RU2206007C1 - Шиберная задвижка - Google Patents
Шиберная задвижка Download PDFInfo
- Publication number
- RU2206007C1 RU2206007C1 RU2002114682/06A RU2002114682A RU2206007C1 RU 2206007 C1 RU2206007 C1 RU 2206007C1 RU 2002114682/06 A RU2002114682/06 A RU 2002114682/06A RU 2002114682 A RU2002114682 A RU 2002114682A RU 2206007 C1 RU2206007 C1 RU 2206007C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bushings
- gate
- housing
- sealing
- pressure
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Sliding Valves (AREA)
- Details Of Valves (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области арматуростроения, в частности к шиберным задвижкам, и предназначено для надежного перекрытия трубопроводов. Шиберная задвижка содержит корпус, шибер, установленный в корпусе с седлами. Седла выполнены в виде подпружиненных относительно корпуса телескопических втулок с уплотнительными узлами с образованием кольцевой полости между ними. Втулки снабжены ответными буртами с образованием камеры переменного объема между ними. Указанная камера сообщена с кольцевой полостью. Наружная втулка снабжена дополнительным буртом с образованием смежной камеры переменного объема. Последняя посредством канала во внутренней втулке сообщена с проходным отверстием задвижки. Изобретение направлено на повышение эксплуатационных качеств задвижки и надежности ее работы. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.
Description
Изобретение относится к области машиностроения, в частности к арматуростроению, а именно к шиберным задвижкам с ручным или гидро-, пневмоприводом.
Известна шиберная задвижка, содержащая установленные в корпусе шибер со штоком, седла, уплотнительные устройства штока и шибера (см., например, Молчанов Г.В. Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. - М.: Недра, 1984, с. 94, рис.1У. 12).
Недостатком известного устройства является низкая надежность вследствие интенсивного износа уплотнительных узлов шибера и появления утечек через задвижку с выходом из строя уплотнительного устройства шибера.
Известна шиберная задвижка, содержащая установленные в корпусе шибер с седлом, шток с уплотнительным узлом, установленным в крышке, штуцер для принудительной подачи смазки в корпус задвижки (см. там же, с.95, рис.1У. 13). В известном устройстве подача смазки в корпус позволяет снизить износ пары трения.
Недостатком известного устройства являются низкая надежность вследствие появления утечек через задвижку с выходом из строя уплотнительного узла шибера.
Известна шиберная задвижка, содержащая установленные в корпусе шибер и шток с уплотнительным узлом, седла, выполненные в виде подпружиненных со стороны корпуса телескопических втулок с уплотнительными узлами с образованием кольцевой межуплотнительной полости, которые снабжены ответно выполненными буртами с возможностью образования между буртами камеры переменного объема, сообщенной с кольцевой полостью (см. Патент США 5090661, МПК7 F 16 K 3/16, 1992 г.), который принят за прототип.
Известное устройство позволяет сохранять герметичность задвижки при выходе из строя внутреннего первичного уплотнителя шибера.
Недостатками прототипа являются низкая надежность вследствие одновременного контакта и износа торцевых уплотнительных узлов обеих втулок, низкая герметичность первичного уплотнителя седла при низком рабочем давлении из за незначительной неуравновешенной площади седла.
Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности работы задвижки путем осуществления последовательной работы уплотнителей втулок и увеличения усилия прижатия седел к шиберу с повышением давления герметизируемой среды.
Для достижения указанного технического результата в шиберной задвижке, содержащей корпус, шибер, установленный в корпусе с седлами, выполненными в виде подпружиненных относительно корпуса телескопических втулок с уплотнительными узлами с образованием кольцевой полости между уплотнительными узлами, втулки снабжены ответными буртами с образованием камеры переменного объема между ними, сообщаемой с кольцевой полостью, наружная втулка снабжена дополнительным буртом с образованием смежной камеры переменного объема, которая посредством радиального канала во внутренней втулке сообщена с проходным отверстием задвижки.
Бурт наружной втулки со стороны корпуса выполнен с возможностью ограниченного упорами наружного и внутреннего втулок осевого перемещения, причем упор внутренней втулки выполнен со стороны камеры переменного объема.
