RU21082U1

RU21082U1 - VALVE

Info

Publication number: RU21082U1
Application number: RU2001118796/20U
Authority: RU
Inventors: В.М. Красильщиков; Т.Г. Красильщикова; Л.В. Красильщиков
Original assignee: Красильщиков Валентин Михайлович; Красильщикова Татьяна Григорьевна; Красильщиков Леонид Валентинович
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2001-12-20

Abstract

Клапан, содержащий корпус, седло и диск, отличающийся тем, что седло выполнено составным, состоящим из контактирующих между собой шаровых сегментов седла и втулки, герметизированных между собой и по корпусу с возможностью осевого перемещения с гарантированным зазором между седлом и ограничителем. A valve comprising a housing, a seat and a disk, characterized in that the seat is made integral, consisting of contacting ball segments of the seat and the sleeve, sealed together and along the body with the possibility of axial movement with a guaranteed clearance between the seat and the stop.

Description

Изобретение относится к области арматуростроения, в частности к клапанам (дисковым затворам) и может найти применение в качестве запорно-регулирующей арматуры во многих отраслях промышленности, например, в нефтяной, газовой, общей техники.The invention relates to the field of valve engineering, in particular to valves (butterfly valves) and can find application as shut-off and control valves in many industries, for example, in the oil, gas, general equipment.

В настоящее время существует проблема герметизации соединения седло-диск в затворах различных конструкций, что объясняется тем, что перемещение диска осуществляется по радиусу относительно центра вращения диска до осуществления полного контакта (вхождения) уплотнительных поверхностей диска и седла корпуса, при этом, диск скользит (трётся) по уплотнительной поверхности седла, что связано с относительным износом уплотнения, возможными задирами и заклиниванием соединения, а как следствие, эрозии уплотнительных поверхностей и потерей герметичности.Currently, there is a problem of sealing the saddle-disk connection in valves of various designs, which is explained by the fact that the disk is moved along the radius relative to the center of rotation of the disk until full contact (entry) of the sealing surfaces of the disk and the seat of the housing occurs, while the disk slides (rubs ) along the sealing surface of the seat, which is associated with the relative wear of the seal, possible seizure and jamming of the connection, and as a result, erosion of the sealing surfaces and loss of metichnosti.

Известны затворы фирмы «Adams, где седло корпуса выполнено со скосом с определённым углом наклона, а диск установлен эксцентрично по отношению к оси проходного сечения.Valves of the Adams company are known, where the body saddle is made with a bevel with a certain angle of inclination, and the disk is mounted eccentrically with respect to the bore axis.

Недостатком этой конструкции является технологическая сложность получения профиля уплотнительных поверхностей для обеспечения их плоскостного прилегания и возможность заклинивания соединения седлодиск при закрытии.The disadvantage of this design is the technological complexity of obtaining the profile of the sealing surfaces to ensure their planar fit and the possibility of jamming the saddle disk connection when closing.

Для открытия затвора требуется мощный привод. Образованные механические повреждения на уплотнительных поверхностях, приводят к больщим пропускам среды через затвор, что снижает надёжность работы арматуры.A powerful drive is required to open the shutter. Formed mechanical damage on the sealing surfaces, lead to large passes of the medium through the valve, which reduces the reliability of the valve.

Известен дисковый затвор по заявке Великобритании №1598477 от 1981 г. №7625, в котором в седле выполнена проточка для упругой деформации седла при контакте его с диском.Known butterfly valve according to the application of the United Kingdom No. 1598477 of 1981 No. 7625, in which the saddle is made a groove for elastic deformation of the saddle in contact with the disk.

Недостатком этой конструкции является то, что диск, входя в контакт с седлом в начальный момент, деформирует упругую часть седла, сопровождая этот процесс больщими потерями на трение между диском и седлом, увеличивающимися в конечный момент закрытия. НеобходимостьThe disadvantage of this design is that the disk, coming into contact with the seat at the initial moment, deforms the elastic part of the seat, accompanying this process with large friction losses between the disk and the seat, increasing at the final moment of closing. Necessity

Itoiinmiji/in,.A,E 5 IItoiinmiji / in, .A, E 5 I

подбора специальных материалов, геометрии деформируемой части седла, значительные усилия для управления клапаном, а также циклические нагружения деформируемой части седла - всё это снижает надёжность работы такого затвора.the selection of special materials, the geometry of the deformable part of the seat, significant efforts to control the valve, as well as the cyclic loading of the deformable part of the seat - all this reduces the reliability of the shutter.

Наиболее перспективной конструкцией являются регулирующий клапан (затвор) «Camflex (США), Bulletin №384(Е), Mansoneilan, в котором эксцентрично установленный диск относительно оси проходного сечения корпуса, подводится к уплотнительной поверхности седла (без скольжения), при этом, сначала контактирует с седлом нижняя кромка уплотнительной поверхности диска, а затем, за счёт максимального усилия привода и упругости (упругих деформаций) рычагов диска, происходит прижатие верхней части уплотнительной поверхности диска к уплотнительной поверхности седла, исключая, таким образом, проскальзывание уплотнительных поверхностей относительно друг друга.The most promising design is the Camflex (USA) control valve (shutter), Bulletin No. 384 (E), Mansoneilan, in which an eccentrically mounted disk relative to the bore axis of the body is brought to the seat sealing surface (without sliding), and at first it contacts with the saddle, the lower edge of the sealing surface of the disk, and then, due to the maximum drive force and the elasticity (elastic deformation) of the disk levers, the upper part of the sealing surface of the disk is pressed against the sealing surface of the saddle , thus excluding slipping of the sealing surfaces relative to each other.

