RU2117842C1

RU2117842C1 - Gate (versions)

Info

Publication number: RU2117842C1
Application number: RU97119843A
Authority: RU
Inventors: А.А. Григорьев; А.А. Фортунатов; В.Н. Галаганов
Original assignee: Григорьев Анатолий Анатольевич
Priority date: 1997-12-08
Filing date: 1997-12-08
Publication date: 1998-08-20

Abstract

FIELD: locking fittings for cutting off flows of heavily contaminated working fluids conveyed through pipelines. SUBSTANCE: according to first version, gate has detachable body and cutter-type locking device (knife), wedge-shaped gland, knife drive connected with body and seats made from corrosion-resisting material. Fastening members adapted for connecting gland and drive supports with body are positioned in spaced relation one with respect to another. Cutting part of cutter-type locking device has front section made in the form of joined portions, each formed as arc or straight line. Conjunction angles and arc curvature are faced to drive or away from it. According to second version, gate and side surfaces of cutter-type locking device are made curved along radii of two concentric circles. Inner surface of body mates side surfaces of cutter-type locking device in plane of movement of locking device. Cutter-type locking device is rigidly secured on bracket which is pivotally connected with body and drive. Drive supports are pivotally connected with body. EFFECT: increased efficiency, improved sealing effect and enhanced reliability in operation. 13 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к арматуростроению магистральных трубопроводов, в частности для транспортировки сильно загрязненной рабочей среды. The invention relates to valve production of pipelines, in particular for the transportation of highly contaminated working environment.

Известны задвижки шиберного типа, содержащие корпус с седлами, запорный орган, приводные, крепежные и опорные средства. Форма запорного органа в этих задвижках такова, что попадание в седловую часть задвижки твердых компонент среды не позволяет запорному органу полностью перекрыть канал трубопровода (SU, N 571647, кл. F 16 K 3/10, 1974; SU, N 1180616 кл. F 16 K 3/04, 1984). Known gate valve type comprising a housing with seats, a locking element, actuating, fixing and supporting means. The shape of the locking element in these valves is such that the ingress of solid components of the medium into the valve seat does not allow the locking element to completely block the pipe channel (SU, N 571647, class F 16 K 3/10, 1974; SU, N 1180616 class F 16 K 3/04, 1984).

Свободны от этого недостатка задвижки с ножевым запорным органом, заточенная часть поверхности которого способна разрушать твердые компоненты (SU, N 879119, кл. F 16 K 3/30, 1974; PCT/US/ 91/0432, опубликованная под номером WO 91/19122, 1991, кл. F 16 K 3/02). Free of this disadvantage are valves with a knife locking element, the ground part of which is capable of destroying solid components (SU, N 879119, CL F 16 K 3/30, 1974; PCT / US / 91/0432, published under the number WO 91/19122 , 1991, CL F 16 K 3/02).

Наиболее близкой по числу совпадающих признаков к заявляемой является задвижка по заявке DE N 1096135, кл. F 16 K 3/02, НКИ 47 g 26/01, 29.06.61, содержащая корпус, ножевой запорный орган (нож), сальник, приводное средство, при этом крепления опор привода и коробки сальника к корпусу разнесены, а также крепежные средства, причем корпус выполнен разъемным в плоскости ножа и состоит из двух частей. The closest in the number of matching features to the claimed is the valve according to the application DE N 1096135, class. F 16 K 3/02, NKI 47 g 26/01, 29.06.61, comprising a housing, a knife locking element (knife), an oil seal, a drive means, while the fastenings of the drive supports and the packing box to the housing are spaced, as well as fasteners, moreover, the body is made detachable in the plane of the knife and consists of two parts.

Нож в описываемой конструкции соединен с приводом в одной точке, и при перемещении его в направлении седел и взаимодействии с твердыми компонентами среды возможно поперечное смещение, трение о корпус и сальник, "задирание" сальниковой набивки, а следовательно, нарушение герметичности задвижки. К тому же при закругленной форме режущей части ножа ее боковые кромки работают менее эффективно, и в этой части корпуса накапливается осадок. The knife in the described construction is connected to the actuator at one point, and when moving it in the direction of the seats and interacting with the solid components of the medium, lateral displacement, friction against the body and stuffing box, “tearing” of the stuffing box packing, and, consequently, the valve’s tightness are possible. Moreover, with the rounded shape of the cutting part of the knife, its lateral edges work less efficiently, and sediment accumulates in this part of the body.

