RU2172881C1

RU2172881C1 - Valve

Info

Publication number: RU2172881C1
Application number: RU2000102452/06A
Authority: RU
Inventors: А.А. Григорьев
Original assignee: Григорьев Анатолий Анатольевич
Priority date: 2000-02-03
Filing date: 2000-02-03
Publication date: 2001-08-27

Abstract

FIELD: valving. SUBSTANCE: valve contains housing with seat, closure member made of pivotable disk with a drive, gland, elasticdeformation member, adjusting member located in a groove, and passage. The later interconnects the groove and external surface of the sealed member. The adjusting member is made from flexible material and its size can be increased within the limits of the groove. The pressure member is mounted in the passage from the outer side of the sealed member to maintain permanent positive pressure in the groove. The sealing member, the adjusting and pressure members are placed and/or in the housing and/or in the closure member, and/or in the gland. EFFECT: enhanced sealing of the valve, longer service life, enhanced maintainability. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к арматуре для магистральных трубопроводов, в частности к запорным устройствам и способам обеспечения их герметичности. The invention relates to fittings for trunk pipelines, in particular to locking devices and methods for ensuring their tightness.

Известны затворы, содержащие корпус и запорный орган, герметичность конструкции которых, особенно по линии взаимодействия седла и запорного органа, обеспечивают тем, что снабжают сопрягаемые детали уплотнением, преимущественно упругодеформируемым. К таким относятся, например, затворы по RU N 2020347, кл. F 16 К 3/02, 1994 г., по ЕР N 0233060, кл. F 16 К 5/06, 1991 г. и по DE N 1943985 A1, кл. F 16 К 1/226, 1977 г. В процессе эксплуатации затвора поверхности уплотнительных элементов деформируются либо изнашиваются, образуя зазор, сквозь который происходит утечка рабочей среды. Known valves containing a housing and a locking member, the tightness of the structure of which, especially along the line of interaction of the seat and the locking member, is provided by providing the mating parts with a seal, which is predominantly elastically deformable. These include, for example, valves according to RU N 2020347, cl. F 16 K 3/02, 1994, according to EP N 0233060, CL F 16 K 5/06, 1991 and according to DE N 1943985 A1, CL F 16 K 1/226, 1977. During the operation of the shutter, the surfaces of the sealing elements are deformed or worn out, forming a gap through which the fluid leaks.

Известны затворы, в которых этот недостаток устраняют тем, что уплотнение нагружают дополнительно поджимным элементом, например пружиной (WO 94/23227, кл. F 16 K 5/06, 1994 г.; ЕР N 0412229 B1, кл. F 16 К 1/226, 1994 г. ). Упомянутые элементы со временем также могут утрачивать свои упругие свойства и возникает необходимость их замены с разборкой всей конструкции. Valves are known in which this drawback is eliminated by the fact that the seal is additionally loaded with a pressing element, for example a spring (WO 94/23227, class F 16 K 5/06, 1994; EP N 0412229 B1, class F 16 K 1 / 226, 1994). The mentioned elements can also lose their elastic properties over time and the need arises for their replacement with disassembly of the entire structure.

Наиболее близким к заявляемому по числу совпадающих признаков является дисковый затвор по RU N 2030668, кл. F 16 К 1/226, 1995 г., содержащий корпус с эластичным вкладышем, поворотный диск с приводным валом, а также поджимной элемент, охватывающий вкладыш и выполненный в виде двух спиральных одновитковых пружин со стяжкой. Плотное поджатие пружин к основному уплотнительному элементу происходит за счет уменьшения их диаметра при закручивании посредством стяжки. Со временем работающие на растяжение пружины утрачивают свои упругие свойства и для сохранения работоспособности затвора требуется их замена с разборкой всей конструкции. Closest to the claimed by the number of matching features is a disk shutter according to RU N 2030668, class. F 16 K 1/226, 1995, comprising a housing with an elastic insert, a rotary disk with a drive shaft, as well as a clamping element covering the insert and made in the form of two spiral single-coil springs with a coupler. The tight compression of the springs to the main sealing element occurs by reducing their diameter when twisting by means of a screed. Over time, the tensile springs lose their elastic properties and to maintain the shutter operability, they need to be replaced with the whole structure disassembled.

Настоящее изобретение решает задачу повышения герметичности затвора с одновременным продлением рабочего ресурса, а также повышения ремонтопригодности без демонтажа арматуры. The present invention solves the problem of increasing the shutter tightness while extending the service life, as well as improving maintainability without dismantling the fittings.

