RU2160861C1

RU2160861C1 - Cut-off valve

Info

Publication number: RU2160861C1
Application number: RU2000110264A
Authority: RU
Inventors: И.А. Гусев; А.М. Поваляев
Original assignee: Андреев Александр Павлович; Бурмистров Борис Владимирович; Гусев Игорь Александрович; Ермолаев Владимир Викторович
Priority date: 2000-04-25
Filing date: 2000-04-25
Publication date: 2000-12-20

Abstract

FIELD: pipeline cut-off fixtures. SUBSTANCE: cut-off valve relates to cut-off equipment with drive used in production lines of pipeline with liquid corrosive media, steam, gas, at high temperature (T < 600C) and pressure (P < 400_atm.abs). Cut-off valve has body, seat arranged in it, cut-off member with sealed rod, and ball-screw transmission, nut of which is coupled to flywheel. Transmission is provided with device by-passing of balls from extreme actuated screw turn to the other one. Seat and cut-off member are provided with tapered sealing surface. Transmission nut is coupled to rod of cut-off member. Screw is positioned concentrically with rod for its centering and creating of force on rod sealing. The above-indicated device is made as bushing with recess mounted on nut for by-passing of balls. Valve is provided with flexible element acting on bushing at end of closing for separation of its recess from transmission turns. EFFECT: enhanced sealing. 1 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной запорной арматуре и может быть использовано в качестве запорной аппаратуры с приводом на технологических линиях трубопровода с жидкими агрессивными средами, паром, газом, с высокой температурой (T< 600^oC) и давлением (P < 400 атм.).The invention relates to pipeline valves and can be used as locking equipment with a drive on the technological lines of the pipeline with liquid aggressive environments, steam, gas, with high temperature (T <600 ^o C) and pressure (P <400 atm.).

Известна запорная арматура, например шиберная задвижка, запорный орган которой снабжен поршневым приводом и ручным приводом, причем ручной привод - маховик - снабжен шариковинтовой передачей, содержащей связанную с маховиком гайку, винт, обгонный канал и шарики (см. патент US 4691893, кл. F 16 K 31/14, 1987 г.)
Основным недостатком известной конструкции является сложность перепуска шариков с одного крайнего задействованного витка винта на другой крайний.Known shutoff valves, for example, a slide gate valve, the shutoff member of which is equipped with a piston actuator and a manual actuator, the manual actuator - a flywheel - equipped with a ball screw containing a nut, screw, overrun channel and balls (see US patent 4691893, class F 16 K 31/14, 1987)
The main disadvantage of the known design is the difficulty of transferring the balls from one extreme involved turn of the screw to the other extreme.

Известно запорное устройство, содержащее корпус, размещенное в нем седло, запорный орган с уплотненным штоком и шариковинтовую передачу, гайка которой соединена с маховиком, причем передача снабжена устройством перепуска шариков с крайнего задействованного витка винта на другой (см. RU 2049945 C1, кл. F 16 K 31/44, 3/02, 1995 г.)
Указанное известное устройство принято в качестве прототипа, как наиболее близкий по технической сущности и достигаемому результату аналог.A locking device is known that comprises a housing, a seat housed inside it, a locking member with a sealed rod and a ball screw, the nut of which is connected to the flywheel, and the gear is equipped with a ball bypass device from the extreme screw turn to another (see RU 2049945 C1, class F 16 K 31/44, 3/02, 1995)
The specified known device is adopted as a prototype, as the closest in technical essence and the achieved result analogue.

В этом указанном устройстве перепуск шариков с одного крайнего задействованного витка винта на другой крайний виток осуществляется по пазу, выполненному в самой гайке. In this device, the balls are transferred from one extreme screw turn to the other extreme turn by the groove made in the nut itself.

Однако в нем не предусмотрена возможность стопорения закрытого положения запорного устройства, что при использовании несамотормозящей шариковинтовой передачи может привести к неконтролируемым утечкам по винту устройства. However, it does not provide for the possibility of locking the closed position of the locking device, which, when using a non-self-locking ball screw, can lead to uncontrolled leaks on the screw of the device.