Изобретение направлено на решение задачи повышения герметичности задвижки и ее надежности путем изменения формы ножевого запорного органа, а также конструкции корпуса, сальника и стабилизации положения ножа в процессе его рабочего хода. The invention is aimed at solving the problem of increasing the tightness of the valve and its reliability by changing the shape of the knife locking element, as well as the design of the body, stuffing box and stabilization of the position of the knife during its working stroke.

Задача решается в двух вариантах осуществления изобретения. The problem is solved in two embodiments of the invention.

Вариант 1. Задача решается тем, что в задвижке, содержащей корпус, состоящий по меньшей мере из двух частей, ножевой запорный орган (нож), сальник, привод, опоры привода, причем крепежные средства, соединяющие сальник и опоры привода с корпусом, разнесены друг относительно друга, режущая часть ножевого запорного органа во фронтальном сечении выполнена в виде сопряженных друг с другом участков, каждый из которых выполнен в виде либо дуги, либо прямых, при этом углы сопряжения и кривизна дуг обращены либо к приводу, либо от него. Режущая часть ножа, по форме отличная от закругленной, в частности, может быть образована прямыми, сходящимися под углом, вершина которого обращена в сторону привода. При этом кромкой ножа твердые компоненты среды сдвигаются к центру и перерезаются. Наиболее эффективна работа ножа, если его режущая часть выполнена вогнутой, повторяющей в средней части форму проходного отверстия задвижки и сопряженной с прямыми, сходящимися под углом, вершина которого обращена в сторону от привода. Подобная форма режущей части ножа позволяет устанавливать задвижку в трубопроводе таким образом, что привод обращен вниз, при этом нож в открытой задвижке находится ниже ее проходного отверстия (калибрует его) и не позволяет грязи заполнять полости корпуса. Твердые компоненты среды и осадок, снятый с внутренней поверхности при закрывании задвижки, вымываются из нее в следующем рабочем цикле. Клиновая форма сальника обеспечивает его самоуплотнение при движении ножа. Сальник поджат, к примеру, скобой, связанной с корпусом. Он легко заменим в предлагаемой конструкции. Option 1. The problem is solved in that in a valve containing a housing consisting of at least two parts, a knife locking element (knife), an oil seal, an actuator, an actuator support, and fixing means connecting the oil seal and an actuator support to the housing are spaced apart relative to the other, the cutting part of the knife locking element in the frontal section is made in the form of sections mated with each other, each of which is made in the form of either an arc or straight lines, while the mating angles and the curvature of the arcs are facing either the drive or from it. The cutting part of the knife, different in shape from the rounded one, in particular, can be formed by straight, converging at an angle, the apex of which is turned towards the drive. In this case, the edge of the knife solid components of the medium are shifted to the center and cut. The knife’s work is most effective if its cutting part is concave, repeating in the middle part the shape of the valve’s bore and conjugate with straight lines converging at an angle, the apex of which is facing away from the drive. This shape of the knife’s cutting part allows the valve to be installed in the pipeline so that the actuator is facing downward, while the knife in the open valve is below its bore (calibrates it) and does not allow dirt to fill the body cavities. Solid components of the medium and sediment taken from the inner surface when closing the valve are washed out of it in the next working cycle. The wedge shape of the gland ensures its self-sealing when the knife moves. The gland is tightened, for example, with a bracket connected to the housing. It is easily replaceable in the proposed design.

