RU2166684C2

RU2166684C2 - Gate valve

Info

Publication number: RU2166684C2
Application number: RU97114978/06A
Authority: RU
Inventors: Экрам Абульфас оглы Исмиев
Original assignee: Экрам Абульфас оглы Исмиев
Priority date: 1997-09-09
Filing date: 1997-09-09
Publication date: 2001-05-10

Abstract

FIELD: construction of fittings. SUBSTANCE: gate valve is made in the form of seat with cut-off element. It is positioned between inlet and outlet branch pipes. Cut-off element drive is made as a piston. Above- and under-piston spaces of drive are separated from inlet cavity by means of hydraulic resistances and coupled to outlet cavity through nozzles with flaps. Rods of flaps are actuated by lever made as a tube with longitudinal slots where cut-off element position indicator is placed. Cut-off element is spring-loaded inside yoke. The construction ensures reduction of power consumption. EFFECT: enhanced reliability and tightness of gate valve. 1 dwg

Description

Изобретение относится к области арматуростроения, в частности к задвижкам. The invention relates to the field of valve engineering, in particular to valves.

Задвижка, рассматриваемая в качестве аналога заявленного устройства, содержит запорный орган в виде седла и затвора, прикрепленный к приводу (SU 1590792 A1, 07.09.1990). The valve, considered as an analogue of the claimed device, contains a locking member in the form of a seat and a shutter attached to the actuator (SU 1590792 A1, 09/07/1990).

Недостатком этого устройства является затруднительность достижения герметичности на затворе, ненадежность затвора в связи с его частыми разрушениями - выпадения щечек в условиях эксплуатации и пр. The disadvantage of this device is the difficulty of achieving tightness on the shutter, the unreliability of the shutter due to its frequent destruction - loss of cheeks in operating conditions, etc.

Наиболее близким из аналогов является задвижка, содержащая установленный между входным и выходным патрубками и жестко прикрепленный к приводу, выполненному в виде поршня, запорный орган в виде седла и затвора с указателем положения, с полостями и гидродросселями (SU 1668794 A1, 07.08.1991). The closest of the analogues is a valve containing installed between the inlet and outlet nozzles and rigidly attached to the actuator, made in the form of a piston, a locking member in the form of a seat and a shutter with a position indicator, with cavities and hydraulic throttles (SU 1668794 A1, 08/07/1991).

Недостатком прототипа является необходимость приложения значительного усилия для герметизации затвора, что осуществляется ручным, гидромеханическим, электрическим и др. приводами, связанными с внешними источниками энергии. Значительные усилия, прилагаемые к затвору, приводят к быстрому износу и выходу из строя задвижки в условиях эксплуатации, а конструкция самого затвора трудно поддается герметизации. The disadvantage of the prototype is the need for significant efforts to seal the shutter, which is carried out by manual, hydromechanical, electric, and other actuators associated with external energy sources. Significant efforts applied to the valve lead to rapid wear and failure of the valve in operating conditions, and the design of the valve itself is difficult to seal.

Задачей настоящего изобретения является снижение энергозатрат, повышение надежности, герметичности и быстродействия. The objective of the present invention is to reduce energy consumption, increase reliability, tightness and speed.

Указанная задача решается за счет того, что в задвижке, содержащей установленный между входным и выходным патрубками и жестко прикрепленный к приводу в виде поршня запорный орган в виде седла с затвором, с указателем положения затвора, надпоршневой и подпоршневой полостями, разделенными от входной полости гидросопротивлениями, сообщенными через сопла с заслонками с выходной полостью задвижки, причем штоки заслонок расположены под воздействием рычага, рычаг выполнен в виде трубки с продольными щелями, где помещен указатель положения затвора, который подпружинен внутри обоймы. This problem is solved due to the fact that in the valve containing installed between the inlet and outlet nozzles and rigidly attached to the actuator in the form of a piston, a shut-off element in the form of a saddle with a shutter, with an indicator of the shutter position, over-piston and under-piston cavities, separated by hydraulic resistance from the input cavity, communicated through nozzles with dampers with an outlet cavity of the valve, moreover, the valve rods are located under the influence of the lever, the lever is made in the form of a tube with longitudinal slots, where the position indicator for thief who is biased inside the cage.

Сущность изобретения поясняется чертежом, где представлена принципиальная схема задвижки. The invention is illustrated in the drawing, which shows a schematic diagram of a valve.