Недостатком этой конструкции является необходимость иметь мощный привод, способный значительно деформировать рычаги диска, поворачивая его относительно нижней кромки уплотнительных поверхностей диск-седло и создавая достаточные удельные давления в уплотнении.The disadvantage of this design is the need to have a powerful drive that can significantly deform the disk levers, turning it relative to the lower edge of the sealing surfaces of the disk-seat and creating sufficient specific pressure in the seal.

Следует также отметить чрезвычайно сложную систему монтажа узла затвора, связанную с необходимостью вхождения диска до контакта с седлом своей нижней кромкой, при котором должен обеспечиваться гарантированный зазор по остальной поверхности соединения диск-седло такой величины, чтобы усилие от упругих деформаций рычагов диска выбрал бы этот зазор с обеспечением герметичности.It should also be noted the extremely complex mounting system of the shutter assembly, associated with the need for the disk to come into contact with the saddle with its lower edge, which must ensure a guaranteed clearance along the rest of the disk-saddle joint so that the force from the elastic deformation of the disk levers selects this gap with tightness.

Герметизация в такой конструкции выполнить сложно. Опыт эксплуатации таких клапанов показал, что уплотнительные поверхности подвержены сильной эрозии и, как следствие, наблюдался пропуск среды значительно превыщающий допустимые нормы. Ремонт или замена изнощенных деталей: седло, диск производились каждые 4-6 месяцев.Sealing in such a design is difficult to perform. The operating experience of such valves has shown that the sealing surfaces are subject to severe erosion and, as a result, a medium pass significantly exceeding permissible norms was observed. Repair or replacement of worn parts: seat, disc made every 4-6 months.

Целью настоящего изобретения является повыщение надёжности работы клапана и снижение мощности привода при обеспечении герметизации затвора.The aim of the present invention is to increase the reliability of the valve and reduce the power of the drive while providing sealing of the shutter.

Указанная цель достигается тем, что седло выполнено составным, состоящим из контактирующих между собой шаровых сегментов седла и втулки, герметизированных между собой и по корпусу с возможностью осевого перемещения с гарантированным зазором между седлом и ограничителем.This goal is achieved by the fact that the saddle is made integral, consisting of contacting spherical segments of the saddle and the sleeve, sealed together and along the body with the possibility of axial movement with a guaranteed clearance between the saddle and the stopper.

В науке и технике не обнаружены технические решения, включаюшие указанные признаки. В соответствии с этим предложенное техническое решение соответствует критерию «сушественные отличия.In science and technology, no technical solutions were found that included these features. In accordance with this, the proposed technical solution meets the criterion of "natural differences.

На чертеже изображён общий вид клапана (затвора) в разрезе.The drawing shows a General view of the valve (shutter) in section.

Клапан состоит из корпуса 1 с седлом 2, сферическая поверхность 3 которой герметизируется элементом 4 с ответной сферической поверхностью 5 втулки 6, которая герметизируется элементом 7 по корпусу 1, регулировочных шайб (кольца) 8, определяющих осевое положение седла 2 и втулки 6, ограничителя 9, положение которого фиксируется резьбовой кулачковой втулкой 10, регламентирующего угол поворота седла 2. Между ограничителем 9 и седлом 2 образован гарантированный зазор «а, определяющий диапазон изменения угла поворота седла 2, диска (рычага) 11, закреплённого на валу привода 12. Центр вращения диска 11 может быть выполнен со смещением (эксцентриситетом).The valve consists of a housing 1 with a seat 2, a spherical surface 3 of which is sealed by an element 4 with a mating spherical surface 5 of the sleeve 6, which is sealed by an element 7 in the housing 1, shims (rings) 8 that determine the axial position of the seat 2 and sleeve 6, the stop 9 , the position of which is fixed by a threaded cam sleeve 10, which regulates the angle of rotation of the seat 2. Between the limiter 9 and the saddle 2, a guaranteed clearance "a, which determines the range of the angle of rotation of the saddle 2, of the disk (lever) 11 is fixed on the shaft of the drive 12. The center of rotation of the disk 11 can be performed with an offset (eccentricity).

Работает клапан следующим образом.The valve operates as follows.

