RU220837U1 - Затвор байонетный с блокировкой откидной крышки - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области нефтегазовой, нефтехимической и химической промышленности, а именно к затворам байонетного типа, применяемым на трубопроводах, сосудах и аппаратах, работающих под давлением.

Затвор байонетный с блокировкой откидной крышки содержит корпус, откидную крышку с узлом ее поворота, узел фиксации крышки в виде закрепленного на крышке зубчатого сектора с двумя группами зубьев, съемной шестерни, закрепленных на корпусе двух осей для съемной шестерни и поворотного фиксатора, зубчатый сектор выполнен с выемкой, в которую при закрытом положении крышки упирается поворотный фиксатор, ось поворотного фиксатора соединена с шаровым краном предохранительного устройства, на секторных выступах крышки, входящих в байонетное зацепление с секторными выступами корпуса, выполнены предохранительные канавки. При этом зубчатый сектор дополнительно содержит два паза с возможностью упора в них поворотного фиксатора для блокировки откидной крышки при перестановке съемной шестерни с одной оси корпуса на другую. Поворотный фиксатор узла фиксации удерживается в открытом и закрытом положениях подпружиненным стопором. Шаровой кран предохранительного устройства расположен на объекте установки затвора байонетного.

Предлагаемое конструктивное решение позволяет повысить безопасность использования затвора байонетного при обеспечении надежности и удобства в эксплуатации.

Description

Полезная модель относится к области нефтегазовой, нефтехимической и химической промышленности, а именно к затворам байонетного типа, применяемым на трубопроводах, сосудах и аппаратах, работающих под давлением.

Известен затвор концевой байонетный по патенту на изобретение RU 2418218 C1, МПК F16J 13/16, публикация 10.05.2011 г.

Затвор концевой байонетный содержит полый корпус и устанавливаемую на его уплотнительную поверхность крышку, имеющую возможность поворачиваться на оси подшипникового узла, расположенного на откидном рычаге, причем ось подшипникового узла закреплена на крышке с помощью шаровой опоры, обеспечивающей прилегание уплотнительных поверхностей корпуса и крышки, а также возможность откидываться вместе с указанным рычагом на шарнире, закрепленном на корпусе и которая снабжена обеспечивающим сжатие уплотнителя, расположенного в канавке уплотнительной поверхности корпуса, запорным устройством, выполненным в виде байонетного соединения, для чего крышка снабжена выступами, охватываемыми выполненными на корпусе пазами. Причем для придания крышке осевого перемещения при ее повороте относительно корпуса контактные поверхности указанных элементов байонетного соединения выполнены по винтовой поверхности, соответствующей многозаходной прямоугольной резьбе. А блокировка поворота крышки относительно корпуса, исключающая возможность открытия затвора при наличии в нем давления, осуществляется с помощью фиксатора, приводимого в действие через систему рычагов от рукоятки расположенного на корпусе выпускного крана. При этом поворот крышки после сброса давления осуществляется с помощью ключа-шестерни, устанавливаемого на закрепленные на корпусе оси и взаимодействующего с зубчатым сектором, закрепленным на крышке и разделенным упором на два участка, на первом из которых происходит предварительный поворот и осевое перемещение крышки на величину уступов, выполненных на выступах крышки, а на втором, при перестановке ключа-шестерни на соответствующую второму участку зубчатого сектора другую ось, происходит полный поворот крышки с последующим перемещением на откидывающемся рычаге. В частном случае выполнения устройства для ограничения поворота крышки в пределах рабочей зоны на крышке установлены упоры, а съемный ключ снабжен храповым механизмом.

Недостатком данного решения является отсутствие защищенности оператора при подготовке к открытию крышки, так как выпускной кран смонтирован на корпусе затвора в непосредственной близости от рабочего места оператора.

Наиболее близким решением, выбранным в качестве прототипа, является затвор камеры приема-запуска по патентам на полезную модель RU 99097 U1, МПК F16L 29/00, публикация 10.11.2010 г. и изобретение RU 2437022 С1, МПК F16L 29/00, публикация 20.12.2011 г.