Корпус задвижки содержит дополнительную часть, выполненную из коррозионностойкого материала, например из нержавеющей стали, размещенную между первыми двумя и имеющую форму ленты, огибающей внутреннюю рабочую полость корпуса. Это позволяет выполнить весь корпус из более дешевых материалов. Он может быть защищен также покрытием из коррозионностойкого материала, которое, в свою очередь, может быть кожухом либо просто пленкой из полимера. С этой же целью и с целью достижения большей герметичности задвижки корпус снабжен седлом из коррозионностойкого материала. Корпус также снабжен направляющими, расположенными с возможностью контактирования с боковыми поверхностями запорного органа, предотвращающими его люфт. Направляющие могут быть выполнены в форме вставок в корпус с пазами либо в виде тел качения и закреплены, в частности, на третьей части корпуса. Корпус задвижки снабжен упругодеформируемой вставкой, размещенной в проточке корпуса под режущую часть ножа. Она позволяет предотвратить засорение углублений корпуса твердыми компонентами среды. Она выполнена таким образом, чтобы не перекрывать проходные отверстия задвижки, т. е. не выходить за пределы седел. Вставка может быть изготовлена, например, подпружиненной, либо для нее может быть выбран материал с упругими свойствами. Упомянутая вставка не разрушается под воздействием ножа, а лишь изменяет форму поверхности и восстанавливает ее при обратном движении ножа. Она может быть легко заменена в процессе ремонта. The valve body contains an additional part made of a corrosion-resistant material, for example stainless steel, placed between the first two and having the form of a tape enveloping the internal working cavity of the body. This allows you to complete the entire body of cheaper materials. It can also be protected by a coating of corrosion-resistant material, which, in turn, can be a casing or just a polymer film. For the same purpose and in order to achieve greater valve tightness, the housing is equipped with a seat made of corrosion-resistant material. The housing is also provided with guides arranged to contact the side surfaces of the locking member to prevent play. The guides can be made in the form of inserts in the housing with grooves or in the form of rolling bodies and fixed, in particular, on the third part of the housing. The valve body is equipped with an elastically deformable insert located in the groove of the body under the cutting part of the knife. It allows you to prevent clogging of the recesses of the housing with solid components of the medium. It is made in such a way as not to overlap the valve through holes, i.e. not to go beyond the seats. The insert can be made, for example, spring loaded, or a material with elastic properties can be selected for it. The mentioned insert does not collapse under the influence of the knife, but only changes the shape of the surface and restores it with the reverse movement of the knife. It can be easily replaced during the repair process.

Вариант II. Задача решается тем, что в задвижке, содержащей корпус, состоящий по меньшей мере из двух частей, ножевой запорный элемент (нож), сальник, привод, опоры привода, причем крепежные средства, соединяющие сальник и опоры привода с корпусом, разнесены друг относительно друга, боковые поверхности ножа выполнены криволинейными по радиусу двух концентрических окружностей, при этом внутренняя поверхность корпуса выполнена ответной ему в плоскости движения ножа, причем нож жестко закреплен на кронштейне, связанном шарнирно с корпусом и приводом, а опоры привода связаны с корпусом тоже шарнирно. Рычажно-шарнирная связь ножа с корпусом не позволяет ему перемещаться в радиальном направлении, и в этом варианте отпадает необходимость снабжать корпус дополнительно направляющими движения ножа. К тому же подобная конструкция требует меньшего прилагаемого внешнего усилия за счет большего хода штока привода ножа. Остальные признаки второго варианта изобретения, отраженные в зависимых пунктах формулы, аналогичны признакам первого варианта и описаны выше, а именно: режущая часть ножа во фронтальном сечении выполнена в виде сопряженных друг с другом участков, каждый из которых выполнен либо в виде дуги, либо прямых, при этом углы сопряжения и кривизна дуг обращены либо к приводу, либо от него, а корпус дополнительно снабжен третьей частью и седлами из коррозионностойкого материала, либо его внутренняя поверхность снабжена защитным коррозионностойким покрытием. Кроме того, корпус также снабжен упругодеформируемой вставкой, размещенной в проточке под режущую часть ножа в пределах седел. Option II. The problem is solved in that in a valve comprising a housing consisting of at least two parts, a knife locking element (knife), an oil seal, an actuator, an actuator support, and fixing means connecting the oil seal and an actuator support to the housing are spaced relative to each other, the side surfaces of the knife are made curved along the radius of two concentric circles, while the inner surface of the body is made reciprocal to it in the plane of movement of the knife, and the knife is rigidly fixed to the bracket pivotally connected to the body and the drive, and the pores of the drive are connected to the body, too, is articulated. The lever-hinged connection of the knife with the body does not allow it to move in the radial direction, and in this embodiment there is no need to provide the body with additional guides for the movement of the knife. In addition, such a design requires less external force due to the greater stroke of the knife drive rod. The remaining features of the second embodiment of the invention, reflected in the dependent claims, are similar to the features of the first embodiment and are described above, namely: the cutting part of the knife in the frontal section is made in the form of sections mating with each other, each of which is made either in the form of an arc or straight, in this case, the contact angles and curvature of the arcs are directed either to the drive or from it, and the housing is additionally equipped with a third part and seats made of corrosion-resistant material, or its inner surface is provided with a protective corrosion-resistant m coating. In addition, the body is also equipped with an elastically deformable insert placed in the groove under the cutting part of the knife within the saddles.

