RU2141593C1

RU2141593C1 - Gate valve

Info

Publication number: RU2141593C1
Application number: RU98107612/06A
Authority: RU
Inventors: В.Н. Галаганов; А.И. Крылов; В.С. Наумов
Original assignee: Закрытое акционерное общество "ГИРАС"
Priority date: 1998-04-28
Filing date: 1998-04-28
Publication date: 1999-11-20

Abstract

FIELD: shut-off fittings for liquids. SUBSTANCE: gate valve is intended for shut-off of flows of heavily fouled working medium transported through pipeline. Gate valve has following components: splittable body consisting of two parts, blade-type shut-off member, sealing gland, pressing member which is in contact with sealing gland, seats, actuating unit, and supports of actuating unit. Fastening members which connect sealing gland and supports of actuating unit with body are parted away from each other. Movable member is made in the form of strip. Strip is bent at angle towards sealing gland and can come into contact with sealing gland by its lower end-face. Surface of body interacting with sealing gland is made at acute angle with respect to plane of shut-off member. Peak of aforesaid angle is turned towards seats. According to other version, gate valve has following components: splittable body which is made up of two parts, blade-type shut-off member, sealing gland, pressing member which is in contact with sealing gland and body, seats, actuating unit, and supports of actuating unit. Fastening members which connect sealing gland and supports of actuating unit with body are parted away from each other. At least one of seats is made up of end-face surfaces of elastically deformable member and bush. End-face surfaces are in contact with each other. Bush is located in body at external side and can be displaced towards elastically deformable member. Aforesaid embodiment of gate valve ensures its higher operational reliability. EFFECT: higher efficiency. 9 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к запорной арматуре для магистральных трубопроводов, транспортирующих, в частности, сильно загрязненную среду. The invention relates to valves for trunk pipelines transporting, in particular, a highly polluted environment.

Известны задвижки шиберного типа, содержащие корпус с седлами, запорный орган, сальник, приводные и крепежные средства, в которых тем или иным способом осуществлена герметизация корпуса в местах взаимодействия его с поверхностями запорного органа (RU N 2047802, кл. F 16 K 3/34, 1996 г.; SU N 1180616, кл. F 16 K 3/04, 1984 г.; SU N 832202, кл. F 16 K 3/30, 1979 г.). Во всех упомянутых задвижках по мере износа уплотняющих элементов в процессе их эксплуатации ухудшается герметизация корпуса и снижается надежность работы. Наибольшие трудности представляет обеспечение герметичности корпуса задвижки, работающей в среде, загрязненной твердыми компонентами, ввиду значительных нагрузок на рабочий орган. Известна задвижка по патенту США N 5020776, кл. F 16 K 3/02, 1991 г., содержащая наибольшее количество признаков, совпадающих с признаками заявляемой задвижки. Она содержит корпус, ножевой запорный орган (в дальнейшем - нож), сальник, поджимной элемент, контактирующий с сальником и корпусом, выполненный в виде пластины, отогнутой под углом в сторону сальника с возможностью контактирования с ним своим торцем, седла, привод и опоры привода. Корпус выполнен, по меньшей мере, из двух частей, а крепежные средства, соединяющие сальник и опоры привода с корпусом, разнесены друг относительно друга. Описанная задвижка недостаточно герметична в области сальника. Настоящее изобретение решает задачу повышения герметичности задвижки путем усовершенствования наиболее уязвимых в этом отношении узлов конструкции. Задача решается в двух вариантах изобретения. Known gate valves containing a housing with seats, a locking element, an oil seal, actuating and fixing means, in which, in one way or another, the housing is sealed in places where it interacts with the surfaces of the locking body (RU N 2047802, class F 16 K 3/34 , 1996; SU N 1180616, class F 16 K 3/04, 1984; SU N 832202, class F 16 K 3/30, 1979). In all the mentioned gate valves, as the sealing elements wear during their operation, the sealing of the body worsens and the reliability of the operation decreases. The greatest difficulties are ensuring the tightness of the valve body working in an environment contaminated with solid components, due to significant loads on the working body. Known valve according to US patent N 5020776, CL. F 16 K 3/02, 1991, containing the largest number of signs matching the signs of the inventive valve. It contains a housing, a knife locking member (hereinafter referred to as a knife), an oil seal, a pressing element in contact with the oil seal and the housing, made in the form of a plate bent at an angle to the oil seal with the possibility of contacting it with its end face, seats, a drive and a drive support . The housing is made of at least two parts, and the fastening means connecting the gland and the drive supports to the housing are spaced relative to each other. The described valve is not tight enough in the seal area. The present invention solves the problem of increasing the tightness of the valve by improving the most vulnerable in this regard, structural units. The problem is solved in two variants of the invention.