Затвор камеры приема-запуска, включающий корпус, откидную крышку с узлом ее поворота, узел фиксации крышки. При этом узел фиксации выполнен в виде закрепленного на крышке зубчатого сектора с двумя группами зубьев, съемной шестерни, закрепленных на корпусе двух осей для съемной шестерни и поворотного фиксатора. Зубчатый сектор выполнен с выемкой, в которую при закрытом положении крышки упирается поворотный фиксатор. Зубчатый сектор и поворотный фиксатор при закрытом положении крышки соединены съемной планкой. Ось поворотного фиксатора соединена с шаровым краном предохранительного устройства. На секторных выступах крышки, входящих в байонетное зацепление с секторными выступами корпуса, выполнены предохранительные канавки. Крышка выполнена выпуклой. На теле крышки закреплена ручка.

Недостатком прототипа является неудовлетворительная безопасность оператора при перестановке съемной шестерни с одной оси корпуса на другую. Данный недостаток проявляется в связи с существованием крутящего момента, постоянно действующего на крышку ввиду разбалансированности массы крышки относительно горизонтальной оси, из-за наличия зубчатого сектора. Постоянно действующий крутящий момент создает препятствие для снятия и своевременной установки съемной шестерни с одной оси на другую ось после ее поворота по одной из частей зубчатого сектора, так как усилие, приложенное к съемной шестерне, находящейся на оси, уравновешивает вышеописанный крутящий момент. При закрытии крышки перестановка съемной шестерни происходит с верхней оси на нижнюю, при этом равновесие нарушается, и несбалансированный крутящий момент, воздействуя на крышку с зубчатым сектором, вызывает ее движение. Установка в этот момент съемной шестерни на другую ось возможна только в случаях синхронизации линейных скоростей зубьев съемной шестерни и зубьев зубчатого сектора, находящегося в движении вместе с крышкой, либо в случае блокировки крышки подручными средствами. Оба описанных варианта затруднительны и небезопасны. При открытии крышки перестановка съемной шестерни происходит с нижней оси на верхнюю. После поворота съемной шестерни по нижней части зубчатого сектора зуб съемной шестерни упирается в выступ зубчатого сектора. Постоянно действующий крутящий момент от несбалансированной массы зубчатого сектора защемляет съемную шестерню между нижней осью, выступом и зубьями нижнего участка зубчатого сектора. Для продолжения работы требуется блокировка крышки подручными средствами, что затруднительно и небезопасно. Также, недостатком данной конструкции является наличие съемной планки, так как это предполагает наличие дополнительной операции по ее съему и установке, что приводит к неудобству при обслуживании затвора.

Техническим результатом предполагаемой полезной модели является повышение безопасности использования затвора байонетного с блокировкой откидной крышки при обеспечении надежности и удобства в эксплуатации.

Указанный технический результат достигается тем, что затвор байонетный с блокировкой откидной крышки содержит корпус, откидную крышку с узлом ее поворота, узел фиксации крышки в виде закрепленного на крышке зубчатого сектора с двумя группами зубьев, съемной шестерни, закрепленных на корпусе двух осей для съемной шестерни и поворотного фиксатора, зубчатый сектор выполнен с выемкой, в которую при закрытом положении крышки упирается поворотный фиксатор, ось поворотного фиксатора соединена с шаровым краном предохранительного устройства, на секторных выступах крышки, входящих в байонетное зацепление с секторными выступами корпуса, выполнены предохранительные канавки. При этом зубчатый сектор дополнительно содержит два паза с возможностью упора в них поворотного фиксатора для блокировки откидной крышки при перестановке съемной шестерни с одной оси корпуса на другую. Поворотный фиксатор узла фиксации удерживается в открытом и закрытом положениях подпружиненным стопором. Шаровой кран предохранительного устройства выполнен с возможностью расположения на объекте установки затвора байонетного.

Сущность предлагаемой полезной модели заключается в том, что используется узел фиксации крышки, конструкция которого позволяет выполнить блокировку крышки затвора в открытом и закрытом положениях посредством подпружиненного стопора, а также во время перестановки съемной шестерни с одной оси корпуса на другую за счет поворотного фиксатора с обеспечением безопасности при возможном расположении шарового крана предохранительного устройства на объекте установки затвора байонетного.

Конструкция затвора байонетного с блокировкой откидной крышки поясняется следующими чертежами.

На фиг. 1 изображен общий вид затвора байонетного с блокировкой откидной крышки - вид спереди при закрытом положении откидной крышки.

На фиг. 2 изображен общий вид затвора байонетного с блокировкой откидной крышки - вид А.