Задача решается тем, что в затворе, содержащем корпус с седлом, сальник, запорный орган в виде поворотного диска с приводом, упругодеформируемый уплотнительный элемент, размещенный в канавке поджимной элемент и канал, сообщающий канавку с внешней поверхностью уплотняемого элемента, поджимной элемент выполнен из эластичного материала с возможностью увеличения его размеров в пределах канавки, а в канале с внешней стороны уплотняемого элемента установлен нажимной элемент для поддержания избыточного давления в канавке, причем уплотнительный элемент, расположенный в канавке поджимной элемент и нажимной элемент размещены и/или в корпусе, и/или в запорном органе, и/или в сальнике. Поджимной элемент, размеры которого в исходном состоянии соизмеримы с размерами канавки, в силу свойств материала под воздействием давления, создаваемого нажимным элементом, работая на расширение, заполняет канавку полностью, обеспечивая плотный охват уплотнения и равномерное распределение поля контактных напряжений, а нажимной элемент, создавая в канавке избыточное давление, оставляет поджимной элемент в напряженном состоянии в течение всего времени эксплуатации. Нажимной элемент может быть выполнен пневматическим либо гидравлическим. Поджимной элемент может быть выполнен таким образом, что часть его помещается и в канале. В этом случае нажимной элемент может представлять собой винт, связанный с концом канала, выходящим на внешнюю поверхность уплотняемого элемента, по резьбе с возможностью непосредственного контакта с поджимным элементом. При необходимости усиления обжатия уплотнительного элемента, которая может возникнуть в процессе износа отдельных элементов конструкции, может быть произведено добавление эластичного материала в канавку через канал в корпусе без разборки затвора. Таким образом может быть уплотнена любая из деталей затвора, в том числе корпус в области седла, запорный орган либо сальник, если это предпочтительно в конкретной конструкции затвора. The problem is solved in that in a shutter comprising a housing with a seat, an oil seal, a locking member in the form of a rotary disk with an actuator, an elastically deformable sealing element placed in the groove of the compression element and a channel communicating the groove with the outer surface of the sealing element, the compression element is made of elastic material with the possibility of increasing its size within the groove, and in the channel on the outside of the sealing element is installed a pressure element to maintain excess pressure in the groove, the seal the second element located in the groove of the pressing element and the pressing element are placed and / or in the housing, and / or in the locking body, and / or in the gland. The pressing element, the dimensions of which in the initial state are commensurate with the dimensions of the groove, due to the properties of the material under the pressure created by the pressure element, working on the expansion, fills the groove completely, providing a tight coverage of the seal and uniform distribution of the contact stress field, and the pressure element, creating in overpressure in the groove, leaves the clamping element in tension during the entire operation period. The pressing element can be made pneumatic or hydraulic. The pressing element can be made in such a way that part of it is placed in the channel. In this case, the pressing element may be a screw connected to the end of the channel facing the outer surface of the sealing element, threaded with the possibility of direct contact with the pressing element. If it is necessary to strengthen the compression of the sealing element, which may occur during the wear of individual structural elements, elastic material can be added to the groove through the channel in the housing without disassembling the shutter. In this way, any of the details of the valve can be sealed, including a housing in the area of the seat, a locking element or an oil seal, if this is preferred in a particular valve structure.

Изобретение поясняется описанием, в качестве примера, конструкции дискового затвора и чертежами. На фиг. 1 приведен разрез затвора с уплотненным корпусом в области седла, на фиг. 2 - разрез уплотненного запорного диска. The invention is illustrated by the description, as an example, the design of the disk shutter and drawings. In FIG. 1 shows a section through a shutter with a sealed housing in the region of the seat; FIG. 2 is a section through a sealed locking disc.

