RU2118422C1

RU2118422C1 - Shut-off device

Info

Publication number: RU2118422C1
Application number: RU96119114/13A
Authority: RU
Inventors: Евгений Владимирович Курзанов; Алексей Михайлович Горбунов
Original assignee: Евгений Владимирович Курзанов; Алексей Михайлович Горбунов
Priority date: 1996-10-03
Filing date: 1996-10-03
Publication date: 1998-08-27

Abstract

FIELD: hydraulic engineering. SUBSTANCE: this relates to facilities intended for shutting-off flow of liquid containing substantial amount of abrasive particles or inclusions and it can be used in hydraulic engineering structures, land reclamation, etc. Shut-off device has body with inlet pipe connection and outlet pipe connection and valve seat located between inlet and outlet pipe connections. Valve lock is fastened on one end of vertical spindle which passes through body cover and is provided with sealing gland. Other end of spindle is connected with handwheel. Auxiliary isolating member is installed so as to embrace spindle and lock and closing valve seat. Auxiliary isolating member is made in the form of cup turned upside down. Made in bottom of cup is central hole for passing of spindle and possible free displacement of sleeve relative to spindle. Lock is installed on end of spindle with clearance. Lock is adapted for location inside cup and is of thickness which is equal to 0.3-0.9 of depth of cup inner space. Due to location of lock inside cup, lock ensures closing of valve seat during opening and closing of shut-off device thus protecting it from abrasive wear and consequently enhancing wear-resistance of shut-off device. EFFECT: higher efficiency. 1 dwg

Description

Изобретение относится к средствам перекрытия потока жидкости, содержащего значительное количество абразивных частиц или включений и относится преимущественно к гидротехнике, мелиорации и т.д. The invention relates to means for shutting off a fluid stream containing a significant amount of abrasive particles or inclusions, and relates primarily to hydraulic engineering, land reclamation, etc.

Известны запорные устройства /1,2/, включающие входной и выходной патрубки, между которыми выполнено клапанное седло, а затвор клапана укреплен на одном конце шпинделя, снабженного сальником, другой конец которого связан с маховиком. В этих устройствах перекрытие клапанного седла происходит при установке на него затвора, причем затвор может иметь специальные выступы, которые дополнительно устанавливаются на седло и способствуют более качественному его перекрытию. Known locking devices / 1,2 /, including inlet and outlet nozzles, between which a valve seat is made, and the valve shutter is mounted on one end of a spindle equipped with an oil seal, the other end of which is connected to the flywheel. In these devices, the valve seat overlaps when the shutter is installed on it, and the shutter can have special protrusions that are additionally installed on the saddle and contribute to its better overlap.

Однако во всех этих случаях наличие абразива в перекрываемом потоке жидкости приводит к преждевременному изнашиванию рабочей поверхности клапанного седла. However, in all these cases, the presence of abrasive in the blocked fluid flow leads to premature wear of the working surface of the valve seat.

Наиболее близким к заявленному является запорное устройство, включающее корпус с входным и выходным патрубками, между которыми выполнено клапанное седло, а затвор клапана укреплен на одном конце шпинделя, проходящего в крышке корпуса и снабженного сальником, другой конец которого связан с маховиком, а также вспомогательный отсечной элемент, установленный с возможностью охвата шпинделя и затвора и перекрытия клапанного седла /3/. Closest to the claimed is a locking device, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, between which a valve seat is made, and a valve shutter is mounted on one end of the spindle, passing in the housing cover and equipped with an oil seal, the other end of which is connected to the flywheel, as well as an auxiliary shut-off an element installed with the ability to cover the spindle and shutter and overlap the valve seat / 3 /.

В данном случае отсечной элемент выполнен в виде цилиндра, который подпружинен относительно поверхности клапанного седла и при перемещении затвора вначале задняя поверхность последнего взаимодействует с кромкой отсечного элемента, тем самым прекращая проход жидкости с абразивными частицами через клапанное седло, а потом рабочая поверхность затвора, прижимаясь к поверхности седла, полностью перекрывает проход жидкости. Тем самым обеспечивается износостойкость рабочей поверхности затвора. In this case, the shut-off element is made in the form of a cylinder, which is spring-loaded relative to the surface of the valve seat and, when the shutter moves, the rear surface of the latter interacts with the edge of the shut-off element, thereby stopping the passage of liquid with abrasive particles through the valve seat, and then the working surface of the shutter, pressing against surface of the saddle, completely blocks the passage of fluid. This ensures the wear resistance of the working surface of the shutter.

Однако в данном случае такая конструкция сложна, т.к. ее работоспособность обеспечивается поджимной пружиной, которая, прижимая отсечной элемент, обеспечивает прерывание потока, кроме того, в данном случае сложно строго выдерживать точно вертикальные перемещения отсечного элемента и затвора во избежание перекоса и, следовательно, некачественного перекрытия потока жидкости. However, in this case, such a design is complicated, because its operability is ensured by a clamping spring, which, by pressing the shut-off element, ensures interruption of the flow, in addition, in this case it is difficult to strictly maintain the exact vertical movements of the shut-off element and the shutter in order to avoid distortion and, consequently, poor-quality shutoff of the fluid flow.

