RU2161745C2

RU2161745C2 - Gate valve

Info

Publication number: RU2161745C2
Application number: RU98121878/06A
Authority: RU
Inventors: А.Э. Гаммер
Original assignee: Открытое акционерное общество "Сибэнергомаш"
Priority date: 1998-12-03
Filing date: 1998-12-03
Publication date: 2001-01-10

Abstract

FIELD: manufacture of fittings; shut-off fittings for thermal and nuclear power stations; pipe lines of chemical and oil-and- gas enterprise. SUBSTANCE: gate valve has body with guides and stop; seats, shut-off member made in form of two plates with beveled inner surfaces, movable rod with distance head and flexible member are arranged in housing. Flexible member is located along longitudinal axis of body between plates and rod for constant pressing of plates to distance head of rod. Inner beveled surfaces of plates are provided with limiting beads and distance head is provided with projections for engagement with above-mentioned beads. Stop is located underneath the body for engagement with plates in closed position. Plates are connected with rod by means of precompressed flexible member mounted between surfaces of plates directed towards it and distance head embracing this head. EFFECT: enhanced reliability and durability of gate valve. 2 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к запорной арматуре и может быть использовано в арматуре тепловых и атомных электростанций, а также на трубопроводах химических и нефтехимических предприятий. The invention relates to valves and can be used in valves of thermal and nuclear power plants, as well as in pipelines of chemical and petrochemical enterprises.

Известна задвижка, содержащая корпус, в котором выполнены направляющие и упор, установлены седла и запорный орган в виде двух тарелей со скошенными внутренними поверхностями и подвижного штока с распорной головкой (cм. авт. св. N 1315703, F 16 K 3/18, 1985 г.). В задвижке указанной конструкции герметизирующее давление на уплотнительные поверхности осуществляется за счет расклинивания тарелей, контактирующих с седлом, распорной головкой. Открытие и закрытие задвижки производится путем перемещения затвора относительно уплотнительных поверхностей корпуса. Тарели при этом прижаты к седлу за счет перепада давления и распирающего усилия от головки штока. Возникающие при этом контактные напряжения на уплотнительных поверхностях достигают значительных величин, что приводит к усилению износа контактных уплотнительных поверхностей. Known valve containing a housing in which the guides and the stop are made, seats and a locking body are installed in the form of two plates with beveled internal surfaces and a movable stem with a spacer head (see ed. St. N 1315703, F 16 K 3/18, 1985 g.). In the valve of the indicated design, the sealing pressure on the sealing surfaces is carried out by wedging the plates in contact with the seat, the spacer head. Opening and closing the valve is done by moving the shutter relative to the sealing surfaces of the housing. The plates are pressed against the saddle due to the pressure drop and bursting force from the rod head. The resulting contact stresses on the sealing surfaces reach significant values, which leads to increased wear of the contact sealing surfaces.

Указанные недостатки в значительной степени устранены в задвижке, наиболее близкой по технической сущности к заявляемой (прототип). См. патент N 1537028, F 16 K 3/18, 1967 г., Франция. These shortcomings are largely eliminated in the valve, the closest in technical essence to the claimed (prototype). See patent N 1537028, F 16 K 3/18, 1967, France.

Названная задвижка содержит корпус с направляющими и упором, в корпусе расположены седла, запорный орган в виде двух тарелей со скошенными внутренними поверхностями, подвижный шток с распорной головкой, упругий элемент, размещенный вдоль продольной оси корпуса между тарелями и штоком с возможностью постоянного поджатия тарелей к распорной головке штока, при этом на внутренних скошенных поверхностях тарелей выполнены ограничительные бурты, а на распорной головке - выступы с возможностью взаимодействия с указанными буртами, причем упор размещен снизу корпуса с возможностью контактирования с тарелями в закрытом положении. В названной задвижке тарели прижаты к седлу за счет перепада давления и распирающего усилия головки штока, что приводит к повышенному износу контактных уплотнительных поверхностей седла и тарелей и соответственно к сокращению срока службы задвижки. Said gate valve comprises a housing with guides and a stop, saddles are located in the housing, a locking element in the form of two plates with beveled internal surfaces, a movable rod with a spacer head, an elastic element located along the longitudinal axis of the body between the plates and the stem with the possibility of constant compression of the plates to the spacer the head of the rod, while on the inner beveled surfaces of the plates restrictive collars are made, and on the spacer head there are protrusions with the possibility of interaction with the specified collars, and the emphasis placed at the bottom of the housing with the ability to contact with the plates in the closed position. In the aforementioned valve, the plates are pressed to the seat due to the pressure drop and the bursting force of the stem head, which leads to increased wear of the contact sealing surfaces of the seat and plates and, consequently, to a reduction in the service life of the valve.