Уплотнительный узел наружной втулки жестко связан с ее боковой поверхностью и упором втулки с образованием камеры переменного объема между уплотнительным узлом и буртом.
Ход наружной втулки меньше максимальной деформации уплотнительного узла.
Сопоставительный анализ заявляемого технического решения с существующим уровнем техники не выявил из источников известности наличия в них отличительных признаков заявляемого технического решения с достижением указанного технического результата, что позволяет сделать вывод о соответствии заявляемого технического решения критерию "изобретательский уровень".
Для пояснения технической сущности предлагаемой шиберной задвижки приведены чертежи.
На фиг.1 показан общий вид задвижки (продольный разрез);
на фиг.2 представлен уплотнительный узел шибера (задвижка открыта);
на фиг.3, 4 - варианты исполнения втулок седла с подвижным буртом;
на фиг.5 - вариант исполнения седла.
на фиг.2 представлен уплотнительный узел шибера (задвижка открыта);
на фиг.3, 4 - варианты исполнения втулок седла с подвижным буртом;
на фиг.5 - вариант исполнения седла.
Шиберная задвижка содержит установленные в корпусе 1 (фиг.1) шибер 2, седла 3 и 4, выполненные в виде телескопических втулок 5, 6 и 7, 8 (фиг.2). Внутренние 5, 7 и наружные 6, 8 втулки снабжены соответственно цилиндрическими буртами 9, 10 и 11, 12 с возможностью взаимодействия буртов 11, 12 наружных втулок 6, 8 с шибером 2. Втулки 5, 7 и бурты 11, 12 втулок 6, 8 снабжены, например, торцевыми уплотнительными узлами 13, 14 и 15, 16 с образованием межуплотнительных кольцевых полостей 17 и 18, образованных боковыми поверхностями втулок 5, 7 и буртов 11, 12. Полости 17 и 18 сообщены камерами 19, 20 переменного объема, образованными между буртами 9, 10 и 11, 12. Наружные втулки 6, 8 снабжены дополнительными буртами, выполненными в виде, например, торцевых кольцевых крышек 21, 22 с образованием дополнительных камер 23, 24 переменного объема между крышками 21, 22 и буртами 9, 10. Камеры 23 и 24, например, посредством радиальных каналов 25 и 26, выполненных во втулках 5, 7, сообщены с проходными отверстиями 27 и 28 задвижки. Внутренние 5, 7 и наружные 6 и 8 втулки относительно корпуса 1 подпружинены, например, тарельчатыми пружинами 29, 30 и 31, 32. В корпусе 1 между его внутренней поверхностью и боковой поверхностью втулок 6 и 8 образована полость 33 задвижки.
Задвижка снабжена крышкой 34, через которую пропущен шток 35 с уплотнителем 36, и, например, штурвалом (не указан).
Крышки 21 и 22 (см. фиг.3) установлены с возможностью ограниченного между упорами 37, 38 втулок 6, 8 и 39, 40 втулок 5, 7 осевого перемещения. При этом упоры 39 и 40 наружных втулок 6, 8 расположены со стороны камер 23 и 24.
Между корпусом 1 и крышками 21 и 22 установлены пружины 41 и 42 с возможностью взаимодействия последних со втулками 5 и 7 посредством упоров 39 и 40, а самих втулок 5, 7 - с шибером 2.
Наружные втулки 6 и 8 (фиг.5) установлены с возможностью образования дополнительных камер 23 и 24 переменного объема между буртами 9, 10 и 11, 12. Втулки 6 и 8 со стороны буртов 10 и 12 подпружинены пружинами 31 и 32, а уплотнительные узлы 15 и 16 жестко закреплены со втулками 6 и 8 по боковой поверхности, например установлены на втулки 6 и 8 с натягом, взаимодействуют с упорами 43 и 44 втулок 6, 8. Межуплотнительные кольцевые полости 17 и 18 образованы боковыми поверхностями втулок 5, 7 и уплотнительных узлов 15 и 16, а камеры 19 и 20 переменного объема образованы между торцами буртов 9, 11 и уплотнительных узлов 15, 16.
