RU2208731C1

RU2208731C1 - Gate valve

Info

Publication number: RU2208731C1
Application number: RU2002114681/06A
Authority: RU
Original assignee: Майданов Евгений Анатольевич; Мартынов Анатолий Николаевич; Мельник Виталий Сергеевич
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2003-07-20

Abstract

FIELD: manufacture of fittings; shutting-off high-pressure pipe lines. SUBSTANCE: proposed gate valve has body, cover, gate and rod with sealing units mounted in such position that circular cavity is formed between them. This cavity is communicated with atmosphere through normally closed valve. This cavity is also connected with cavity of gate valve through shut-off unit. Shut-off unit is made in form of cylinder divided into adjacent cavities by piston. One adjacent cavity is communicated with circular cavity and other adjacent cavity is communicated with cavity of body. Cylinder is provided with rod engageable with piston. Hollow rod of cylinder is provided with valve. EFFECT: extended functional capabilities; improved operating properties; enhanced operational reliability. 3 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к шиберным задвижкам с ручным, гидро- или пневмоприводом высокого давления. The invention relates to valves, and in particular to slide gate valves with manual, hydraulic or high pressure pneumatic actuators.

Известна шиберная задвижка, содержащая корпус с крышкой, установленный в корпусе шибер, снабженный седлами и штоком с уплотнительным узлом (см. Молчанов Г.В., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. М.: Недра, 1984, с. 94, рис.IV.12). Known gate valve containing a housing with a lid installed in the gate valve, equipped with seats and a stem with a sealing assembly (see Molchan G.V., Molchanov A.G. Machines and equipment for oil and gas production. M .: Nedra, 1984 , p. 94, fig. IV.12).

В известной шиберной задвижке уплотнительное устройство штока установлено в крышке. In a known gate valve, the stem sealing device is installed in the cover.

Недостатком известного устройства является низкая надежность вследствие невозможности профилактического осмотра и замены уплотнительного устройства штока под давлением. A disadvantage of the known device is the low reliability due to the impossibility of routine inspection and replacement of the stem sealing device under pressure.

Известна шиберная задвижка, содержащая корпус с крышкой, установленный в корпусе шибер, снабженный седлами и штоком с уплотнительным узлом (см. Молчанов Г.В., Молчанов А.Г. Машины и оборудование для добычи нефти и газа. М.: Недра, 1984, с. 95, рис.IV.13). Known gate valve containing a housing with a lid installed in the gate valve, equipped with seats and a stem with a sealing assembly (see Molchan G.V., Molchanov A.G. Machines and equipment for oil and gas production. M .: Nedra, 1984 , p. 95, fig. IV.13).

Известная шиберная задвижка снабжена штуцером для принудительной подачи смазки в уплотнительный узел. Подача смазки в уплотнительный узел позволяет снизить износ пары трения, однако существует невозможность осмотра и замены уплотнительного устройства без съема крышки и под давлением. Known gate valve is equipped with a fitting for forced supply of lubricant to the sealing unit. The supply of lubricant to the sealing assembly reduces the wear of the friction pair, however, it is not possible to inspect and replace the sealing device without removing the cover and under pressure.

Наиболее близким к заявляемому устройству, принятым в качестве прототипа, является шиберная задвижка, содержащая корпус с крышкой, установленный в корпусе шибер, снабженный седлами и штоком с уплотнительными узлами, установленными с образованием между ними кольцевой полости, соединенной с полостью задвижки через отсечное устройство и через нормально закрытый клапан - с атмосферой (см. описание к патенту США 5732731, МПК F 16 К 41/04, 1998). Closest to the claimed device, adopted as a prototype, is a slide gate valve containing a housing with a cover installed in the gate valve, equipped with saddles and a stem with sealing units installed to form an annular cavity between them, connected to the gate cavity through a shut-off device and through normally closed valve - with atmosphere (see the description of US patent 5732731, IPC F 16 K 41/04, 1998).

Снабжение штока дополнительным уплотнительным узлом позволяет путем изоляции кольцевой полости от полости задвижки включить в работу нижний уплотнительный узел. При этом возможна замена верхнего уплотнителя при наличии давления внутри задвижки. The supply of the stem with an additional sealing unit allows, by isolating the annular cavity from the valve cavity, the lower sealing unit to be activated. In this case, it is possible to replace the upper seal in the presence of pressure inside the valve.

Недостатком известного устройства является возможность появления утечек на неограниченное время через рабочее верхнее уплотнение при его выходе из строя. Устранение утечек через верхний уплотнитель и переключение в работу нижнего уплотнителя производится вручную. A disadvantage of the known device is the possibility of leaks for an unlimited time through the working upper seal when it fails. The elimination of leaks through the upper seal and switching to the lower seal is done manually.

