RU2211976C1

RU2211976C1 - Gate valve

Info

Publication number: RU2211976C1
Application number: RU2002102946/06A
Authority: RU
Inventors: А.А. Григорьев
Original assignee: Григорьев Анатолий Анатольевич
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2003-09-10

Abstract

FIELD: pipeline fittings for working fluid, particularly high contaminated working fluid. SUBSTANCE: gate valve has body with through channel, knife-like valve core (knife), seat sealing, gasket and gasket cap. Body has at least two openings for mounting elements, which form a circle with center axially aligned with through channel axis. Gasket is placed in slot made into valve body. Distance between slot bottom and channel axis is determined by the following equation: [(D₁-d₁)cosα]/2>h>D_y/2, where h is distance between slot bottom and through channel axis, D₁ is diameter of the circle about which mounting elements are arranged, d₁ is diameter of opening for mounting elements, D_y is diameter of channel, α is angle between center of opening for mounting elements and shutoff valve vertical axis. EFFECT: enhanced tightness by means of reduced knife length which is achieved by gasket unit size reduction and its improved arrangement into valve body. 6 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к области арматуростроения и может быть использовано в составе магистральных трубопроводов, транспортирующих, в частности, сильно загрязненную рабочую среду. The invention relates to the field of valve engineering and can be used as part of trunk pipelines transporting, in particular, a heavily polluted working environment.

Известны задвижки с ножевым запорным органом, заточенная часть поверхности которого способна разрушать твердые компоненты рабочей среды (SU 879119, кл. F 16 K 3/30, 1974 г.; US 5020776 А, кл. F 16 K 3/02, 1991 г.). Ножевой запорный орган (в дальнейшем - нож) в упомянутых задвижках соединен со штоком, сообщающим ему поступательное движение, в одной точке и при перемещении его возможен перекос, трение о корпус и сальник, отчего происходит "задирание" сальниковой набивки и, как следствие, нарушение герметичности задвижки. Known gate valves with a knife locking element, the ground part of the surface of which is capable of destroying the solid components of the working medium (SU 879119, class F 16 K 3/30, 1974; US 5020776 A, class F 16 K 3/02, 1991 ) The knife locking element (hereinafter referred to as the knife) in the mentioned gate valves is connected to the stem, which informs it of translational movement, at one point and when moving it, misalignment, friction against the body and stuffing box are possible, which causes the “stuffing” of the stuffing box packing and, as a result, violation valve tightness.

Наиболее близкой по числу совпадающих признаков к заявляемой является задвижка по патенту RU 2145022, кл. F 16 K 3/02, 1998 г., содержащая корпус, седло, ножевой запорный орган, сальник и крышку сальника, в которой герметичность задвижки повышена за счет усиления конструкции сальника. Однако при этом увеличивается длина ножа, что, в свою очередь, ведет к возрастанию давления на него и, следовательно, к возрастанию вероятности перекоса. The closest in number of matching features to the claimed is the valve according to patent RU 2145022, class. F 16 K 3/02, 1998, comprising a housing, a saddle, a knife locking element, an oil seal and an oil seal cover, in which the valve tightness is increased by strengthening the oil seal design. However, this increases the length of the knife, which, in turn, leads to an increase in pressure on it and, consequently, to an increase in the likelihood of skewing.

Настоящее изобретение решает задачу обеспечения герметичности задвижки за счет уменьшения длины ножа путем изменения конструкции узла сальника и его размещения в корпусе задвижки. Задача решается тем, что в задвижке, содержащей корпус с проходным каналом, нож, по меньшей мере одно седловое уплотнение, сальник и крышку сальника, в корпусе выполнены по меньшей мере два отверстия под крепежные элементы, размещенные по окружности с центром на оси проходного канала, а сальник размещен в канавке, также выполненной в корпусе. Канавка выполнена таким образом, что ее дно отстоит от оси проходного канала на расстояние, определяемое следующим соотношением:
[(D₁-d₁)cosα]/2>h>D_y/2,
где h - расстояние от дна канавки до оси проходного канала,
D₁ - диаметр окружности, на которой размещены отверстия под крепежные элементы,
d₁ - диаметр отверстия под крепежный элемент,
D_y - диаметр проходного канала,
α - угол между центром отверстия под крепежный элемент и вертикальной осью задвижки.The present invention solves the problem of ensuring the tightness of the valve by reducing the length of the knife by changing the design of the gland assembly and its placement in the valve body. The problem is solved in that in a valve comprising a housing with a passage channel, a knife, at least one seat seal, an oil seal and an oil seal cover, at least two openings for fasteners are arranged in a housing, arranged around a circle centered on the axis of the passage channel, and the gland is located in the groove, also made in the housing. The groove is made in such a way that its bottom is separated from the axis of the passage channel by a distance determined by the following relation:
[(D ₁ -d ₁ ) cosα] / 2>h> D _y / 2,
where h is the distance from the bottom of the groove to the axis of the passage channel,
D ₁ - the diameter of the circle on which the holes are located for fasteners,
d ₁ - diameter of the hole for the fastener,
D _y is the diameter of the passage channel,
α is the angle between the center of the hole for the mounting element and the vertical axis of the valve.