Задвижка работает следующим образом.
Пусть задвижка находится в открытом положении. Давление в камерах 23 и 24 (фиг. 1 и 2) равно рабочему давлению. При исправном состоянии уплотнительных узлов 13 и 14 давление в полостях 17, 18 и камерах 19, 20 равно давлению в полости 33 корпуса 1. С увеличением рабочего давления контактное давление в уплотнительных узлах 13 и 14 повышается, а в уплотнительных узлах 15 и 16 снижается (при их постоянном контакте с шибером 2), или втулки 6 и 8 отрываются от шибера 2 (при малом усилии пружин 31 и 32).
Усилие пружин 29, 30 выбирается так, что при нулевом рабочем давлении в уплотнительных узлах 13 и 14 создается минимально необходимое контактное давление.
Усилие пружин 31 и 32 может быть выбрано минимальным, обеспечивающим поджатие уплотнительных узлов 15 и 16 к шиберу 2 при нулевом рабочем давлении. При условии, когда ход втулок 6 и 8 больше деформации уплотнительных узлов 15 и 16, втулки 6 и 8 при повышении рабочего давления отрываются от шибера 2. Если же ход втулок 6 и 8 меньше осевой деформации уплотнительных узлов 15 и 16, последние при любом рабочем давлении взаимодействуют с шибером 2.
Усилие пружин 31 и 32 может быть выбрано также из условия создания необходимого минимального контактного давления при максимальном рабочем давлении.
Учитывая, что разность диаметров буртов 9, 10 и торцевых уплотнительных узлов 13, 14 значительная, даже при небольшом рабочем давлении обеспечивается герметичность уплотнительных узлов 13, 14 шибера 2.
Пусть уплотнительные узлы 15 и 16 постоянно прижаты к шиберу 2, что обеспечивается выбором усилия пружин 31, 32 или хода втулок 6, 8 меньшим, чем деформация уплотнителей 15, 16. При потере герметичности уплотнительных узлов 13 и 14 давление в полостях 17, 18 и камерах 19, 20 возрастает до рабочего. Под действием создавшегося перепада давления по торцам буртов 11 и 12 уплотнительные узлы 15 и 16 прижимаются к шиберу 2, обеспечивая герметичность.
Пусть уплотнительные узлы 15 и 16 при исправных узлах 13 и 14 не взаимодействуют с шибером 2. При этом давление в камерах 23 и 24 больше давления в полости 33 задвижки. За счет перепада давления, действующего на торцы крышек 21 и 22, пружины 31 и 32 находятся в сжатом состоянии. При потере герметичности уплотнительных узлов 13 и 14 давление в полости 33 задвижки возрастает до рабочего. На торцы крышек 21 и 22 действует одинаковое давление. Под действием усилия пружин 31 и 32 втулки 6 и 8 прижимаются к шиберу 2, обеспечивая герметичность.
Задвижка с подвижными крышками 21 и 22 (фиг.3) позволяет стравливать чрезмерное давление из полости 33. При превышении давления в полости 33 выше рабочего (например, при повышении температуры) при исправных уплотнительных узлах 13, 14, 15 и 16 под действием перепада давления сначала втулки 6 и 8, а потом втулки 5 и 7 отрываются от шибера 2, сообщая полость 33 с проходными отверстиями 27 и 28 и снижая давление внутри корпуса. Втулки 6 и 8 перемещаются под действием усилия от перепада давления на неуравновешенную площадь, заключенную между уплотнительными элементами буртов 9, 10 и торцевыми уплотнителями 15, 16. Втулки 5 и 7 перемещаются под действием усилия от перепада давления на площадь, заключенную между уплотнительными элементами (не указаны) буртов 9,10 и уплотнительными элементами 13, 14.