Предлагаемым изобретением решается задача повышения надежности в работе за счет улучшения эксплуатационных качеств и расширения функциональных возможностей путем автоматического переключения в работу нижнего уплотнителя при выходе из строя верхнего и исключения доступа рабочей среды в рабочий верхний уплотнитель. The present invention solves the problem of improving reliability in the work by improving performance and expanding functionality by automatically switching to the lower seal when the upper one fails and excludes the access of the working medium to the upper upper seal.

Для достижения указанного технического результата в шиберной задвижке, содержащей корпус с крышкой, размещенный в корпусе шибер, снабженный седлами и штоком с уплотнительными узлами, установленными с образованием между ними кольцевой полости, соединенной с полостью задвижки через отсечное устройство и через нормально закрытый клапан - с атмосферой, согласно изобретению отсечное устройство выполнено в виде цилиндра с поршнем с образованием смежных полостей, одна из которых сообщена с полостью корпуса, а другая - с кольцевой полостью, причем цилиндр снабжен штоком, имеющим возможность взаимодействия одним концом с поршнем, а другим - выхода в атмосферу. To achieve the specified technical result, in a slide gate valve containing a housing with a cover placed in the gate valve, equipped with seats and a stem with sealing units installed to form an annular cavity between them, connected to the gate cavity through a shut-off device and through a normally closed valve with atmosphere , according to the invention, the shut-off device is made in the form of a cylinder with a piston with the formation of adjacent cavities, one of which communicates with the cavity of the housing, and the other with the annular cavity, pr than the barrel is provided with a rod having one end to interact with the piston, and the other - release into the atmosphere.

Шток цилиндра выполнен полым и снабжен обратно закрытым клапаном. The cylinder rod is hollow and is equipped with a back-closed valve.

Предлагаемая шиберная задвижка иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1-3. The proposed gate valve is illustrated by the drawings shown in figures 1-3.

На фиг.1 показан общий вид шиберной задвижки (продольный разрез). Figure 1 shows a General view of the slide gate valve (longitudinal section).

На фиг.2 представлено отсечное устройство. Figure 2 presents the shut-off device.

На фиг.3 - вариант исполнения отсечного устройства. Figure 3 is an embodiment of a shut-off device.

Шиберная задвижка содержит корпус 1 с крышкой 2, установленные в корпусе 1 шибер 3 со штоком 4 и приводом 5 и седла 6 с уплотнителями 7. Шток 4 снабжен уплотнительными узлами 8 и 9, установленными с образованием между ними кольцевой полости 10. The gate valve comprises a housing 1 with a cover 2, mounted in the housing 1, the gate 3 with the stem 4 and the actuator 5 and the seat 6 with seals 7. The stem 4 is equipped with sealing units 8 and 9 installed with the formation of an annular cavity 10 between them.

Кольцевая полость 10 соединена с атмосферой через канал 11 и нормально закрытый клапан 12. The annular cavity 10 is connected to the atmosphere through a channel 11 and a normally closed valve 12.

С полостью 13 корпуса 1 кольцевая полость 10 соединена через размещенное в крышке 2 отсечное устройство. Отсечное устройство выполнено в виде цилиндра 14, разделенного поршнем 15 на смежные полости 16 и 17. Полость 16 соединена каналом 18 с кольцевой полостью 10, а полость 17 - каналом 19 с полостью 13 корпуса 1. An annular cavity 10 is connected to the cavity 13 of the housing 1 through a shut-off device located in the lid 2. The shut-off device is made in the form of a cylinder 14, divided by a piston 15 into adjacent cavities 16 and 17. The cavity 16 is connected by a channel 18 with an annular cavity 10, and the cavity 17 is connected by a channel 19 with a cavity 13 of the housing 1.

Цилиндр 14 снабжен полым штоком 20, закрепленным посредством резьбового соединения с возможностью взаимодействия с поршнем 15. Внутри полого штока 20 установлен нормально закрытый обратный клапан 21 для нагнетания смазки в полости 10 и 17. The cylinder 14 is equipped with a hollow rod 20, fixed by means of a threaded connection with the possibility of interaction with the piston 15. Inside the hollow rod 20 is installed normally closed check valve 21 for pumping lubricant in the cavity 10 and 17.

Шток 20 может быть жестко соединен с поршнем 15 (фиг.3). The rod 20 can be rigidly connected to the piston 15 (figure 3).

Шиберная задвижка работает следующим образом. Gate valve works as follows.