Задвижка содержит корпус 1 с входом 2, выходом 3, крышкой 4 и седлом 5, к которому упирается клапан 6 с пружиной 7 через уплотнительную прокладку 8. На клапане выполнена кольцевая проточка 9 со сквозными отверстиями 10. Клапан установлен на посадке с зазором в обойму 11 с полостью 12 и с отверстием 13. Обойма упирается на выступ 14 корпуса задвижки и жестко прикреплена через трубу 15 к поршню 16, разделяющему надпоршневую 17 и подпоршневую 18 полости. Зазор между трубкой и стенкой корпуса задвижки образует гидравлическое сопротивление 19. Подпоршневая и надпоршневая полости сообщаются каналами 20 и 21 с полостями 22 и 23 сопел 24 и 35, на которые пружинами 26 и 27 упираются заслонки 28 и 29, жестко прикрепленные к штокам 30 и 31, концы которых уплотнены кольцами 32 и 33 и выпущены наружу. Над концами этих штоков установлен рычаг 34 в виде трубки со сквозным отверстием 35 на конце, прикрепленный на шарнире 36 к корпусу задвижки. На рычаге 34 выполнены продольные щели 37, через которые выступают пальцы 38 указателя положения затвора задвижки, прикрепленные через шток 39 с уплотнительным кольцом 40 к поршню. Надпоршневая полость 17 через второе гидравлическое сопротивление 41 сообщается с полостью трубки 15. За сопловые полости 42 и 43 каналом 44, выполненным в корпусе задвижки, сообщаются между собой, а через второй канал 45 сообщаются с выходной полостью задвижки. The valve includes a housing 1 with an inlet 2, an outlet 3, a cover 4 and a seat 5, to which the valve 6 abuts against the spring 7 through the gasket 8. An annular groove 9 with through holes 10 is made on the valve. The valve is mounted on the seat with a clearance of 11 with a cavity 12 and with a hole 13. The holder rests on the protrusion 14 of the valve body and is rigidly attached through the pipe 15 to the piston 16 separating the over-piston 17 and the under-piston cavity 18. The gap between the tube and the wall of the valve body forms a hydraulic resistance 19. The under-piston and over-piston cavities communicate with the channels 20 and 21 with the cavities 22 and 23 of the nozzles 24 and 35, on which the shutters 28 and 29 are fixed by the springs 26 and 27, which are rigidly attached to the rods 30 and 31 the ends of which are sealed with rings 32 and 33 and released to the outside. Above the ends of these rods is a lever 34 in the form of a tube with a through hole 35 at the end, mounted on a hinge 36 to the valve body. On the lever 34, longitudinal slots 37 are made, through which the fingers 38 of the gate shutter position indicator protrude through the rod 39 with the sealing ring 40 to the piston. The supra-piston cavity 17 communicates with the tube cavity 15 through the second hydraulic resistance 41. For the nozzle cavities 42 and 43, the channels 44 made in the valve body communicate with each other, and through the second channel 45 they communicate with the valve outlet cavity.

Направление поворота рычага в стороны, соответствующие открытию и закрытию задвижки, обозначены на чертеже стрелками "отк" и "зак". Стрелка "А" указывает направление потока через задвижку. The direction of rotation of the lever to the sides corresponding to the opening and closing of the valve is indicated on the drawing by arrows "open" and "zak". Arrow "A" indicates the direction of flow through the valve.

Задвижка работает следующим образом. The valve operates as follows.

В исходном состоянии сопла 24 и 25 герметично прикрыты подпружиненными заслонками 28 и 29, а седло 5 также герметично прикрыто подпружиненным клапаном 6 на уплотнительной прокладке 8. С подачей потока по стрелке "А" прилегание клапана 6 к седлу 5 усиливается, что повышает герметичность задвижки, все не сообщающиеся с выходом 3 полости которой заполняются потоком с входным давлением. In the initial state, the nozzles 24 and 25 are hermetically closed by spring-loaded flaps 28 and 29, and the seat 5 is also hermetically closed by a spring-loaded valve 6 on the gasket 8. With the flow in the direction of arrow “A”, the fit of the valve 6 to the seat 5 is enhanced, which increases the tightness of the valve, all not communicating with the output 3 of the cavity which are filled with a stream with inlet pressure.

Для открытия подачи потока на выход задвижки достаточно легкого незначительного поворота рычага 34 по стрелке "отк". При этом рычаг нажимает на шток 31, заслонка 29 отходит от сопла 25 и в надпоршневой полости 17 давление снижается благодаря наличию гидросопротивления 41 и сбросу потока из этой полости на выход задвижки через каналы 44 и 45. Поршень 16 под действием входного давления в подпоршневой полости 18 поднимает вверх обойму 11 с клапаном 6, седло 5 открывается и поток устремляется на выход задвижки. В процессе перемещения вверх поршня достаточно освободить рычаг 34, как клапан 6 немедленно зафиксируется в достигнутом положении, так как сопло 25 закроется подпружиненной заслонкой 29 и в обеих полостях поршня 16 снова установится одинаковое входное давление. Таким образом реализуется как полное, так и любое частично открытие задвижки. To open the flow flow to the valve output, a slight slight slight rotation of the lever 34 in the direction of the “open” arrow is sufficient. In this case, the lever presses the rod 31, the valve 29 moves away from the nozzle 25 and the pressure decreases in the supra-piston cavity 17 due to the presence of hydraulic resistance 41 and the discharge of the flow from this cavity to the valve outlet through channels 44 and 45. The piston 16 under the influence of the inlet pressure in the sub-piston cavity 18 raises the cage 11 with the valve 6, the seat 5 opens and the flow rushes to the valve output. In the process of moving up the piston, it is enough to release the lever 34, as the valve 6 is immediately locked in the reached position, since the nozzle 25 is closed by a spring-loaded damper 29 and the same inlet pressure is again established in both piston cavities 16. Thus, both full and any partial opening of the valve is realized.