В этом случае сальник размещается под крепежными отверстиями, расположенными над проходным каналом. Если из конструктивных соображений эти отверстия отсутствуют, а крепление задвижки осуществляется посредством отверстий, размещенных ниже уровня проходного канала, сальник размещен в месте, где первые могли бы находиться. За счет того, что сальник углублен в корпус, длина ножа уменьшается, уменьшается давление на него и уменьшается вероятность его деформации под действием рабочей среды, а следовательно, повышается герметичность задвижки. Конструкция задвижки становится более компактной, уменьшается ее металлоемкость и вес. Режущая часть ножа может быть выполнена любой формы, в том числе с изгибом как в сторону проходного отверстия, так и от него. В этих случаях канавка под сальник, сам сальник и крышка сальника повторяют форму режущей части ножа. Это позволяет еще более сократить габариты задвижки, что положительно сказывается на ее рабочих характеристиках. Наиболее оптимально с точки зрения параметров, когда радиусы кривизны канавки, сальника и крышки не превышают радиуса режущей части ножа (или равны). На повышение герметичности задвижки направлены и дополнительные конструктивные особенности. Седловое уплотнение выполнено в виде тарельчатой пружины, как правило, большим основанием опирающейся на корпус, а меньшим - на нож в его рабочем положении. Кроме того, в нижней части проходного канала со стороны натекания потока размещен по меньшей мере один винт, связанный с корпусом по резьбе, а с ножом в нижней его части - посредством упора. Винтов может быть несколько. Наиболее удобно располагать винты в приливах корпуса с упором на режущую кромку ножа. Они позволяют поддерживать нож плотно прилегающим к седлу в условиях воздействия на него твердых компонент рабочей среды, оседающих в нижней части корпуса. In this case, the gland is placed under the mounting holes located above the passage channel. If, for structural reasons, these openings are absent, and the valve is fastened by means of openings located below the level of the passage channel, the gland is placed in the place where the first could be located. Due to the fact that the gland is deepened into the body, the length of the knife decreases, the pressure on it decreases and the likelihood of its deformation under the influence of the working medium decreases, and therefore, the valve tightness increases. The design of the valve becomes more compact, its metal consumption and weight are reduced. The cutting part of the knife can be made of any shape, including with a bend both in the direction of the through hole, and from it. In these cases, the groove for the gland, the gland itself and the gland cover repeat the shape of the cutting part of the knife. This allows you to further reduce the size of the valve, which positively affects its performance. It is most optimal from the point of view of parameters when the radii of curvature of the groove, gland and cover do not exceed the radius of the cutting part of the knife (or are equal). Additional structural features are also aimed at increasing the tightness of the valve. The saddle seal is made in the form of a disk spring, as a rule, with a large base resting on the body, and a smaller one on the knife in its working position. In addition, at least one screw is threaded in the lower part of the passage channel from the leakage side of the flow, and with the knife in its lower part by means of a stop. There may be several screws. It is most convenient to place the screws in the tides of the body with emphasis on the cutting edge of the knife. They allow you to maintain the knife tightly adjacent to the saddle under the influence of solid components of the working environment, settling in the lower part of the body.

Изобретение поясняется описанием и приложенными к нему чертежами. На фиг. 1 приведен продольный разрез задвижки, на фиг.2 - разрез задвижки перпендикулярно проходному каналу, на фиг.3 и 4 - продольный разрез задвижки, где кромка ножа выполнена с кривизной в сторону проходного канала и от него соответственно. The invention is illustrated by the description and the accompanying drawings. In FIG. 1 shows a longitudinal section of a valve, FIG. 2 shows a section of a valve perpendicular to the passage channel, and FIGS. 3 and 4 shows a longitudinal section of the valve where the knife edge is curved towards and away from the passage channel, respectively.

Задвижка содержит корпус 1 с проходным каналом 2, ножевой запорный орган (нож) 3, седловое уплотнение 4, сальник 5 и крышку сальника 6. В корпусе выполнены отверстия 7 под крепежные элементы, расположенные по окружности с центром на оси проходного канала. В корпусе также выполнена канавка 8 для размещения в нем сальника 6, при этом дно канавки отстоит от оси проходного канала на расстояние, определяемое соотношением:
[(D₁-d₁)cosα]/2>h>D_y/2,
где h - расстояние от дна канавки до оси проходного канала,
D₁ - диаметр окружности, на которой расположены отверстия под крепежные элементы,
d₁ - диаметр отверстия под крепежный элемент,
D_y - диаметр проходного канала,
α - угол между центром отверстия под крепежный элемент и вертикальной осью задвижки.The valve comprises a housing 1 with a passage channel 2, a knife locking element (knife) 3, a saddle seal 4, an oil seal 5 and an oil seal 6. In the housing there are holes 7 for fasteners located around a circle centered on the axis of the passage channel. The housing also has a groove 8 for accommodating an oil seal 6, while the bottom of the groove is spaced from the axis of the passage channel by a distance determined by the ratio:
[(D ₁ -d ₁ ) cosα] / 2>h> D _y / 2,
where h is the distance from the bottom of the groove to the axis of the passage channel,
D ₁ - the diameter of the circle on which the holes for the fasteners are located,
d ₁ - diameter of the hole for the fastener,
D _y is the diameter of the passage channel,
α is the angle between the center of the hole for the mounting element and the vertical axis of the valve.