Задачей изобретения является устранение выше указанных недостатков за счет гарантированного исключения неконтролируемых утечек, что обеспечивает повышение герметичности в закрытом положении запорного устройства - вентиля. The objective of the invention is to eliminate the above disadvantages due to the guaranteed exclusion of uncontrolled leaks, which provides increased tightness in the closed position of the locking device - the valve.

Технический результат изобретения достигается тем, что в запорном вентиле, содержащем корпус, размещенное в нем седло, запорный орган с уплотненным штоком и шариковинтовую передачу, гайка которой соединена с маховиком, причем передача снабжена устройством перепуска шариков с крайнего задействованного витка винта на другой, седло и запорный орган выполнены с конусной уплотнительной поверхностью, гайка передачи соединена со штоком запорного органа, винт установлен концентрично штоку с возможностью его центрирования и создания усилия на уплотнении штока, а упомянутое устройство выполнено в виде установленной на гайке втулки с пазом для перепуска шариков, причем вентиль снабжен упругим элементом, воздействующим в конце закрытия на втулку с возможностью разобщения ее паза от витков передачи. The technical result of the invention is achieved by the fact that in the shut-off valve containing the housing, the seat is located in it, the shut-off element with a sealed rod and a ball screw transmission, the nut of which is connected to the flywheel, and the transmission is equipped with a device for transferring balls from the extreme screw turn to another, the seat and the locking body is made with a conical sealing surface, the transmission nut is connected to the rod of the locking body, the screw is mounted concentrically to the rod with the possibility of centering and creating effort on stem seal, and said device is a nut mounted on the sleeve with a groove for bypassing balls, wherein the valve is provided with an elastic element acting on the end closure of the sleeve with the possibility of separation from its slot transmission coils.

Указанные признаки являются существенными и взаимосвязанными между собой причинно-следственной связью с образованием совокупности существенных признаков, достаточных для достижения технического результата. These signs are significant and interconnected causal relationship with the formation of a set of essential features sufficient to achieve a technical result.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где
на фиг. 1 показан продольный разрез запорного вентиля,
на фиг.2 - фрагмент продольного разреза по шариковинтовой передаче,
на фиг.3 и 4 поперечное сечение шариковинтовой передачи соответственно в положении "открыто" и "закрыто".The invention is illustrated by drawings, where
in FIG. 1 shows a longitudinal section through a shut-off valve,
figure 2 is a fragment of a longitudinal section through a ball screw,
figure 3 and 4, the cross section of the ball screw, respectively, in the "open" and "closed" position.

Настоящее изобретение поясняется конкретным примером выполнения, который, однако, не является единственно возможным, но наглядно демонстрирует возможность достижения данной совокупностью существенных признаков заданного технического результата. The present invention is illustrated by a specific embodiment, which, however, is not the only possible, but clearly demonstrates the possibility of achieving this set of essential features of a given technical result.

Вентиль содержит корпус 1 со сменным седлом 2 и запорным органом 3, имеющими конусную уплотнительную поверхность, и привод в виде шариковинтовой передачи. Гайка 4 передачи соединена с маховиком 5 и через промежуточные детали 6 и 7, соединенные между собой с помощью шарикового замка 8, со штоком 9. Винт 10 передачи установлен концентрично штоку с возможностью центрирования последнего и создания усилия на уплотнении 11 за счет выполнения на его конце грундбуксы 12, зажимаемой накидной гайкой 13. Поджим уплотнения 11 производится при открытом положении вентиля с последующей регулировкой. Высота поджима уплотнения равна высоте вывинчивания детали 6, которая стопорится крышкой 14. Сменное седло 4 снабжено уплотнением 15. The valve comprises a housing 1 with a replaceable seat 2 and a locking member 3 having a conical sealing surface, and a drive in the form of a ball screw. The transmission nut 4 is connected to the flywheel 5 and through intermediate parts 6 and 7, connected to each other by a ball lock 8, with the rod 9. The transmission screw 10 is mounted concentrically to the rod with the possibility of centering the latter and creating a force on the seal 11 due to the execution at its end packing followers 12, clamped with a union nut 13. The seal 11 is clamped in the open position of the valve with subsequent adjustment. The height of the compression seal is equal to the height of unscrewing the part 6, which is locked by the cover 14. The replaceable seat 4 is provided with a seal 15.