Для закрытия задвижки необходимо повернуть рычаг 34 по стрелке "зак". При этом сопло 24 откроется и в подпоршневой полости 18 давление снизится благодаря наличию гидросопротивления 19 и сбросу потока из этой полости на выход 3 задвижки через каналы 44 и 45. Поршень 16 под действием входного давления в надпоршневой полости 17 опустит обойму 11 вниз, клапан 6 закроет седло 5 и подача потока на выход задвижки прекратится. При перемещении поршня 16 вниз достаточно освободить рычаг 34, как клапан 6 также немедленно зафиксируется в достигнутом положении по указанной выше причине. Таким образом, как при открытии, так и при закрытии задвижки возможна фиксация клапана 6 относительно седла 5 в любом желаемом промежуточном положении. To close the valve, turn the lever 34 in the direction of the "zak" arrow. In this case, the nozzle 24 will open and in the sub-piston cavity 18 the pressure will decrease due to the presence of hydraulic resistance 19 and the discharge of the flow from this cavity to the valve outlet 3 through channels 44 and 45. The piston 16 will lower the yoke 11 downward under the action of the input pressure in the supra-piston cavity 17, valve 6 will close seat 5 and the flow to the valve output will stop. When moving the piston 16 down, it is enough to release the lever 34, as the valve 6 will also immediately be locked in the reached position for the above reason. Thus, both when opening and closing the valve, it is possible to fix the valve 6 relative to the seat 5 in any desired intermediate position.

Выбором соотношения сечений сопел 24 и 25 к сечениям гидродросселей 19 и 41 можно достичь быстродействия задвижки от нескольких минут до долей секунды, что подтверждено на опытно-промышленных образцах задвижки. By choosing the ratio of the cross sections of the nozzles 24 and 25 to the cross sections of the hydraulic throttles 19 and 41, it is possible to achieve the speed of the valve from several minutes to fractions of a second, which is confirmed on pilot samples of the valve.

Работа задвижки позволяет иметь гарантированный зазор между поршнем и корпусом, исключается необходимость в уплотнительных кольцах на поршне, что значительно снижает приводное усилие, повышает надежность и долговечность. The operation of the valve allows you to have a guaranteed clearance between the piston and the body, eliminating the need for o-rings on the piston, which significantly reduces the drive force, increases reliability and durability.

Очистка седловой полости задвижки в условиях эксплуатации реализуется через крышку 4. Cleaning the valve seat cavity under operating conditions is realized through cover 4.

Экспериментально установлено, что усилие привода предложенной задвижки прямого действия на 1-1,5 порядка меньше усилия привода на традиционных задвижках, что приводит к значительному энергосбережению. It has been experimentally established that the drive force of the proposed direct-acting gate valve is 1-1.5 orders of magnitude lower than the drive force on traditional gate valves, which leads to significant energy saving.

Легкость управления предложенной задвижкой усилием на рычаг до 0,5 кг создает удобства эксплуатации. The ease of control of the proposed valve with a lever force of up to 0.5 kg creates ease of use.

Поток, проходя через задвижку, открывает и закрывает ее воздействием на штоки 30 и 31 рычагом 34, при этом как основная, так и мизерная управляющая части потока остаются внутри задвижки и в окружающую среду не попадают, что обуславливает экономичность и экологичность предложенной задвижки. The flow, passing through the valve, opens and closes it by acting on the rods 30 and 31 with the lever 34, while both the main and the scanty control parts of the stream remain inside the valve and do not enter the environment, which determines the economy and environmental friendliness of the proposed valve.

Рычаг 34 с отверстием 35 одновременно служит талрепом при транспортировке задвижки. The lever 34 with the hole 35 at the same time serves as a turnbuckle during transportation of the valve.

Допустимость использования клапана 6 с уплотнительной прокладкой 8 в предложенной задвижке позволила достичь небывалую для традиционных задвижек герметичность по самому высокому классу. The permissibility of using valve 6 with gasket 8 in the proposed valve has allowed to achieve the highest level of integrity that is unprecedented for traditional valves.

Благодаря перечисленным преимуществам, предложенная задвижка прямого действия с кнопочным управлением, работающая прямо от пренебрежимо малой доли энергии проходящего через нее потока, найдет широкое применение, вытесняя традиционные ненадежные и негерметичные задвижки. Due to these advantages, the proposed direct-acting gate valve with push-button control, working directly from a negligible fraction of the energy of the flow passing through it, will find wide application, displacing traditional unreliable and leaky valves.

Claims

A valve containing a locking element between the inlet and outlet nozzles and rigidly attached to the actuator in the form of a piston in the form of a saddle with a shutter, with an indicator of the shutter position, with over-piston and under-piston cavities, hydraulic resistors separated from the inlet cavity and communicated through nozzles with shutters with the outlet cavity valves, and the valve rods are located under the influence of a lever, characterized in that the lever is made in the form of a tube with longitudinal slots, where a shutter position indicator is placed, which jinn inside the clip.