Работа задвижки по фиг.4 аналогична описанной выше. В отличие от задвижки, представленной на фиг.3, пружины 41 и 42 на втулки 5 и 7 действуют через крышки 21 и 22. При нулевом рабочем давлении крышки 21 и 22 под действием пружин 41 и 42 прижаты к упорам 39 и 40, обеспечивая тем самым герметичность уплотнительных узлов 13 и 14. С повышением рабочего давления, а значит и повышения давления в камерах 23 и 24, втулки 5 и 7 под действием создавшегося перепада давления еще сильнее прижимаются к шиберу 2, а усилие пружин 41 и 42 компенсируется усилием перепада давления.
Рассмотрим работу задвижки, показанную на фиг.5.
При отсутствии рабочего давления втулки 5, 7 и 6, 8 под действием усилия пружин 29, 30 и 31, 32 прижаты к шиберу 2. С повышением рабочего давления увеличивается и давление в камерах 23 и 24. Под действием усилия от создавшегося перепада давления, действующего на площадь, заключенную между уплотнительными элементами буртов 9, 10 и торцевыми уплотнителями 13 и 14, втулки 5 и 7 сильнее прижимаются к шиберу 2. Усилие от перепада давления в камерах 23, 24 и в полости 33 корпуса 1, действуя на бурты 11 и 12 втулок 6 и 8, разгружает уплотнительные элементы 15 и 16. При значительном рабочем давлении возможен отрыв втулок 6 и 8 от седла 2.
При потере герметичности уплотнительных узлов 13 и 14 давление в камерах 19 и 20 повышается до рабочего. На втулки 6 и 8 перестает действовать усилие давления. Далее под действием усилий пружин 31 и 32 втулки 6 и 8 прижимаются к шиберу 2.
Таким образом, с повышением рабочего давления увеличиваются контактные давления в уплотнительных узлах внутренних втулок. При этом контактные давления в уплотнительных узлах наружных втулок или снижаются (при большом усилии пружин или малом ходе втулок), или наружные втулки отрываются от шибера, исключая износ уплотнителей наружных втулок. При потере герметичности уплотнителей внутренней втулки утечка через задвижку предотвращается уплотнителями наружных втулок вследствие взаимодействия наружных втулок с шибером и их прижатия к шиберу.
При превышении давления в корпусе задвижки выше рабочего (например, за счет увеличения температуры) втулки поочередно отрываются от шибера, сбрасывая давление до рабочего.
Claims (4)
1. Шиберная задвижка, содержащая корпус, шибер, установленный в корпусе с седлами, выполненными в виде подпружиненных относительно корпуса телескопических втулок с уплотнительными узлами с образованием кольцевой полости между ними, втулки снабжены ответными буртами с образованием камеры переменного объема между ними, сообщаемой с кольцевой полостью, отличающаяся тем, что наружная втулка снабжена дополнительным буртом с образованием смежной камеры переменного объема, которая посредством канала во внутренней втулке сообщена с проходным отверстием задвижки.
2. Шиберная задвижка по п.1, отличающаяся тем, что уплотнительный узел наружной втулки жестко связан с ее боковой поверхностью и упором втулки с образованием камеры переменного объема между уплотнительным узлом и буртом.
3. Шиберная задвижка по п.1 или 2, отличающаяся тем, что дополнительный бурт наружной втулки со стороны корпуса выполнен с возможностью ограниченного упорами наружной и внутренней втулок осевого перемещения, причем упор внутренней втулки выполнен со стороны камеры переменного объема.
