки и корпуса для обеспечения герметичности соединения, вызванного выполнением контактных поверхностей байонетного соединения по винтовой линии и отсутствием регулирования ограничителя поворота крышки. В результате ограничитель может препятствовать плотному прилеганию крышки к корпусу, что может привести к негерметичности. Также возможно, что крышка и корпус будут перетянуты относительно друг друга в закрытом состоянии. Это осложнит открытие, возможно появление задиров на контактных поверхностях элементов байонетного соединения. В результате потребуется трудоемкий ремонт затвора.The disadvantage of this solution is the impossibility of ensuring a tight fit of the cover and the body to ensure the tightness of the connection caused by the implementation of the contact surfaces of the bayonet connection along the helical line and the lack of regulation of the cover rotation limiter. As a result, the stopper can prevent the lid from adhering tightly to the body, which can lead to leaks. It is also possible that the lid and the housing will be overtightened relative to each other when closed. This will complicate the opening, possibly the appearance of seizures on the contact surfaces of the bayonet connection elements. As a result, laborious shutter repairs will be required.

Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в повышении надежности, герметичности и ремонтопригодности за счет обеспечения необходимого зазора между корпусом и крышкой и возможности его регулировки.The technical result to be achieved by the proposed utility model is to increase the reliability, tightness and maintainability by providing the required gap between the body and the cover and the possibility of adjusting it.

Предлагается техническое решение затвора концевого байонетного с контактными поверхностями корпуса и крышки, выполненными по многозаходной спирали. Указанный выше технический результат достигается тем, что затвор концевой байонетный состоит из полого корпуса, поворотной крышки, установленной на откидном рычаге, уплотнителя, расположенного между корпусом и крышкой, и запорного устройства, выполненным в виде байонетного соединения, для чего крышка снабжена выступами, охватываемыми выполненными на корпусе пазами, причем для придания крышке осевого перемещения при ее повороте относительно корпуса контактные поверхности указанных элементов байонетного соединения выполнены по многозаходной спирали, и отличается тем, что содержит регулируемый ограничитель поворота крышки, при этом угол наклона многозаходной спирали относительно плоскости крышки выполнен в диапазоне от 0,2° до 5°, а шаг многозаходной спирали – в диапазоне от 20 мм до 80 мм.A technical solution is proposed for an end bayonet shutter with contact surfaces of the body and cover, made in a multi-start spiral. The above technical result is achieved in that the end bayonet shutter consists of a hollow body, a rotary cover mounted on a hinged lever, a seal located between the body and the cover, and a locking device made in the form of a bayonet connection, for which the cover is provided with protrusions covered by the made on the body with grooves, and to impart axial movement to the cover when it is rotated relative to the body, the contact surfaces of these bayonet connection elements are made along a multi-start spiral, and differs in that it contains an adjustable limiter for turning the cover, while the angle of inclination of the multi-start spiral relative to the cover plane is made in the range from 0.2 ° to 5 °, and the pitch of the multi-start helix ranges from 20 mm to 80 mm.

Кроме того, регулируемый ограничитель поворота крышки может быть выполнен в виде выступа с резьбовым отверстием, в которое вкручен упор. In addition, the adjustable lid rotation limiter can be made in the form of a protrusion with a threaded hole, into which the stop is screwed.

Выступ может быть установлен на крышке, а упор при этом взаимодействует с рычагом или корпусом. The protrusion can be installed on the cover, and the stop interacts with the lever or the body.

Также выступ может быть установлен на корпусе или рычаге, а упор при этом взаимодействует с крышкойAlso, the protrusion can be installed on the body or lever, and the stop interacts with the cover

Кроме того, регулируемый ограничитель поворота крышки может быть выполнен в виде вкрученного в резьбовое отверстие на рычаге упора, который взаимодействует с кронштейном на крышке.In addition, the adjustable limiter for turning the lid can be made in the form of a stop screwed into a threaded hole on the lever, which interacts with the bracket on the lid.

Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами, на которых изображен частный случай исполнения полезной модели:The proposed utility model is illustrated by the following drawings, which show a particular case of the utility model:

Фиг. 1 – затвор концевой байонетный с закрытой крышкой;FIG. 1 - end bayonet shutter with closed lid;

Фиг. 2 – затвор концевой байонетный с открытой крышкой;FIG. 2 - end bayonet shutter with open lid;

Фиг. 3 – затвор концевой байонетный, вид спереди;FIG. 3 - end bayonet shutter, front view;

Фиг. 4 – затвор концевой байонетный, продольный разрез;FIG. 4 - end bayonet shutter, longitudinal section;

Фиг. 5 – элементы байонетного соединения, разрез.FIG. 5 - elements of the bayonet connection, section.

Затвор концевой байонетный состоит из полого корпуса 1, крышки 2, установленной на откидном рычаге 3, уплотнителя 4 и запорного устройства, выполненным в виде байонетного соединения, для чего крышка снабжена выступами 5, охватываемыми выполненными на корпусе пазами 6. Затвор содержит регулируемый ограничитель поворота крышки 7, который ограничивает вращение крышки 2 в закрытом положении. Ограничитель 7 выполнен в виде выступа 8 с резьбовым отверстием, в которое вкручен упор 9. Также затвор содержит регулируемый ограничитель поворота крышки 10, который ограничивает вращение крышки 2 в открытом положении. Ограничитель 10 выполнен в виде выступа 11 с резьбовым отверстием, в которое вкручен упор 12. The end bayonet shutter consists of a hollow body 1, a cover 2 mounted on a hinged lever 3, a seal 4 and a locking device made in the form of a bayonet connection, for which the cover is equipped with projections 5, covered by grooves 6 on the body. The shutter contains an adjustable limiter for turning the cover 7, which limits the rotation of the lid 2 in the closed position. The stop 7 is made in the form of a projection 8 with a threaded hole, into which the stop 9 is screwed in. The shutter also contains an adjustable stop for the rotation of the cover 10, which limits the rotation of the cover 2 in the open position. The stop 10 is made in the form of a projection 11 with a threaded hole, into which the stop 12 is screwed.

Возможна установка выступа с упором на рычаге или корпусе, а также упор может быть установлен непосредственно в рычаге.It is possible to install a projection with a stop on the lever or body, and the stop can also be installed directly in the lever.

Контактные поверхности байонетного соединения выполнены по многозаходной спирали, угол наклона В которой относительно плоскости крышки выполнен в диапазоне от 0,2° до 5°, при этом шаг спирали будет лежать в диапазоне от 20 мм до 80 мм в зависимости от типоразмера затвора. При таком диапазоне обеспечивается достаточный для регулирования зазора S осевой ход крышки 2 при её повороте, но при этом усилия, требуемые для поворота, будут небольшими. При повороте крышки 2 происходит ее осевое перемещение. Зазор между крышкой 2 и корпусом 1 уменьшается, уплотнитель 4 сжимается. Номинальный зазор S фиксируется с помощью регулируемого ограничителя поворота крышки 7. При необходимости изменения осевого зазора S упоры 9 закручиваются или выкручиваются после выставления нужного зазора.The contact surfaces of the bayonet connection are made along a multi-start spiral, the angle of inclination of which relative to the cover plane is made in the range from 0.2 ° to 5 °, while the spiral pitch will be in the range from 20 mm to 80 mm, depending on the size of the shutter. With such a range, the axial stroke of the cover 2 is sufficient for adjusting the clearance S when it is turned, but the forces required for turning will be small. When the cover 2 is rotated, its axial movement occurs. The gap between the cover 2 and the body 1 is reduced, the seal 4 is compressed. The nominal clearance S is fixed by means of an adjustable limiter for turning the cover 7. If it is necessary to change the axial clearance S, the stops 9 are twisted or unscrewed after setting the required clearance.

Применение.Application.

Для закрытия затвора крышка 2 поворачивается на откидном рычаге 3 до того момента, когда выступы 5 на крышке 2 войдут в пазы 6 на корпусе 1. После чего крышку 2 поворачивают вокруг своей оси до контакта упора 9 ограничителя 7 с рычагом 3. To close the shutter, the lid 2 is rotated on the hinged lever 3 until the projections 5 on the lid 2 enter the grooves 6 on the body 1. Then the lid 2 is rotated around its axis until the stop 9 of the stop 7 contacts the lever 3.

Для открытия затвора крышка 2 поворачивается вокруг своей оси в обратную сторону до контакта упора 12 ограничителя 10 с рычагом 3. После чего крышка 2 открывается поворотом откидного рычага 3. To open the shutter, the cover 2 rotates around its axis in the opposite direction until the stop 12 of the stop 10 contacts the lever 3. Then the cover 2 is opened by turning the folding lever 3.

