RU2244185C1 - Трубопроводная задвижка - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области арматуростроения и предназначено в качестве отключающего устройства с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль седловой поверхности, для герметичного перекрытрия трубопроводов воды и пара в энергоблоках большой единичной мощности. Трубопроводная задвижка с клиновидными запорным органом и седлом. Тарелки клиновидного запорного органа выполнены со средствами байонетного крепления в обойме и разделены распорным приспособлением. Шпиндель снабжен узлом его уплотнения относительно крышки стойки корпуса. Стойка корпуса выполнена с полостью для размещения запорного органа при открытой задвижке. Обойма скреплена с охватывающим ее фиксатором положения тарелок. Упомянутый фиксатор выполнен в виде втулки с выступами на поверхности, обращенной к тарелкам. Каждая из тарелок запорного органа выполнена со стороны присоединения к шпинделю с пазом под соответствующий выступ фиксатора. Шпиндель, обойма и фиксатор положения уплотняющих тарелок скреплены одним общим штифтом. Изобретение направлено на повышение надежности работы задвижки и безопасности ее эксплуатации. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Область техники

Изобретение относится к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль клиновидной седловой поверхности.

Преимущественной областью использования изобретения являются трубопроводные задвижки энергоблоков большой единичной мощности для герметичного перекрытия трубопроводов воды и пара основных технологических систем станций с высоким давлением рабочей среды.

Предшествующий уровень техники

Задвижки с клиновидными седловой поверхностью и цельным запорным органом известны из, например, описания изобретения по патенту RU №2186277. Из описания изобретения по патенту RU №2131548 известны задвижки с клиновидной седловой поверхностью, в которых запорный орган содержит два диска, взаимодействующих непосредственно с клином штока. Широкое распространение получили задвижки, в которых тарелки клиновидного запорного органа разделены распорным приспособлением и выполнены со средствами байонетного крепления в обойме. Такие задвижки описаны, например, в каталоге энергетической арматуры АО “Чеховский Завод Энергетического Машиностроения” (прототип).

Раскрытие изобретения

Изобретение решает задачу безопасной эксплуатации задвижки.

Согласно изобретению, тарелки клиновидного запорного органа задвижки разделены распорным приспособлением и выполнены со средствами байонетного крепления в обойме. Обойма скреплена с охватывающим ее фиксатором положения тарелок и с приводным шпинделем. Шпиндель снабжен узлом его уплотнения относительно крышки стойки корпуса, которая выполнена с полостью для размещения запорного органа при открытой задвижке.

Каждая из тарелок запорного органа выполнена с пазом под соответствующий выступ фиксатора ее положения. Выступ фиксатора выполнен со стороны его поверхности, обращенной к тарелке. Шпиндель, обойма и фиксатор положения тарелок скреплены одним общим штифтом.

В полости стойки корпуса на втулках, формирующих входной и выходной участки проточного канала, могут быть установлены ограничители свободного объема полости, формирующие совместно с тарелками запорного органа щели при его перемещении на открытие или закрытие задвижки.

Перечень фигур чертежей

В дальнейшем изобретение поясняется конкретным примером его реализации со ссылками на прилагаемые чертежи, на которых изображены:

фигура 1 - патентуемая задвижка, поперечный разрез;

фигура 2 - запорный орган задвижки на шпинделе в увеличенном масштабе.

Осуществление изобретения

Корпус трубопроводной задвижки включает в себя стойку 1, входной патрубок 2 и выходной патрубок 3. В патрубке 2 установлена втулка 4, а в патрубке 3 - втулка 5. Втулки 4 и 5 формируют входной и выходной участки проточного канала задвижки. Износостойкие кольцевые наплавки 6 и 7 на обращенных друг к другу поверхностях втулок 4 и 5 формируют клинообразное седло. Уплотняющими поверхностями седла являются торцы кольцевых наплавок. Углы между каждым из торцов наплавок 6 и 7 и плоскостью, перпендикулярной оси проточного канала задвижки между этими торцами, равны и в сумме составляют угол клина седла.

Клиновидный запорный орган задвижки содержит тарелки 8 и 9. На рабочих поверхностях тарелок 8 и 9 выполнены износостойкие кольцевые наплавки 10 и 11. Торцевые поверхности кольцевых наплавок 10 и 11 образуют клин запорного органа при закрытом положении задвижки. Уплотняющими поверхностями запорного органа являются торцы наплавок 10 и 11.