Перед эксплуатацией полости 10, 13, 16 и 17 заполняют смазкой. Полости 10 и 17 заполняют смазкой, например через шток 20 и клапан 21. Клапан для подачи смазки в полости 13 и 16 условно не показан. При закрытом положении шиберной задвижки седла 6 прижаты к шиберу 3. В зависимости от герметичности уплотнителей 7 шибера 3 давление в полости 13 может меняться от нуля до рабочего. Одновременно изменяется давление в полостях 16, 17 и 10 соответственно давлению в полости 13 корпуса 1. Before operation, the cavities 10, 13, 16 and 17 are filled with grease. The cavities 10 and 17 are filled with grease, for example, through the stem 20 and valve 21. A valve for supplying lubricant to the cavities 13 and 16 is not conventionally shown. In the closed position of the slide gate valve, the saddles 6 are pressed against the gate 3. Depending on the tightness of the seals 7 of the gate 3, the pressure in the cavity 13 can vary from zero to the working one. At the same time, the pressure in the cavities 16, 17 and 10 changes, respectively, to the pressure in the cavity 13 of the housing 1.

Уплотнительный узел 9 не испытывает перепада давления и поэтому при обычной работе практически не изнашивается. The sealing unit 9 does not experience a pressure drop and therefore during normal operation practically does not wear out.

Перепад давления испытывает лишь уплотнительный узел 8, поэтому он быстрее изнашивается. The differential pressure is experienced only by the sealing assembly 8, so it wears out faster.

При проверке состояния уплотнения 9 шток 20 перемещают влево до упора с поршнем 15 и открывают нормально закрытый клапан 12. Отсутствие течи через клапан 12 показывает нормальную работу уплотнительного узла 9. When checking the condition of the seal 9, the rod 20 is moved to the left as far as the stop with the piston 15 and the normally closed valve 12 is opened. The absence of leakage through the valve 12 indicates the normal operation of the sealing assembly 9.

При потере герметичности уплотнителя 8 жидкость из полости 17 поступает в полость 10 и постепенно вытекает наружу. Давление в полости 17 падает и поршень 15 под действием перепада давления перемещается в крайнее правое положение. С падением давления в полости 17 одновременно падает давление и в полости 10 и в работу автоматически включается уплотнитель 9. With the loss of tightness of the seal 8, the liquid from the cavity 17 enters the cavity 10 and gradually flows out. The pressure in the cavity 17 drops and the piston 15 under the action of a differential pressure moves to the extreme right position. With the pressure drop in the cavity 17, the pressure in the cavity 10 drops simultaneously and the seal 9 is automatically turned on.

Для замены уплотнения 8 сначала снимают привод 5, затем уплотнение 8. Съема крышки 2 при замене уплотнения 8 не производят. После замены уплотнения 8 сборку шиберной задвижки осуществляют в обратном порядке. Затем полость 17 заполняют смазкой через клапан 21, переместив предварительно шток 20 с поршнем 15 в крайнее левое положение. Затем шток 20 перемещают в исходное положение (вправо). To replace the seal 8, first remove the actuator 5, then the seal 8. The cover 2 is not removed when replacing the seal 8. After replacing the seal 8, the assembly of the slide gate valve is carried out in the reverse order. Then the cavity 17 is filled with grease through the valve 21, having previously moved the rod 20 with the piston 15 to the leftmost position. Then, the rod 20 is moved to its original position (to the right).

Так как полость 17 изолирована от полости 13 полостью 16 и поршнем 15 и заполнена чистой смазывающей жидкостью, то в уплотнительный элемент 8 не проникают абразивные частицы и газ в случае, когда задвижка установлена на газовой магистрали. Since the cavity 17 is isolated from the cavity 13 by the cavity 16 and the piston 15 and is filled with a clean lubricating fluid, abrasive particles and gas do not penetrate into the sealing element 8 when the valve is installed on the gas line.

Устройство на фиг.3 работает аналогичным образом. При появлении утечек через верхнее уплотнение 8 поршень 15 со штоком 20 перемещается вправо, вытесняя смазку из полости 17 наружу. По положению штока 20 относительно цилиндра 14 определяется целостность рабочего верхнего уплотнителя 8. The device in figure 3 works in a similar way. When leaks occur through the upper seal 8, the piston 15 with the rod 20 moves to the right, displacing the lubricant from the cavity 17 out. The position of the rod 20 relative to the cylinder 14 determines the integrity of the working upper seal 8.

Таким образом, предлагаемое устройство позволяет автоматически переключить рабочую среду на уплотнительный узел 9 при выходе из строя уплотнения 8, исключая перетечку рабочей среды, что повышает надежность работы заявляемого устройства. Thus, the proposed device allows you to automatically switch the working medium to the sealing unit 9 when the seal 8 fails, excluding the overflow of the working medium, which increases the reliability of the inventive device.

Claims

A gate valve, comprising a housing with a cover installed in the gate valve, equipped with seats and a stem with sealing units installed to form an annular cavity between them, connected to the valve cavity through a shut-off device and through a normally closed valve with an atmosphere, characterized in that the shut-off valve the device is made in the form of a cylinder with a piston with the formation of adjacent cavities, one of which is in communication with the cavity of the housing, and the other with the annular cavity, the cylinder provided with a rod with access to the atmosphere, and having the possibility of interaction with the piston, while the cylinder rod is hollow and provided with a back-closed valve.