Вентиль снабжен устройством перепуска шариков 16 с крайнего задействованного витка винта на другой, выполненным в виде втулки 17, установленной на гайке. Втулка 17 имеет паз 18 для перепуска шариков 16. Между втулкой 17 и гайкой 13 установлен упругий элемент 19, например пластинчатая пружина, воздействующая в конце закрытия на втулку 17 с возможностью разобщения ее паза 18 от витков передачи. The valve is equipped with a device for bypassing the balls 16 from the last engaged turn of the screw to another, made in the form of a sleeve 17 mounted on a nut. The sleeve 17 has a groove 18 for bypassing the balls 16. Between the sleeve 17 and the nut 13 is installed an elastic element 19, for example a leaf spring, acting at the end of the closure on the sleeve 17 with the possibility of separation of its groove 18 from the transmission turns.

Работает вентиль следующим образом. The valve operates as follows.

Вращением маховика 5 через шариковинтовую передачу обеспечивается перемещение штока 9 с запорным органом 3 на открытие или закрытие вентиля (фиг. 1, 2, 3). В момент закрытия втулка 17 упирается на упругий элемент 19 таким образом, что силы трения между втулкой 17 и деталью 6 приводят к их относительному смещению. The rotation of the flywheel 5 through a ball screw transmission ensures the movement of the rod 9 with the locking element 3 to open or close the valve (Fig. 1, 2, 3). At the moment of closure, the sleeve 17 abuts against the elastic element 19 so that the friction forces between the sleeve 17 and the part 6 lead to their relative displacement.

Смещение втулки 17 относительно детали 6 приводит к смещению паза 18 (фиг. 4) для перепуска шариков 16 относительно витка детали 6, что в свою очередь приводит к запиранию шариков от смещения и предотвращению произвольного смещения грундбуксы посредством шариковинтовой передачи относительно детали 6. При этом с целью ограничения относительного перемещения втулки 17 и детали 6 в последней закреплен штырь 15, размещенный в пазу, выполненном во втулке 17. The offset of the sleeve 17 relative to the part 6 leads to the displacement of the groove 18 (Fig. 4) for bypassing the balls 16 relative to the turn of the part 6, which in turn leads to the locking of the balls from displacement and to prevent arbitrary displacement of the packing follower with respect to the part 6. In order to limit the relative movement of the sleeve 17 and the part 6, a pin 15 is mounted in the latter, located in a groove made in the sleeve 17.

Для открытия вентиля необходимо повернуть маховик в противоположном направлении. При этом имеется в шариковинтовой передаче люфт, на величину которого возможно повернуть маховик 5 и тем самым совместить паз 18 с витками детали 6. За счет совмещения паза 18 с витками детали 6 осуществляется возможность перемещения шариков 16 и вращение детали 6. Использование шариковинтовой передачи обеспечивает при вращении детали 6 осевое перемещение грундбуксы 12 и открытие вентиля. To open the valve, turn the handwheel in the opposite direction. At the same time, there is a play in the ball screw transmission, the value of which allows turning the flywheel 5 and thereby aligning the groove 18 with the turns of the part 6. By combining the groove 18 with the turns of the part 6, it is possible to move the balls 16 and rotate the part 6. The use of the ball screw provides rotation of the part 6 axial movement of the packing follower 12 and the opening of the valve.

Изобретение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость", поскольку его реализация возможна при использовании существующих средств производства с применением известных технологических операций. The invention meets the condition of patentability "industrial applicability", since its implementation is possible using existing means of production using known technological operations.

Claims

A shut-off valve comprising a housing, a seat housed therein, a shut-off element with a sealed rod and a ball screw, the nut of which is connected to a flywheel, the gear being equipped with a device for transferring balls from the last screw turn to another, characterized in that the seat and shut-off element are made with tapered sealing surface, the transmission nut is connected to the rod of the locking element, the screw is mounted concentrically to the rod with the possibility of centering and creating forces on the rod seal, and the mentioned oystvo designed as a nut mounted on the sleeve with a groove for bypassing balls, wherein the valve is provided with an elastic element acting on the end closure of the sleeve with the possibility of separation from its slot transmission coils.