Затвор (фиг. 1) содержит корпус 1 с эластичным уплотнительным элементом в виде вкладыша 2, запорный орган в виде поворотного диска 3 с валом привода 4, а также поджимной элемент 5, размещенный в канавке 6, расположенной между корпусом и вкладышем. В корпусе выполнен канал 7, сопряженный с канавкой 6 и сообщающий ее с внешней поверхностью уплотняемого элемента. Канал соединен с нажимным элементом 8, создающим избыточное давление в канавке. Поджимной элемент 5 выполнен из эластичного материала, например полиуретана или материала ФУМ. Он может быть предварительно сформирован в виде жгута, помещен в канавку 6 в процессе сборки затвора, а после создания в канавке избыточного давления, расширившись, может полностью заполнить канавку 6. Он может быть также выполнен путем заполнения канавки через канал эластичным материалом под давлением в полностью собранном затворе. В зависимости от типа материала последний может быть предварительно подвергнут нагреванию до температуры размягчения для достижения наибольшей плотности заполнения канавки. Аналогично может быть сформирован и поджимной элемент в канале 7, а нажимной элемент 8 выполнен, например, в виде винта, контактирующего с поджимным элементом непосредственно и сопряженного с каналом по резьбе. На фиг. 2 приведен разрез уплотненного поворотного диска 3, который также содержит уплотнительный элемент 9 и поджимной элемент 10, размещенный в канавке 11, соединенной с внешней поверхностью диска 3 каналом 12. Чтобы избежать разборки затвора в процессе ремонта, канал может быть выполнен в приводном валу 4, к выходному отверстию которого подсоединен нажимной элемент для создания избыточного давления, например винт. Аналогичным образом может быть выполнен и сальник, то есть уплотнение корпуса в месте выхода из него вала привода (на чертежах не показан). The shutter (Fig. 1) contains a housing 1 with an elastic sealing element in the form of a liner 2, a locking member in the form of a rotary disk 3 with a drive shaft 4, as well as a clamping element 5 located in a groove 6 located between the housing and the liner. A channel 7 is made in the housing, coupled to a groove 6 and communicating it with the outer surface of the sealing element. The channel is connected to the pressure element 8, which creates excess pressure in the groove. The pressing element 5 is made of an elastic material, such as polyurethane or FUM material. It can be preformed in the form of a bundle, placed in the groove 6 during the assembly of the shutter, and after creating excess pressure in the groove, expanding can completely fill the groove 6. It can also be made by filling the groove through the channel with elastic material under full pressure assembled shutter. Depending on the type of material, the latter may be preliminarily subjected to heating to a softening temperature to achieve the highest filling density of the groove. Similarly, a clamping element can be formed in the channel 7, and the pressing element 8 is made, for example, in the form of a screw in direct contact with the pressing element and mating with the channel by thread. In FIG. 2 shows a section through a sealed rotary disk 3, which also contains a sealing element 9 and a clamping element 10 located in a groove 11 connected to the outer surface of the disk 3 by a channel 12. To avoid disassembling the shutter during repair, the channel can be made in the drive shaft 4, to the outlet of which a pressure member is connected to create excess pressure, for example a screw. In a similar way, an oil seal can be made, that is, a housing seal at the point of exit of the drive shaft from it (not shown in the drawings).

Дисковый затвор работает следующим образом. The disk shutter operates as follows.

Рукояткой 13 через вал привода 4 поворотный диск 3 устанавливается в положение "открыт", то есть вдоль потока рабочей среды, пропуская ее через затвор. Закрытие затвора производится поворотом рукоятки в противоположном направлении. Перевод затвора из одного состояния в другое осуществляется с преодолением упругого сопротивления уплотнения в целом, что обеспечивает герметичность затвора в месте сопряжения его деталей. The handle 13 through the drive shaft 4, the rotary disk 3 is set to the "open" position, that is, along the flow of the working medium, passing it through the shutter. The shutter is closed by turning the handle in the opposite direction. The shutter is transferred from one state to another by overcoming the elastic resistance of the seal as a whole, which ensures the shutter is leakproof at the interface between its parts.

Изобретение может быть использовано в составе магистральных трубопроводов для перекрытия или регулирования потока транспортируемой по нему среды, в основном жидкости или газа. The invention can be used as part of trunk pipelines to shut off or control the flow of the medium transported through it, mainly liquid or gas.

Claims

1. A shutter comprising a housing with a saddle, an oil seal, a locking member in the form of a rotary disk with an actuator, an elastically deformable sealing element located in the groove of the pressing element and a channel communicating with the external surface of the sealing element, characterized in that the pressing element is made of elastic material with the possibility of increasing its size within the groove, and in the channel from the outside of the sealing element, a pressure element is installed to maintain excess pressure in the groove, and the sealing th element disposed in the groove biasing member and the pressing member are arranged and / or in the housing, and / or in the locking body and / or in the packing.

2. The shutter according to claim 1, characterized in that the pinch element is also located in the channel.

3. The shutter according to claim 2, characterized in that the pressure element is made in the form of a screw in contact with the pressure element.