Режущая часть ножа 3 может быть выполнена с изгибом как в сторону проходного канала 2, так и от него. При этом канавка 8, сальник 5 и крышка сальника 6 повторяют форму (направление изгиба) режущей части ножа. Радиусы изгибов канавки, сальника и крышки сальника выполнены не превышающими радиуса изгиба режущей части ножа. Седловое уплотнение 4 выполнено в виде тарельчатой пружины, большим основанием опирающейся на корпус, а меньшим обращенной к ножу. В нижней части корпуса 1 со стороны натекания потока выполнены приливы 9 (в данном случае два), в каждом из которых размещен по резьбе винт 10 с упором на режущую кромку ножа, что позволяет удерживать нож поджатым к седлу в условиях воздействия на него твердых компонент рабочей среды, оседающих в нижней застойной зоне корпуса задвижки. The cutting part of the knife 3 can be made with a bend both in the direction of the passage channel 2, and from it. In this case, the groove 8, the seal 5 and the seal cover 6 repeat the shape (direction of bending) of the cutting part of the knife. The bending radii of the grooves, gland and gland covers are made not exceeding the bending radius of the cutting part of the knife. The saddle seal 4 is made in the form of a Belleville spring, with a large base resting on the body, and a smaller one facing the knife. In the lower part of the housing 1, tides 9 (in this case, two) are made on the flow leakage side, in each of which a screw 10 is placed by thread with an emphasis on the cutting edge of the knife, which makes it possible to keep the knife pressed to the saddle under the influence of solid working components on it media settling in the lower stagnant zone of the valve body.

Задвижка работает следующим образом. В верхнем положении ножа 3, соответствующем состоянию задвижки "открыто", рабочая среда свободно проходит через проходной канал 2. Сальник 5 предотвращает протекание рабочей среды за пределы задвижки. Движением ножа 3 с помощью любого вида привода в направлении проходного канала последний перекрывается для прохождения рабочей среды, а седловое уплотнение 4, плотно прижатое к ножу потоком рабочей среды и дополнительно винтами 10, предотвращает ее протекание через задвижку. The valve operates as follows. In the upper position of the knife 3, corresponding to the state of the valve “open”, the working medium freely passes through the passage channel 2. The seal 5 prevents the flow of the working medium beyond the limits of the valve. By moving the knife 3 using any type of actuator in the direction of the passage channel, the latter is blocked for the passage of the working medium, and the seat seal 4, tightly pressed to the knife by the flow of the working medium and additionally screws 10, prevents its flow through the valve.

Все составляющие изобретения направлены на улучшение конструктивных, технологических и эксплуатационных параметров задвижки. Изобретение используется в составе трубопроводов для перекрытия потоков рабочей среды, в том числе сильно загрязненной. All components of the invention are aimed at improving the design, technological and operational parameters of the valve. The invention is used in pipelines to shut off the flow of a working medium, including heavily contaminated.

Claims

1. A valve containing a housing with a passage channel, a knife locking member, a saddle seal, an oil seal and a stuffing box cover, characterized in that at least two openings are made in the body for fasteners placed around a circle centered on the axis of the passage channel, and the gland is placed in the groove, also made in the housing, and the bottom of the groove is made spaced from the axis of the passage channel by a distance determined by the ratio
[(D ₁ -d ₁ ) cosα] / 2>h> D _y / 2,
where h is the distance from the bottom of the groove to the axis of the passage channel;
D ₁ - the diameter of the circle on which the holes are placed under the fasteners;
d ₁ - diameter of the hole for the fastener;
D _y is the diameter of the passage channel;
α is the angle between the center of the hole for the mounting element and the vertical axis of the valve.

2. The valve according to claim 1, characterized in that the cutting part of the knife locking member, the groove, the seal and the stuffing box cover are made with curvature towards the passage channel.

3. The valve according to claim 1, characterized in that the cutting part of the knife locking element, the groove, the seal and the stuffing box cover are made with curvature to the side of the passage channel axis.

4. The valve according to claim 1, characterized in that the seat seal is made in the form of a disk spring.

5. The valve according to claim 1, characterized in that at least one screw is placed in the lower part of the passage channel, mating with the housing by a thread, and with the cutting part of the knife locking element by means of a stop.

6. The valve according to claim 2 or 3, characterized in that the maximum radius of curvature of the groove, stuffing box and stuffing box cover is made not exceeding the radius of curvature of the cutting part of the knife locking element.