Задачей изобретения является создание простой по конструкции задвижки, в которой обеспечивался бы одновременный совместный ход тарелей и штока до полного перекрытия проходного сечения, при этом разгружающего уплотнительные поверхности от контактного давления в момент открывания и закрытия для увеличения срока службы уплотнительных поверхностей и задвижки в целом. The objective of the invention is to create a valve design that is simple in design, which would ensure simultaneous joint movement of the plates and the stem until the passage section is completely blocked, while unloading the sealing surfaces from contact pressure at the time of opening and closing to increase the service life of the sealing surfaces and the valve as a whole.

Указанная задача решается тем, что в известной задвижке, содержащей корпус с направляющими и упором, в корпусе расположены седла, запорный орган в виде двух тарелей со скошенными внутренними поверхностями, подвижный шток с распорной головкой, упругий элемент, размещенный вдоль продольной оси корпуса между тарелями и штоком с возможностью постоянного поджатия тарелей к распорной головке штока, при этом на внутренних скошенных поверхностях тарелей выполнены ограничительные бурты, а на распорной головке - выступы с возможностью взаимодействия с указанными буртами, причем упор размещен снизу корпуса с возможностью контактирования с тарелями в закрытом положении, согласно изобретению тарели соединены со штоком с помощью предварительно сжатого упругого элемента, установленного между обращенными к нему поверхностями тарелей и распорной головкой с охватом последней. This problem is solved in that in a known valve comprising a housing with guides and a stop, in the housing there are seats, a locking member in the form of two plates with beveled internal surfaces, a movable stem with a spacer head, an elastic element located along the longitudinal axis of the body between the plates and the rod with the possibility of constant preloading of the plates to the spacer head of the rod, while on the inner beveled surfaces of the plates restrictive collars are made, and on the spacer head there are protrusions with the possibility of interaction tviya to said piles, the emphasis is placed below the housing with the possibility of contacting with tareli in a closed position, according to the invention of a plate connected to the rod by means of a pre-compressed elastic member mounted thereto between facing surfaces of a plate and a spacer head, covering the latter.

При этом на распорной головке выполнен продольный разрез. At the same time, a longitudinal section is made on the spacer head.

В дальнейшем изобретение поясняется описанием примера его конкретного выполнения и чертежом, где изображен общий вид предлагаемой задвижки (продольный разрез). The invention is further illustrated by the description of an example of its specific implementation and the drawing, which shows a General view of the proposed valve (longitudinal section).

Задвижка содержит корпус 1, в котором выполнены направляющие и упор 3, установлены седла 4 и запорный орган, состоящий из двух тарелей 5 и подвижного штока 6 с распорной головкой 7. Распорная головка 7 в предпочтительном варианте соединена со штоком плавающим соединением для компенсации погрешностей изготовления деталей и сборки. В других вариантах распорная головка 7 может быть выполнена заодно со штоком 6. На распорной головке 7, имеющей клиновидную форму, в предпочтительном варианте выполнен продольный разрез 8, вдоль оси симметрии, придающий распорной головке 7 упругость для обеспечения равномерности распределения контактных напряжений. В другом варианте распорная головка 7 может быть выполнена без разреза. Тарели 5 прикреплены к штоку 6 с помощью предварительно сжатого упругого элемента 9, выполненного в виде цилиндрической пружины, которая установлена вдоль продольной оси задвижки между обращенными друг к другу торцевыми сторонами тарелей 5 и распорной головки 7 и охватывает хвостовки последней. Упомянутый упругий элемент 9 не только поджимает тарели 5 к распорной головке 7, но и скрепляет тарели 5 со штоком 6, а также обеспечивает некоторый свободный ход штока 6 относительно тарелей 5 после их остановки в крайнем нижнем положении (на величину своего рабочего хода), что необходимо для создания распирающего усилия. В верхней части скошенных внутренних поверхностей тарелей 5 выполнены ограничительные бурты 10, а на распорной головке 7 выполнены выступы 11 для взаимодействия с упомянутыми буртами 10 при открытии задвижки. The valve includes a housing 1, in which the guides and the stop 3 are made, saddles 4 and a locking element are installed, consisting of two plates 5 and a movable rod 6 with a spacer head 7. The spacer head 7 is preferably connected to the rod by a floating connection to compensate for manufacturing errors and assembly. In other embodiments, the spacer head 7 may be integral with the stem 6. On the spacer head 7 having a wedge-shaped shape, a longitudinal section 8 is preferably made along the axis of symmetry, giving the spacer head 7 elasticity to ensure uniform distribution of contact stresses. In another embodiment, the spacer head 7 may be made without a cut. The plates 5 are attached to the stem 6 by means of a pre-compressed elastic element 9 made in the form of a cylindrical spring, which is installed along the longitudinal axis of the valve between the end faces of the plates 5 and the spacer head 7 facing each other and covers the ends of the latter. The said elastic element 9 not only presses the plates 5 to the spacer head 7, but also fastens the plates 5 with the rod 6, and also provides some free movement of the rod 6 relative to the plates 5 after they stop in the lowest position (by the value of their working stroke), which necessary to create a bursting effort. In the upper part of the chamfered inner surfaces of the plates 5, restrictive collars 10 are made, and on the spacer head 7, protrusions 11 are made for interacting with said collars 10 when the valve is opened.