В случае нештатной ситуации, связанной с негерметичностью байонетного затвора, крышка 2 имеет возможность поворота на закрытие. При этом упор 9 закручивается (длина его уменьшается) в выступ 8 на необходимую величину. Крышка 2 благодаря выполнению контактных поверхностей байонетного соединения по спирали совершает осевое перемещение, уменьшая зазор S, тем самым поджимая уплотнитель 4 и создавая необходимые условия его герметичности.In the event of an abnormal situation related to the leakage of the bayonet lock, the cover 2 has the ability to turn to close. In this case, the stop 9 is twisted (its length decreases) into the protrusion 8 by the required amount. The cover 2, due to the implementation of the contact surfaces of the bayonet connection in a spiral, makes an axial movement, reducing the gap S, thereby pressing the seal 4 and creating the necessary conditions for its tightness.

Также указанное техническое решение позволяет совершать обратное осевое перемещение крышки, тем самым увеличивая зазор S. Для этого необходимо повернуть крышку 2 на открытие. Необходимость обратного осевого перемещения крышки возникает в случае закусывания крышки 2 в корпусе 1 в результате попадания посторонних предметов на контактные поверхности байонетного соединения, а также в место установки уплотнителя 4. При спиральном исполнении контактных поверхностей достаточного небольшого поворота крышки на открытие для увеличения осевого зазора S, что влечет за собой освобождение закушенного элемента. При прямом исполнении контактных поверхностей байонетного соединения в случае закусывания для открытия затвора необходимо приложение значительных усилий, так как для выхода зубьев из зацепления зазор S не уменьшается, что также ведет к возникновению задиров на уплотнительных поверхностях и, как следствие, снижение показателей надежности и герметичности.Also, the specified technical solution allows for the reverse axial movement of the cover, thereby increasing the gap S. To do this, it is necessary to turn the cover 2 to open. The need for reverse axial movement of the lid arises in the case of biting the lid 2 in the housing 1 as a result of foreign objects entering the contact surfaces of the bayonet joint, as well as the installation site of the seal 4. With the spiral design of the contact surfaces, a small enough rotation of the lid to open to increase the axial clearance S, which entails the release of the eaten element. In the case of direct execution of the contact surfaces of the bayonet connection, in the case of biting, significant efforts are required to open the shutter, since the gap S does not decrease to disengage the teeth, which also leads to scoring on the sealing surfaces and, as a consequence, a decrease in reliability and tightness indicators.

Таким образом, решения, используемые в полезной модели, повышают надежность, герметичность и ремонтопригодность затвора концевого байонетного и тем самым обеспечивают достижение технического результата.Thus, the solutions used in the utility model increase the reliability, tightness and maintainability of the end bayonet shutter and thereby ensure the achievement of the technical result.

Claims

1. End bayonet shutter, consisting of a hollow body, a rotary cover mounted on a hinged lever, a seal located between the body and the cover, and a locking device made in the form of a bayonet connection, for which the cover is provided with projections covered by grooves made on the body, and to impart axial movement to the cover when it is rotated relative to the body, the contact surfaces of these elements of the bayonet connection are made along a multi-start spiral, characterized in that it contains an adjustable limiter for turning the cover, while the angle of inclination of the multi-start spiral relative to the cover plane is made in the range from 0.2 ° to 5 °, and the pitch of the multi-start spiral is in the range from 20 mm to 80 mm.

2. The shutter according to claim. 1, characterized in that the adjustable limiter of rotation of the cover is made in the form of a protrusion with a threaded hole, into which the stop is screwed.

3. The shutter according to claim 2, characterized in that the protrusion is mounted on the cover, and the stop interacts with the lever.

4. The shutter according to claim. 2, characterized in that the protrusion is mounted on the cover, and the stop interacts with the body.

5. The shutter according to claim. 1, characterized in that the protrusion is mounted on the body, and the stop interacts with the cover.

6. The shutter according to claim. 1, characterized in that the protrusion is mounted on the lever, and the stop interacts with the cover.

7. The shutter according to claim. 1, characterized in that the adjustable limiter for rotation of the cover is made in the form of a stop screwed into a threaded hole on the lever, which interacts with the bracket on the cover.