Технической задачей настоящего изобретения является упрощение устройства с одновременным повышением эксплуатационных характеристик устройства. An object of the present invention is to simplify the device while improving the performance of the device.

Указанная техническая задача решается за счет того, что в запорном устройстве, включающем корпус с входным и выходным патрубками, клапанное седло, размещенное между названными патрубками, затвор клапана, с зазором насаженный на конец шпинделя, проходящего через отверстие в крышке корпуса, вспомогательный отсечной элемент, установленный внутри корпуса и выполненный в виде охватывающего конец шпинделя с затвором и перекрывающего клапанное седло перевернутого стакана, имеющего днище с центральным отверстием, через которое пропущен шпиндель с возможностью перемещения стакана вдоль шпинделя, и глубину внутренней полости, обеспечивающую возможность затвору полностью располагаться в этой полости, согласно изобретению шпиндель установлен вертикально, стакан свободно насажен на шпиндель, а затвор выполнен толщиной, составляющей 0,3-0,9 глубины внутренней полости стакана. The specified technical problem is solved due to the fact that in the locking device, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a valve seat located between the said nozzles, a valve shutter, with a clearance inserted on the end of the spindle passing through the hole in the housing cover, an auxiliary shut-off element, mounted inside the housing and made in the form of a spindle enclosing the end of the spindle with a shutter and covering the valve seat of an inverted cup having a bottom with a central hole through which the spindle is passed spruce with the ability to move the cup along the spindle, and the depth of the inner cavity, allowing the shutter to be completely located in this cavity, according to the invention, the spindle is mounted vertically, the cup is freely mounted on the spindle, and the shutter is made with a thickness of 0.3-0.9 of the depth of the inner cavity cups.

На чертеже схематично представлен разрез устройства, Запорное устройство включает корпус 1, заглушку 2, втулку конусную 3, установленную в клапанном седле, затвор 4, шпиндель 5, вспомогательный отсечной элемент в виде перевернутого стакана 6, крышку 7, прокладку 8, втулку резьбовую 9, сальник 10, буксу 11, фланец 12, кольцо 13, шпонку 14 направляющую, гайку 15, шпонку 16, гайку 17, маховик 18, винт 19, гайки 20-22, шплинт 23, шпильки 24, 25, кольца резиновые 26, 27, кольцо фторопластовое 28, кольцо резиновое 29, манжету 30, фторопластовый уплотнитель 31, входной 32 и выходной 33 патрубки. Днище стакана 6 имеет центральное отверстие, через которое пропущен вертикальный шпиндель 5, причем стакан 6 свободно насажен на шпиндель 5 и может перемещаться вдоль него, а затвор 4 насажен на конец шпинделя 5 с зазором, т.е. может перемещаться в плоскости, перпендикулярной продольной оси шпинделя 5. При этом затвор 4 может полностью располагаться во внутренней полости стакана 6 и не выступать за нижнюю грань стакана 6, т.к. затвор 4 имеет толщину, меньшую глубины внутренней полости стакана 6. По данным исследований наиболее оптимальным по эффективности работы устройства, а также по экономическим и технологическим причинам является выполнение затвора 4 толщиной, составляющей 0,3-0,9 глубины внутренней полости стакана 6. The drawing schematically shows a section of the device, the locking device includes a housing 1, a plug 2, a tapered sleeve 3 installed in the valve seat, a shutter 4, a spindle 5, an auxiliary shut-off element in the form of an inverted glass 6, a cover 7, a gasket 8, a threaded sleeve 9, oil seal 10, axle box 11, flange 12, ring 13, key 14, nut 15, key 16, nut 17, flywheel 18, screw 19, nuts 20-22, cotter pin 23, studs 24, 25, rubber rings 26, 27, PTFE ring 28, rubber ring 29, sleeve 30, PTFE seal 31, input 32 and output 33 p atrubki. The bottom of the cup 6 has a central hole through which a vertical spindle 5 is passed, and the cup 6 is freely mounted on the spindle 5 and can move along it, and the shutter 4 is mounted on the end of the spindle 5 with a gap, i.e. can move in a plane perpendicular to the longitudinal axis of the spindle 5. Moreover, the shutter 4 can be completely located in the inner cavity of the glass 6 and not protrude beyond the lower edge of the glass 6, because the shutter 4 has a thickness less than the depth of the inner cavity of the glass 6. According to research, the most optimal in terms of the efficiency of the device, as well as for economic and technological reasons, is to make the shutter 4 with a thickness of 0.3-0.9 depth of the inner cavity of the glass 6.

Устройство работает следующим образом. The device operates as follows.