Задвижка работает следующим образом. The valve operates as follows.

Тарели 5 в крайнем верхнем положении прижаты к распорной головке 7 упругим элементом 9, который препятствует раскрытию запорного органа. При опускании штока 6 скрепленные с ним упругим элементом 9 тарели 5, поджатые к распорной головке 7, также опускаются и в положении полного перекрытия проходного сечения упираются в ограничительный упор 3 расположенный снизу корпуса 1. При этом исключается остановка тарелей 5 в промежуточном положении, что повышает надежность работы задвижки. Шток 6 с распорной головкой 7, обладающий некоторой подвижностью относительно тарелей 5 за счет упругости их крепления к последнему, продолжает движение на величину рабочего хода упругого элемента 9 и создает распирающее усилие, прижимая тарели 5 к уплотнительным поверхностям седел 4. Продольный разрез 8, выполненный на распорной головке 7, придает последней упругость, позволяя тем самым компенсировать возможные отклонения от параллельности сопрягаемых поверхностей, что также повышает надежность и долговечность работы задвижки. При открывании задвижки сначала перемещается шток 6 с распорной головкой 7 (тарели 5 остаются на месте) и снижает давление на уплотнительные поверхности. Упругий элемент 9 поджимает тарели 5 к распорной головке 7, при этом между седлами 4 и тарелями 5 образуется некоторый зазор. Только после этого распорная головка 7 при движении в направлении открывания доходит до ограничительных буртов 10 на тарелях 5 и, захватив их выступами 11, открывает задвижку. Таким образом, скрепление таралей 5 со штоком 6 упругим элементом 9 исключает создание распорной головкой 7 контактных напряжений на уплотнительных поверхностях до полного перекрытия тарелями проходного сечения, что повышает надежность и долговечность работы задвижки. Размещение упругого элемента 9 вдоль продольной оси задвижки между тарелями 5 и распорной головкой 7 с охватом последней позволяет не только поджать тарели 5 к распорной головке 7, но и этим же упругим элементом 9 обеспечить крепление последних к штоку 6, а также обеспечить требуемый свободный ход штока 6 относительно тарелей 5 в их крайнем нижнем положении, что упрощает конструкцию задвижки, повышает ее надежность и долговечность. The plates 5 in the extreme upper position are pressed against the spacer head 7 by an elastic element 9, which prevents the opening of the locking element. When lowering the rod 6, the plates 5 fastened to it by the elastic element 9, pressed against the spacer head 7, also fall and in the position of the complete overlap of the passage section they abut against the limit stop 3 located at the bottom of the housing 1. This stops the plates 5 in an intermediate position, which increases the reliability of the valve. The rod 6 with a spacer head 7, which has some mobility relative to the plates 5 due to the elasticity of their attachment to the latter, continues to move by the working stroke of the elastic element 9 and creates a bursting force, pressing the plates 5 to the sealing surfaces of the seats 4. A longitudinal section 8 made on the expansion head 7, gives the latter elasticity, thereby compensating for possible deviations from the parallelism of the mating surfaces, which also increases the reliability and durability of the valve. When opening the valve, the rod 6 with the spacer head 7 moves first (the plates 5 remain in place) and reduces the pressure on the sealing surfaces. The elastic element 9 presses the plates 5 to the spacer head 7, while a certain gap is formed between the saddles 4 and the plates 5. Only after this, the expansion head 7 when moving in the opening direction reaches the restrictive collars 10 on the plates 5 and, capturing them with the protrusions 11, opens the valve. Thus, the bonding of the rams 5 with the stem 6 of the elastic element 9 eliminates the creation of the spacer head 7 of contact stresses on the sealing surfaces until the plates completely overlap the bore, which increases the reliability and durability of the valve. The placement of the elastic element 9 along the longitudinal axis of the valve between the plates 5 and the spacer head 7 with the coverage of the latter allows not only to press the plates 5 to the spacer head 7, but also with the same elastic element 9 to secure the latter to the stem 6, and also provide the required free stroke of the rod 6 relative to the plates 5 in their extreme lower position, which simplifies the design of the valve, increases its reliability and durability.

Claims

1. A valve containing a housing with guides and a stop, seats are located in the housing, a locking element in the form of two plates with beveled internal surfaces, a movable stem with a spacer head and an elastic element located along the longitudinal axis of the housing between the plates and the stem with the possibility of constant compression of the plates to the spacer head of the rod, while on the inner beveled surfaces of the plates, restrictive collars are made, and on the spacer head are protrusions, with the possibility of interaction with these collars, and the emphasis is It also has the bottom of the case with the possibility of contacting the plates in the closed position, characterized in that the plates are connected to the rod by means of the previously compressed said elastic element mounted between the surfaces of the plates facing it and the spacer head with the latter covering.

2. The valve according to claim 1, characterized in that a longitudinal section is made on the spacer head.