На фиг. 3 изображен разрез поворотного фиксатора - увеличенный выносной элемент В.

На фиг. 4 изображен узел фиксации крышки в процессе закрытия - увеличенный выносной элемент Б: а) - поворотный фиксатор находится в положении открыто, съемная шестерня упирается в выступ зубчатого сектора, б) - поворотный фиксатор упирается в нижний паз зубчатого сектора.

На фиг. 5 изображен узел фиксации крышки в процессе открытия - увеличенный выносной элемент Б: а) - поворотный фиксатор находится в положении открыто, съемная шестерня упирается в выступ зубчатого сектора, б) - поворотный фиксатор упирается в верхний паз зубчатого сектора.

Затвор байонетный с блокировкой откидной крышки содержит корпус 1 (фиг. 1), откидную крышку 2 с узлом ее поворота 3, узел фиксации 4 (фиг. 4) крышки 2 в виде закрепленного на крышке 2 зубчатого сектора 5 с двумя группами зубьев, съемной шестерни 6, закрепленных на корпусе 1 двух осей 7 для съемной шестерни 6 и поворотного фиксатора 8. Зубчатый сектор 5 выполнен с выемкой 9, в которую при закрытом положении крышки 2 упирается поворотный фиксатор 8. Ось поворотного фиксатора 10 (фиг. 2) соединена с шаровым краном 11 предохранительного устройства. На секторных выступах крышки 12, входящих в байонетное зацепление с секторными выступами корпуса 13, выполнены предохранительные канавки 14 (фиг. 1). При этом зубчатый сектор 5 дополнительно содержит два паза 15 и 16 (фиг. 4, 5) с возможностью упора в них поворотного фиксатора 8 и блокировки откидной крышки 2 при перестановке съемной шестерни 6 с одной оси 7 на другую. Поворотный фиксатор 8 (фиг. 3) узла фиксации 4 удерживается в открытом и закрытом положениях подпружиненным стопором 17. Шаровой кран 11 предохранительного устройства выполнен с возможностью расположения на объекте установки затвора байонетного 18 (фиг. 2).

Затвор байонетный с блокировкой откидной крышки работает следующим образом.

Для закрытия затвора байонетного крышка 2 (фиг. 1) с помощью узла поворота 3 прижимается к корпусу 1 затвора байонетного. При этом секторные выступы 12 крышки 2 проходят в пазах между секторными выступами 13 корпуса 1 затвора байонетного. Для обеспечения байонетного зацепления крышки 2 с корпусом 1 осуществляется поворот крышки 2 вокруг своей оси. При этом, съемная шестерня 6 узла фиксации 4 (фиг. 4 а)) устанавливается на верхнюю ось 7 и в зацеплении с зубьями верхнего участка зубчатого сектора 5 поворачивает откидную крышку 2 до упора зуба съемной шестерни 6 в выступ 19 зубчатого сектора 5. Для предотвращения воздействия крутящего момента от несбалансированной массы зубчатого сектора 5, стремящегося вернуть откидную крышку 2 в исходное положение, поворотный фиксатор 8 поворачивается до упора в нижний паз 16 зубчатого сектора 5 (фиг. 4б)). В таком положении поворотного фиксатора 8, под воздействием постоянно действующего крутящего момента, происходит блокировка откидной крышки 2 от перемещения в сторону воздействия крутящего момента. Поворотный фиксатор 8, уравновесивший крутящий момент, разгружает съемную шестерню 6, что дает возможность перестановки съемной шестерни 6 на нижнюю ось 7 и в зацеплении с зубьями нижнего участка зубчатого сектора 5 дальнейшего закрытия откидной крышки 2. Поворотный фиксатор 8 переводится в закрытое положение до его упора в выемку 9 зубчатого сектора 5 и фиксируется подпружиненным стопором 17, тем самым блокируя зубчатый сектор 5 и связанную с ним крышку 2 от поворота вокруг своей оси. Шаровой кран 11 предохранительного устройства, расположенный на объекте установки затвора 18 и связанный с осью 10 поворотного фиксатора 8, также переводится в положение закрыто, (фиг. 2).