Вариант 1. Option 1.

Задача решается тем, что в задвижке, содержащей разъемный корпус, состоящий, по меньшей мере, из двух частей, ножевой запорный орган, сальник, поджимной элемент, контактирующий с сальником и корпусом, седла, привод и опоры привода, причем крепежные средства, соединяющие сальник опоры привода с корпусом, разнесены друг относительно друга, а поджимной элемент выполнен в виде пластины, отогнутой под углом в сторону сальника с возможностью контактирования с ним своим торцем, взаимодействующая с сальником поверхность корпуса выполнена под острым углом к плоскости запорного органа, причем вершина упомянутого угла обращена в сторону седел. В этом случае при взаимодействии сальника с торцем поджимного элемента на первый воздействуют две составляющие силы: вертикальная вдоль ножа и поджимающая сальник к поверхности ножа. Под действием этих сил сальник (форма его может быть любой), деформируясь, заполняет собой угол, образованный поверхностями ножа и корпуса, герметизируя их соединение. Вторая поверхность корпуса, контактирующая с поджимным элементом, также может быть выполнена под углом к плоскости ножа, причем его вершина обращена в сторону от седел. Это позволяет увеличить составляющую силы, направленной непосредственно на поджатие сальника к поверхности ножа. Угол отгиба поджимного элемента может быть меньше угла, образованного первой и второй поверхностями корпуса, при этом взаимодействие поджимного элемента с корпусом осуществляется не всей поверхностью, а в точках. Это ослабляет требования к обработке деталей при сохранении надежного контакта. Поджимной элемент может быть введен в контакт с корпусом через упругодеформируемую прокладку, что позволяет скомпенсировать износ поверхностей в процессе эксплуатации задвижки. С этой же целью поджимной элемент может быть выполнен составным из отдельных частей по периметру, что также делает задвижку более технологичной и ремонтопригодной. The problem is solved in that in a valve containing a split housing consisting of at least two parts, a knife locking element, an oil seal, a pressing element in contact with the oil seal and the housing, saddles, an actuator and an actuator support, and fixing means connecting the oil seal the drive supports with the housing are spaced relative to each other, and the clamping element is made in the form of a plate bent at an angle to the stuffing box with the possibility of contacting it with its end face, the housing surface interacting with the stuffing box is made sharp m angles to the plane of the closure member, wherein the apex of said angle facing the saddles. In this case, when the gland interacts with the end face of the pressing element, the first one is affected by two force components: vertical along the knife and pressing the gland to the surface of the knife. Under the influence of these forces, the gland (its shape can be any), deforming, fills an angle formed by the surfaces of the knife and the body, sealing their connection. The second surface of the housing in contact with the clamping element can also be made at an angle to the plane of the knife, with its top facing away from the seats. This allows you to increase the component of the force directed directly to the compression of the gland to the surface of the knife. The bending angle of the pressing element may be less than the angle formed by the first and second surfaces of the housing, while the interaction of the pressing element with the housing is carried out not at the entire surface, but at points. This weakens the requirements for machining parts while maintaining reliable contact. The pressing element can be brought into contact with the body through an elastically deformable gasket, which allows you to compensate for surface wear during the operation of the valve. For the same purpose, the clamping element can be made integral from separate parts around the perimeter, which also makes the valve more technological and maintainable.