На фиг. 1 представлен разрез задвижки в положении ЗАКРЫТО, на фиг. 2 - разрез задвижки (вариант I), вид сбоку, в положении ОТКРЫТО на фиг. 3 - то же для варианта II задвижки, на фиг. 4 - пример выполнения вставки в разрезе, на фиг.5 - режущая часть ножа. In FIG. 1 shows a section through a valve in the CLOSED position; FIG. 2 is a cross-sectional view of a valve (option I), side view, in the OPEN position in FIG. 3 - the same for valve variant II, in FIG. 4 - an example of the implementation of the insert in the context of figure 5 - the cutting part of the knife.

Задвижка содержит съемный корпус 1, состоящий из двух частей, и размещенной между ними дополнительной части 2 из коррозионностойкого материала, а также ножевой запорный элемент (нож) 3, связанный со штоком 4, взаимодействующим с гайкой 5, жестко соединенной с фланцем 6 корпуса посредством опор 7. Корпус снабжен седлами 8 из коррозионностойкого материала и упругодеформируемой вставкой 9, которая может быть подпружинена элементом 10, что позволяет предотвратить засорение углублений корпуса. В корпусе 1 выполнена клиновая выборка, в которой размещен ответной формы сальник 11, поджатый к корпусу скобой 12. В части корпуса 2 выполнены направляющие 13 движения ножа. Внутренняя поверхность корпуса 1 снабжена коррозионностойким кожухом 14. Шток 4 соединен с рукояткой 15. В варианте II задвижки нож 3 жестко соединен с кронштейном 16, в свою очередь соединенным с корпусом 1 посредством шарнира 17, со штоком 4 - посредством шарнира 18. Опоры 6 в этом варианте задвижки соединены с корпусом 1 через шарнир 19. Эта конструкция требует меньшего прилагаемого усилия за счет большего хода штока. Режущая часть ножа 3 выполнена в одном случае в виде сходящихся под углом прямых 20, а в другом случае - в виде отрезка прямых, сопряженных с дугой 21, являющейся частью окружности. Подобная форма позволяет более эффективно перерезать твердые компоненты среды и обеспечить герметичность задвижки. The valve comprises a removable housing 1, consisting of two parts, and an additional part 2 made of corrosion-resistant material placed between them, as well as a knife locking element (knife) 3, connected to the stem 4, interacting with a nut 5, rigidly connected to the flange 6 of the housing by means of supports 7. The housing is equipped with saddles 8 of a corrosion-resistant material and an elastically deformable insert 9, which can be spring-loaded by the element 10, which prevents clogging of the recesses of the housing. A wedge-shaped selection is made in the housing 1, in which a gland 11 is placed in a reciprocal form, pressed against the housing by a bracket 12. In the housing 2, guides 13 of the knife movement are made. The inner surface of the housing 1 is provided with a corrosion-resistant casing 14. The stem 4 is connected to the handle 15. In the valve version II, the knife 3 is rigidly connected to the bracket 16, which in turn is connected to the housing 1 by means of a hinge 17, with the stem 4 - by a hinge 18. Supports 6 In this embodiment, the valves are connected to the housing 1 through a hinge 19. This design requires less applied force due to the greater stroke of the rod. The cutting part of the knife 3 is made in one case in the form of straight lines 20 converging at an angle, and in the other case in the form of a segment of straight lines conjugated with an arc 21, which is part of a circle. This form allows you to more effectively cut the solid components of the medium and to ensure the tightness of the valve.