Для открытия затвора, при отсутствии давления внутри него, поворотный фиксатор 8 узла фиксации 4 (фиг. 5а)) переводится в положение открыто с фиксацией подпружиненным стопором 17. При этом поворотный фиксатор 8 выходит из зацепления с выемкой 9 зубчатого сектора 5 и, тем самым, разблокирует зубчатый сектор 5 и связанную с ним откидную крышку 2. Одновременно с этим открывается посредством оси 10 поворотного фиксатора 8 шаровой кран 11 предохранительного устройства, обеспечивая дополнительный сброс давления. Откидная крышка 2 выводится из байонетного зацепления с корпусом 1 поворотом откидной крышки 2 вокруг своей оси, для чего съемную шестерню 6 устанавливают на нижнюю ось 7 и в зацеплении с зубьями нижнего участка зубчатого сектора 5 поворачивают тем самым откидную крышку 2, до упора зуба съемной шестерни 6 в выступ 19 зубчатого сектора 5. В этот момент байонетное зацепление секторных выступов 12 откидной крышки 2 с секторными выступами 13 корпуса 1 переходит на предохранительные канавки 14 откидной крышки 2 (фиг. 1). В результате чего откидная крышка 2 отходит от корпуса 1 на глубину предохранительных канавок 14 откидной крышки 2. Происходит окончательный сброс избыточного давления. Во избежание действия крутящего момента от несбалансированной массы зубчатого сектора 5, поворотный фиксатор 8 поворачивается до упора в верхний паз 15 зубчатого сектора 5 (фиг. 5б)). В таком положении поворотного фиксатора 8 под воздействием постоянно действующего крутящего момента откидная крышка 2 будет заблокирована от перемещения в сторону воздействия крутящего момента. Несмотря на то, что направление вращения откидной крышки 2 при ее открытии и направление воздействия постоянно действующего крутящего момента совпадают, блокировка откидной крышки 2 при перестановке съемной шестерни 6 необходима для предотвращения неконтролируемого вращения откидной крышки 2 с защемлением съемной шестерни 6 между нижней осью 7 съемной шестерни, выступом 19 и зубьями нижнего участка зубчатого сектора 5. Поворотный фиксатор 8, уравновесивший крутящий момент, разгружает съемную шестерню 6, что дает возможность переставить съемную шестерню 6 на верхнюю ось 7 съемной шестерни и в зацеплении с зубьями верхнего участка зубчатого сектора 5 полностью открыть откидную крышку 2 вокруг своей оси. Поворотный фиксатор 8 с помощью подпружиненного стопора 17 фиксируется в открытом положении. Откидная крышка 2 узлом поворота 3 откидной крышки отводится от корпуса 1, завершая процесс открытия затвора байонетного.

Предлагаемое конструктивное решение позволяет повысить безопасность использования затвора байонетного при обеспечении надежности и удобства в эксплуатации и достигается тем, что используется узел фиксации крышки, конструкция которого позволяет выполнить блокировку крышки затвора в открытом и закрытом положениях посредством подпружиненного стопора, а также во время перестановки съемной шестерни с одной оси корпуса на другую за счет поворотного фиксатора при безопасном расположении шарового крана предохранительного устройства на объекте установки затвора байонетного.

Затворы байонетные с блокировкой откидной крышки описанной выше конструкции применяются в серийном производстве камер приема-запуска на ОАО «Волгограднефтемаш». Замечания от потребителей отсутствуют.

Claims (1)

1. Затвор байонетный с блокировкой откидной крышки, включающий корпус, откидную крышку с узлом ее поворота, узел фиксации крышки в виде закрепленного на крышке зубчатого сектора с двумя группами зубьев, съемной шестерни, закрепленных на корпусе двух осей для съемной шестерни и поворотного фиксатора, зубчатый сектор выполнен с выемкой, в которую при закрытом положении крышки упирается поворотный фиксатор, ось поворотного фиксатора соединена с шаровым краном предохранительного устройства, на секторных выступах крышки, входящих в байонетное зацепление с секторными выступами корпуса, выполнены предохранительные канавки, отличающийся тем, что зубчатый сектор дополнительно содержит два паза с возможностью упора в них поворотного фиксатора для блокировки откидной крышки при перестановке съемной шестерни с одной оси корпуса на другую, поворотный фиксатор узла фиксации удерживается в открытом и закрытом положениях подпружиненным стопором, шаровой кран предохранительного устройства выполнен с возможностью расположения на объекте установки затвора байонетного.