4. Шиберная задвижка по любому из пп.1-3, отличающаяся тем, что ход наружной втулки меньше осевой деформации ее уплотнительного узла.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002114682/06A RU2206007C1 (ru) | 2002-06-05 | 2002-06-05 | Шиберная задвижка |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2002114682/06A RU2206007C1 (ru) | 2002-06-05 | 2002-06-05 | Шиберная задвижка |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2206007C1 true RU2206007C1 (ru) | 2003-06-10 |
Family
ID=29211965
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2002114682/06A RU2206007C1 (ru) | 2002-06-05 | 2002-06-05 | Шиберная задвижка |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2206007C1 (ru) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102062226A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-05-18 | 保一集团有限公司 | 多道密封全焊接平板闸阀 |
CN102797861A (zh) * | 2012-08-28 | 2012-11-28 | 中联重科股份有限公司 | 截止阀以及混凝土输送系统 |
CN107289154A (zh) * | 2017-06-23 | 2017-10-24 | 南通国电电站阀门股份有限公司 | 一种高温高压软硬密封卸压排污式平行滑动阀 |
RU192437U1 (ru) * | 2019-02-04 | 2019-09-17 | Олег Михайлович Левитин | Задвижка шиберная |
RU208037U1 (ru) * | 2021-10-20 | 2021-11-30 | Акционерное общество «Инженерный центр судостроения» | Шиберная задвижка в морском исполнении |
RU208085U1 (ru) * | 2021-10-20 | 2021-12-01 | Акционерное общество «Инженерный центр судостроения» | Шиберная задвижка в морском исполнении |
-
2002
- 2002-06-05 RU RU2002114682/06A patent/RU2206007C1/ru not_active IP Right Cessation
Cited By (8)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102062226A (zh) * | 2011-01-27 | 2011-05-18 | 保一集团有限公司 | 多道密封全焊接平板闸阀 |
CN102062226B (zh) * | 2011-01-27 | 2012-08-22 | 保一集团有限公司 | 多道密封全焊接平板闸阀 |
CN102797861A (zh) * | 2012-08-28 | 2012-11-28 | 中联重科股份有限公司 | 截止阀以及混凝土输送系统 |
CN102797861B (zh) * | 2012-08-28 | 2014-07-16 | 中联重科股份有限公司 | 截止阀以及混凝土输送系统 |
CN107289154A (zh) * | 2017-06-23 | 2017-10-24 | 南通国电电站阀门股份有限公司 | 一种高温高压软硬密封卸压排污式平行滑动阀 |
RU192437U1 (ru) * | 2019-02-04 | 2019-09-17 | Олег Михайлович Левитин | Задвижка шиберная |
RU208037U1 (ru) * | 2021-10-20 | 2021-11-30 | Акционерное общество «Инженерный центр судостроения» | Шиберная задвижка в морском исполнении |
RU208085U1 (ru) * | 2021-10-20 | 2021-12-01 | Акционерное общество «Инженерный центр судостроения» | Шиберная задвижка в морском исполнении |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US6237693B1 (en) | Failsafe safety valve and method | |
AU2013345169B2 (en) | Combination diaphragm piston actuator | |
US9206670B2 (en) | Independent dual actuated subsurface safety valve | |
KR20000029656A (ko) | 타이트너장치 | |
JP2004162918A (ja) | 圧力バランス取りピストンを備える弁およびそれに関わる方法 | |
US10487951B2 (en) | Non-interflow directional control valve | |
US4535967A (en) | Expanding gate valve with fluid-powered actuator | |
RU2206007C1 (ru) | Шиберная задвижка | |
CN111828685A (zh) | 一种隔离式两位三通阀 | |
US4536135A (en) | High pressure liquid piston pump | |
CN104220765A (zh) | 活塞式工作流体压促动器及控制阀 | |
EP2607612B1 (en) | Hydrodynamic journal bearing flow control bushing for a rotating control device | |
RU146585U1 (ru) | Шиберная задвижка (варианты) | |
RU2535190C1 (ru) | Задвижка шиберная термостойкая | |
RU2128308C1 (ru) | Задвижка шиберная | |
US10133282B2 (en) | Shuttle valve with durable soft seal | |
US6098714A (en) | Hydraulic fluid actuator with metal to metal seals | |
RU2244862C2 (ru) | Шиберная задвижка | |
RU2211980C2 (ru) | Шиберная задвижка | |
US5451145A (en) | High pressure fluid pump transformer and method | |
CN108930777B (zh) | 调温阀 | |
SU1495554A1 (ru) | Шиберна задвижка | |
RU2068520C1 (ru) | Гидравлический клапан | |
GB2121090A (en) | Well safety valve | |
CN218152525U (zh) | 具有高压自锁功能的波纹管截止阀 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040606 |