Задвижка работает следующим образом. The valve operates as follows.

В положении ОТКРЫТО нож 3 находится в крайнем верхнем положении, и рабочая среда свободно проходит через проходное отверстие корпуса 1. В варианте 1 задвижки вращением рукоятки 15 винтовая пара "шток 4 - гайка 5" сообщает штоку и связанному с ним ножу поступательное движение вниз до тех пор, пока последний не перекроет проходное отверстие корпуса. В варианте II задвижки поступательное движение штока 4 преобразуется посредством шарниров 17, 18 и 19 в движение ножа по окружности с центром в шарнире 17 также до перекрытия проходного отверстия задвижки. In the OPEN position, the knife 3 is in its highest position, and the working medium passes freely through the bore of the housing 1. In the version 1 of the valve, by turning the handle 15, the screw pair “rod 4 - nut 5” informs the rod and the knife connected with it of the downward movement until the latter blocks the passage opening of the housing. In version II of the valve, the translational movement of the rod 4 is converted by means of hinges 17, 18 and 19 into the movement of the knife in a circle with a center in the hinge 17 also before the passage hole of the valve is closed.

Задвижка может быть изготовлена из доступных материалов по традиционной технологии и использована в составе трубопроводов, транспортирующих сильно загрязненную и агрессивную среду. The valve can be made of available materials using traditional technology and used as part of pipelines transporting a highly polluted and aggressive environment.

Claims

1. A valve comprising a housing consisting of at least two parts, a knife locking member, an oil seal, an actuator, an actuator support, the fastening means connecting the oil seal and an actuator support to the housing being spaced relative to each other, characterized in that the cutting part of the knife the locking member in the frontal section is made in the form of sections conjugated with each other, each of which is either in the form of an arc or in the form of straight lines, while the contact angles and the curvature of the arcs are facing either the drive or from it.

2. The valve according to claim 1, characterized in that the gland is made in a wedge shape, is coupled to a sample in the body of a reciprocal form, and is drawn to the body.

3. The valve according to claim 1, characterized in that the body is equipped with seats made of corrosion-resistant material.

4. The valve according to claim 1, characterized in that the casing is equipped with an additional part of a corrosion-resistant material placed between the first two.

5. The valve according to claim 3, characterized in that the casing is provided with guides arranged to contact with the lateral surfaces of the locking member.

6. The valve according to claim 1, characterized in that the inner surface of the housing is provided with a protective coating of corrosion-resistant material.

7. The valve according to claim 2, characterized in that the body is equipped with an elastically deformable insert located in the groove under the cutting part of the knife locking member within the seats.

8. A valve comprising a housing consisting of at least two parts, a knife locking member, an oil seal, an actuator, an actuator support, wherein fastening means connecting the oil seal and an actuator support to the housing are spaced relative to each other, characterized in that the side surfaces of the knife the locking body is made curved along the radius of two concentric circles, and the inner surface of the housing is made reciprocal to them in the plane of movement of the locking body, and the locking body is rigidly fixed to the bracket connected by hinges but with the housing and the actuator, the drive support pivotally connected to the housing.

9. The valve according to claim 8, characterized in that the cutting part of the knife locking element in the frontal section is made in the form of sections mating with each other, each of which is either in the form of an arc or in the form of straight lines, while the mating angles and the curvature of the arcs facing either the drive or from it.

10. The valve according to claim 8, characterized in that the body is equipped with seats made of corrosion-resistant material.

11. The valve according to claim 8, characterized in that the casing is provided with an additional part of a corrosion-resistant material placed between the first two.

12. The valve according to claim 8, characterized in that the inner surface of the housing is provided with a protective coating of corrosion-resistant material.

13. The valve according to claim 11, characterized in that the housing is equipped with an elastically deformable insert located in the groove under the cutting part of the knife locking member within the seats.