Вариант 2. Option 2

Задача решается тем, что в задвижке, содержащей разъемный корпус, состоящий, по меньшей мере, из двух частей, ножевой запорный орган, сальник, поджимной элемент, контактирующий с сальником и корпусом, седла, привод и опоры привода, причем крепежные средства, соединяющие сальник и опоры привода с корпусом, разнесены друг относительно друга, по меньшей мере, одно из седел выполнено из упругодеформируемого элемента и втулки, контактирующих между собой торцевыми поверхностями, при этом втулка размещена в корпусе с внешней стороны с возможностью перемещения в сторону упругодеформируемого элемента. Втулка может быть связана с корпусом, например, по резьбе и, перемещаясь, поджимать уплотнение к поверхности ножа по мере износа деталей. Для более эффективной работы уплотнения втулка может быть выполнена с буртиком на торцевой поверхности, введенным в контакт с внутренней цилиндрической поверхностью упругодеформируемого элемента, а наружная поверхность последнего может быть выполнена по образующей конуса, угол при вершине которого обращен в сторону ножа. The problem is solved in that in a valve containing a split housing consisting of at least two parts, a knife locking element, an oil seal, a pressing element in contact with the oil seal and the housing, saddles, an actuator and an actuator support, and fixing means connecting the oil seal and drive supports with a housing spaced relative to each other, at least one of the seats is made of an elastically deformable element and a sleeve contacting each other by end surfaces, while the sleeve is placed in the housing from the outside with the possibility of moving towards the compliant element. The sleeve may be connected with the body, for example, by threading and, moving, press the seal to the surface of the knife as the parts wear. For a more efficient seal operation, the sleeve can be made with a shoulder on the end surface, brought into contact with the inner cylindrical surface of the elastically deformable element, and the outer surface of the latter can be made along the generatrix of the cone, the angle at the apex of which is directed towards the knife.

Изобретение поясняется описанием и приложенными к нему чертежами. На фиг. 1 приведен в разрезе 1-й вариант задвижки, на фиг.2 приведен фрагмент 1-го варианта задвижки по п.2 и п.4, на фиг.3 - то же по п.3, на фиг.4 - поджимной элемент 1-го варианта задвижки по п.5, вид сверху: на фиг.5 приведен в разрезе 2-й вариант задвижки. The invention is illustrated by the description and the attached drawings. In FIG. 1 is a cross-sectional view of a 1st embodiment of a valve, FIG. 2 is a fragment of a 1st embodiment of a valve according to claim 2 and claim 4, in FIG. 3 is the same as in claim 3, and in FIG. 4 is a clamping member 1 5th version of the valve according to claim 5, top view: Fig. 5 shows a sectional view of the 2nd version of the valve.

Задвижка (фиг.1) содержит корпус 1, разъемный в плоскости ножа 2, седла 3. Сальник 4 контактирует с торцем поджимного элемента 5, соединенного с корпусом, например, винтами и отогнутого в сторону сальника на угол α. Поверхность 6 корпуса 1, взаимодействующая с сальником, выполнена под острым углом к плоскости ножа 2. Поверхность 7 корпуса 1, взаимодействующая с поджимным элементом 5, выполнена либо перпендикулярной плоскости ножа, либо под острым углом (фиг. 2). Угол может быть выполнен меньшим угла β, образованного поверхностями 6 и 7 корпуса 1 (фиг.3), при этом поджимной элемент 5 взаимодействует с корпусом частью поверхности. Контакт поджимного элемента с корпусом может быть осуществлен через упругодеформируемую прокладку 8 (фиг. 1 и 2). Поджимной элемент 5 может быть выполнен составным из отдельных частей по периметру, каждая из которых соединена с корпусом, например, с помощью винтов (фиг.4). Опоры 9, поддерживающие привод, включающий гайку 10, связанную с винтовым штоком 11, на котором закреплен нож 2, и маховик 12, соединены с боковой поверхностью корпуса. The valve (Fig. 1) contains a housing 1, detachable in the plane of the knife 2, seat 3. The gland 4 is in contact with the end face of the pressing element 5 connected to the housing, for example, by screws and bent towards the gland at an angle α. The surface 6 of the housing 1, interacting with the gland, is made at an acute angle to the plane of the knife 2. The surface 7 of the housing 1, interacting with the pressing element 5, is made either perpendicular to the plane of the knife, or at an acute angle (Fig. 2). The angle can be made smaller than the angle β formed by the surfaces 6 and 7 of the housing 1 (Fig.3), while the clamping element 5 interacts with the housing part of the surface. The contact of the clamping element with the housing can be made through an elastically deformable gasket 8 (Fig. 1 and 2). The pressing element 5 can be made integral from separate parts around the perimeter, each of which is connected to the housing, for example, using screws (figure 4). Supports 9 supporting a drive including a nut 10 connected to a screw rod 11 on which a knife 2 is fixed and a flywheel 12 are connected to a side surface of the housing.