В открытом положении клапана диск (рычаг) И повёрнут относительно вертикальной плоскости уплотнения седла 2 на некоторый заданный угол, обеспечивающий требуемый закон регулирования расхода рабочей среды. Рабочая среда, проходя через седло 2, обтекает диск 11 и выходит за клапан. Для перекрытия седла 2 и его герметизации осуществляется поворот диска 11 через вал привода 12. Диск 11 входит в контакт с уплотнительной поверхностью седла 2, при этом, благодаря подвижности (плавающего положения) седла 2 в любом направлении, последний самоцентрируется по уплотнительной поверхности диска 11 и при дальнейшем перемещении диска 11 до момента полного перекрытия прохода в седле 2, происходит самоуплотнение по всей уплотнительной поверхности с ограничением движения (фиксации) в соединении дискседло в положении «закрыто.In the open position of the valve, the disk (lever) AND is rotated relative to the vertical plane of the seal of the seat 2 by a certain predetermined angle, which provides the required law for regulating the flow of the working medium. The working medium, passing through the seat 2, flows around the disk 11 and extends beyond the valve. To overlap the seat 2 and seal it, the disk 11 is rotated through the drive shaft 12. The disk 11 makes contact with the sealing surface of the seat 2, and due to the mobility (floating position) of the seat 2 in any direction, the latter is self-centered on the sealing surface of the disk 11 and upon further movement of the disk 11 until the passage is completely blocked in the seat 2, self-sealing occurs over the entire sealing surface with restriction of movement (fixation) in the seat seat in the closed position.

Это объясняется тем, что траектория движения диска 11 позволяет в начальцый момент контакта диска 11с седлом 2 повернуть седло 2 вовнутрь, а в конечный момент закрытия верхняя часть диска 11, воздействуя на верхнюю часть седла 2, поворачивает нижнюю часть седла навстречу к диску 11, замыкая усилие, действующее на седло 2, т.е., с одной стороны, диск 11 действуя на нижнюю половину седла 2, стремится повернуть седло 2 по часовой стрелке с другой - верхняя половина диска 11 упирается в верхнюю половину седла 2, поворачивая седло 2 против часовой стрелки, уравновешивая, таким образом, усилие, действующее на седло 2, фиксируя положение «закрыто.This is because the trajectory of the disk 11 allows at the initial moment of contact of the disk 11 with the saddle 2 to turn the saddle 2 inward, and at the final moment of closing the upper part of the disk 11, acting on the upper part of the seat 2, turns the lower part of the saddle towards the disk 11, closing the force exerted on the saddle 2, i.e., on the one hand, the disk 11 acting on the lower half of the saddle 2, tends to turn the saddle 2 clockwise on the other - the upper half of the disk 11 abuts the upper half of the saddle 2, turning the saddle 2 against clockwise, cheers noveshivaya thus the force acting on the seat 2, fixing the position "closed.

Для исключения влияния отрицательного угла (заклинивания) между седлом 2 и диском 11 между ограничителем 9 и седлом 2 установлен гарантированный зазор «а, обеспечивающий работоспособность клапана в процессе открытия его и закрытия.To exclude the influence of a negative angle (jamming) between the seat 2 and the disk 11 between the limiter 9 and the seat 2, a guaranteed clearance "a" is established, which ensures the operability of the valve in the process of opening and closing it.

Другими словами, если при вхождении диска 11 в седло 2, последнее имеет наклон от вертикали по часовой стрелке, то диск 11 поворачивает седло 2 против часовой стрелки, а в процессе движения последних до положения «закрыто верхн51я половина седла 2 под воздействием контакта нижних частей диска 11 и седла 2, стремится прижаться к верхней половине диска 11.In other words, if, when the disk 11 enters the saddle 2, the latter tilts clockwise from the vertical, then the disk 11 rotates the saddle 2 counterclockwise, and during the movement of the latter to the position “the upper 51st half of the saddle 2 is closed under the influence of the contact of the lower parts of the disk 11 and saddles 2, tends to snuggle up to the upper half of disc 11.

Таким образом, обеспечивается практически идеальное самоцентрирование (самоустановка) уплотнительных поверхностей седла 2 и диска 11, не требующих больших усилий для создания герметичности в соединении седло-диск. Для компенсации неточности установки диска 11 в осевом направлении предусмотрен набор регулировочных шайб (кольцо) 8, регламентирующие осевое положение седла 2 и втулки 6.This ensures almost perfect self-centering (self-installation) of the sealing surfaces of the saddle 2 and the disk 11, which do not require much effort to create a seal in the saddle-disk connection. To compensate for the inaccuracy of installing the disk 11 in the axial direction, a set of adjusting washers (ring) 8 is provided that regulate the axial position of the seat 2 and sleeve 6.

Клапан (затвор) с составным (плавающим) седлом из контактирующих между собой шаровых сегментов седла и втулки, загерметизированных между собой и по корпусу позволит повысить надёжность его работы, упростит монтаж клапана и значительно снизит эксплуатационные расходы.A valve (shutter) with a composite (floating) seat from the contacting spherical segments of the seat and sleeve, sealed between each other and through the body, will increase the reliability of its operation, simplify valve installation and significantly reduce operating costs.

Claims

A valve comprising a housing, a saddle and a disk, characterized in that the saddle is made integral, consisting of contacting ball segments of the saddle and the sleeve, sealed together and along the housing with the possibility of axial movement with a guaranteed clearance between the saddle and the stopper.