В начальный момент, например, при открытом затворе 4 последний располагается полностью во внутренней полости стакана 6 и не выступает за нижнюю круговую грань стакана 6. Жидкость с абразивными частицами, например песком и т. д. , проходит из входного патрубка 32 через клапанное седло в выходной патрубок 33. При закрывании затвора 4 поворотом маховика 18 шпиндель 5 перемещается вниз, при этом вначале клапанное седло будет перекрыто нижней гранью стакана 6, что прекратит поток абразивных частиц и последний будет прижимать стакан 6 к верхней поверхности конусной втулки 3, создавая устойчивую отсечку потока жидкости. Далее, по мере перемещения шпинделя 5 в конусную втулку 3 клапанного седла будет входить затвор 4, насаженный с зазором на конец шпинделя 5. При этом затвор 4 будет самоцентрироваться относительно втулки 3 и точно перекроет втулку 3 по всей поверхности, таким образом осуществиться эффективное перекрытие потока жидкости без какого-либо износа рабочей поверхности затвора 4 и втулки 3. At the initial moment, for example, with the shutter 4 open, the latter is completely located in the inner cavity of the cup 6 and does not protrude beyond the lower circular face of the cup 6. A fluid with abrasive particles, such as sand, etc., passes from the inlet port 32 through the valve seat into the outlet pipe 33. When closing the shutter 4 by turning the handwheel 18, the spindle 5 moves downward, at that the valve seat will first be blocked by the lower face of the nozzle 6, which will stop the flow of abrasive particles and the latter will press the nozzle 6 against the upper surface STI conical sleeve 3, creating a stable cut-off liquid flow. Further, as the spindle 5 moves, the valve 4 will enter the tapered sleeve 3 of the valve seat, inserted with a gap on the end of the spindle 5. In this case, the valve 4 will self-center relative to the sleeve 3 and precisely overlap the sleeve 3 over the entire surface, thus effectively blocking the flow fluid without any wear on the working surface of the shutter 4 and sleeve 3.

При открывании устройства перемещаемый вверх шпиндель 5 вначале будет поднимать затвор 4, который полностью выйдет из втулки 3 клапанного седла и своей верхней поверхностью поднимет за днище стакан 6, отрыв нижней грани которого от поверхности втулки 3 клапанного седла обозначит момент открывания устройства. Поток жидкости с абразивными частицами устремится в клапанное седло, однако их действию будет подвергаться только нижняя грань стакана 6, поверхность которого надежно защитит рабочую поверхность затвора 4 от их негативного действия. When the device is opened, the upward moving spindle 5 will first lift the shutter 4, which will fully exit the valve seat sleeve 3 and raise the glass 6 behind the bottom, the separation of the lower edge of which from the surface of the valve seat sleeve 3 will indicate the moment of opening the device. The fluid flow with abrasive particles will rush into the valve seat, however, only the lower face of the cup 6 will be exposed to their action, the surface of which will reliably protect the working surface of the shutter 4 from their negative effect.

В процессе эксплуатации устройства достаточно снять крышку 7 для смены износившегося стакана 6 и открыть заглушку 2 для замены затвора 4, после чего профилактический ремонт будет закончен. During operation of the device, it is enough to remove the cover 7 to change the worn-out glass 6 and open the plug 2 to replace the shutter 4, after which the preventive repair will be completed.

Использование данного устройства позволяет эффективно перекрывать потоки жидкости с абразивными средами, потоки жидкости при наличии больших давлений, когда присутствуют кавитационные и другие процессы, негативно влияющие на рабочие поверхности затворных элементов, что имеет место преимущественно в гидротехнике, мелиорации, нефтяном деле, химической и пищевой промышленности. The use of this device allows you to effectively block fluid flows with abrasive media, fluid flows in the presence of high pressures, when cavitation and other processes are present that adversely affect the working surfaces of the shutter elements, which occurs mainly in hydraulic engineering, land reclamation, oil, chemical and food industries .

Источники информации:
1. GB, заявка, 2281982, кл. F 16 K 1/06, 1995.Sources of information:
1. GB, application, 2281982, cl. F 16 K 1/06, 1995.

2. FR, заявка, 2569812, кл. F 16 K 1/10, 1986. 2. FR, application, 2569812, cl. F 16 K 1/10, 1986.

3. SU, авторское свидетельство, 542056, кл. F 16 K 25/02, 1977. 3. SU, copyright certificate, 542056, cl. F 16 K 25/02, 1977.

Claims

\ \\ 1 Shut-off device, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a valve seat located in the housing between these nozzles, a valve shutter, with a clearance inserted on the end of the spindle passing through an opening in the housing cover, an auxiliary shut-off element mounted inside the housing and made in the form of an inverted cup spanning the end of the spindle and overlapping the valve seat of an inverted cup having a bottom with a central hole through which a spindle is passed with the possibility of moving the cup in length spindle, and a depth of the internal cavity enabling a gate entirely within the cavity, characterized in that the spindle is mounted vertically, glass freely planted on the spindle, and the gate is formed in thickness of 0.3 - 0.9 depth of the internal cavity of the glass.