Во 2-м варианте задвижки (фиг.5) по меньшей мере одно из седел содержит упругодеформируемый элемент 13, поджатый в сторону ножа 2 втулкой 14, помещенной в корпус 1 с внешней его стороны с возможностью перемещения, например, по резьбе. Втулка снабжена буртиком 15, взаимодействующим с внутренней цилиндрической поверхностью элемента 13, а наружная поверхность последнего может быть выполнена по образующей конуса, угол при вершине которого обращен в сторону ножа. In the 2nd embodiment of the valve (Fig. 5), at least one of the seats contains an elastically deformable element 13, pressed against the knife 2 by a sleeve 14 placed in the housing 1 from its outer side with the possibility of movement, for example, by thread. The sleeve is provided with a shoulder 15 interacting with the inner cylindrical surface of the element 13, and the outer surface of the latter can be made along the generatrix of the cone, the angle at the apex of which is turned towards the knife.

Задвижка работает следующим образом. В положении "открыто" нож 2 находится в крайнем верхнем положении и рабочая среда свободно проходит через корпус задвижки. Вращением маховика 12 приводится в движение гайка 10, сообщающая связанному с ней штоку 11 поступательное движение вниз. Соединенный с ним нож 2 перемещается вниз до тех пор, пока не перекроет проходное отверстие корпуса. Седла 3 плотно примыкают к ножу и предотвращают просачивание среды через задвижку в состоянии "закрыто". Сальник 4 предотвращает вытекание рабочей среды за пределы корпуса при движении ножа. The valve operates as follows. In the "open" position, the knife 2 is in its highest position and the working medium passes freely through the valve body. The rotation of the flywheel 12 drives the nut 10, which communicates the downward movement of the rod 11 connected to it. The knife 2 connected to it moves down until it blocks the passage opening of the body. The saddles 3 are tightly attached to the knife and prevent leakage of the medium through the valve in the "closed" state. The gland 4 prevents the leakage of the working medium outside the housing during the movement of the knife.

Задвижка применяется для перекрытия потоков рабочей среды, загрязненной твердыми компонентами, транспортируемой по трубопроводу. Она изготавливается серийно из доступных материалов по упрощенной технологии. The valve is used to block the flow of a working medium contaminated by solid components transported through the pipeline. It is made commercially from available materials using simplified technology.

Claims

1. A valve comprising a detachable housing consisting of at least two parts, a knife locking element, an oil seal, a pressing element in contact with the oil seal and the housing, seats, an actuator and an actuator support, and fixing means connecting the oil seal and the actuator supports to the housing, spaced relative to each other, and the clamping element is made in the form of a plate bent at an angle towards the stuffing box with the possibility of contacting it with its end face, characterized in that the housing surface interacting with the stuffing box is made under sharp angle to the plane of the locking element, with the apex of the said angle facing the saddles.

2. The valve according to claim 1, characterized in that the housing surface in contact with the clamping element is made at an acute angle to the plane of the locking member, the apex of the said angle facing away from the seats.

3. The valve according to claim 2, characterized in that the bending angle of the pressing member is less than the angle formed by the said planes.

4. The valve according to claim 1 or 2, characterized in that between the movable element and the corresponding surface of the housing is placed elastically deformable gasket.

5. The valve according to claim 1, or 2, or 3, characterized in that the clamping element is made up of individual parts.

6. A valve comprising a detachable housing consisting of at least two parts, a knife locking element, an oil seal, a pressing element in contact with the oil seal and the housing, seats, an actuator and an actuator support, wherein fasteners connecting the oil seal and the actuator supports to the housing, spaced relative to each other, characterized in that at least one of the seats is made of an elastically deformable element and a sleeve in contact with end surfaces, while the sleeve is placed in the housing from the outside with the possibility of per room towards the elastically deformable element.

7. The valve according to claim 6, characterized in that the end surface of the sleeve is made with a flange in contact with the inner cylindrical surface of the elastically deformable element.

8. The valve according to claim 6 or 7, characterized in that the outer surface of the elastically deformable element is made along the generatrix of the cone, the apex of which is directed towards the locking member.

9. The valve according to claim 6, or 7, or 8, characterized in that the elastically deformable element is made up of individual parts with different elastic properties.