Тарелки 8 и 9 установлены в обойме 12. Для этого полость обоймы образована цилиндрическими отверстиями 13 и 14, пересекающимися под углом, который меньше 180° на величину угла между торцами кольцевых наплавок 6 и 7 втулок 4 и 5. Плоскость пересечения цилиндрических поверхностей отверстий 13 и 14 совпадает с плоскостью, перпендикулярной оси проточного канала задвижки между торцами наплавок 6 и 7 втулок 4 и 5. В этой же плоскости в стойке 1 выполнены диаметрально расположенные направляющие пазы (не показаны), в которых при открытии или закрытии задвижки перемещаются соответствующие диаметрально расположенные ребра (не показаны) обоймы 12. Углы между плоскостью пересечения цилиндрических поверхностей отверстий 13 и 14 и их осями равны.

Тарелки 8 и 9 и обойма 12 выполнены со средствами их байонетного соединения. В описываемой конкретной конструкции для этого каждая из тарелок выполнена с установочными кольцевыми секторами: секторами 15 в тарелке 8 и секторами 16 в тарелке 9. В каждой из тарелок установочные кольцевые секторы разделены кольцевыми секторными пазами. Соответственно, обойма 12 со стороны каждого из отверстий 13, 14 выполнена с диаметрально расположенными кольцевыми секторами: секторами 17 со стороны отверстия 13 и секторами 18 со стороны отверстия 14. Секторы 17 и 18 разделены соответствующими кольцевыми секторными пазами. Периферийная поверхность каждого установочного кольцевого сектора тарелки имеет форму тора, а его наружный диаметр равен (по номиналу) диаметру соответствующего цилиндрического отверстия в обойме 12. Цилиндрические поверхности отверстий 13 и 14 являются направляющими тарелок 8 и 9 при их возможном перемещении в процессе закрытия и открытия задвижки. Диаметр кольцевого секторного паза обоймы больше диаметра ее цилиндрического отверстия или равен ему. Ширина кольцевого секторного паза обоймы больше ширины установочного кольцевого сектора тарелки. Внутренний диаметр кольцевых секторов 17 и 18 больше диаметра кольцевого секторного паза каждой тарелки и диаметра перемычки, соединяющей кольцевые секторы тарелки с ее торцевой частью, взаимодействующей с седлом.

Внутри обоймы 12 тарелки разделены распорным приспособлением, выполненным в виде кольца 20, имеющего форму клина. Острый угол между торцевыми плоскостями кольца 20 равен углу между торцами кольцевых наплавок 6 и 7 втулок 4 и 5 - от 6° до 10°. Кольцо 20 введено со стороны его торцов в соответствующие кольцевые пазы тарелок 8, 9. Поверхность одного из торцов кольца 20 - со стороны тарелки 8 - имеет форму тора. Штифт 21 фиксирует кольцо 20 в нужном положении – широкой частью в сторону стойки 1 корпуса.

Втулка 22 охватывает обойму 12 на участке соединения ее с приводным шпинделем 23 и является фиксатором положения тарелок 8 и 9 в обойме. Для этого втулка 22 выполнена с двумя диаметрально расположенными выступами 24 и 25 на торцевой поверхности, обращенной к тарелкам. Каждая из тарелок выполнена с пазом под соответствующий выступ фиксатора ее положения. Шпиндель 23, обойма 12 и втулка 22 скреплены штифтом 27.

При сборке запорного органа установочные кольцевые секторы: 17 тарелки 8 и 18 тарелки 9 поочередно вводят через кольцевые секторные пазы обоймы 12 в ее цилиндрические отверстия 13 и 14 и поворачивают на, приблизительно, 90° так, что установочные кольцевые секторы тарелок оказываются расположенными напротив кольцевых секторов обоймы. Сначала вводят тарелку 8 и устанавливают распорное кольцо 20 на штифт 21. Затем вводят тарелку 9. Введенные тарелки фиксируют втулкой 22.

Полость стойки 1, ограниченная ее крышкой 28, предназначена для размещения запорного органа при его перемещении на открытие задвижки. На втулках 4 и 5 установлены ограничители 29 и 30 свободного объема полости. При перемещении запорного органа ограничители 29 и 30 формируют совместно с тарелками 8 и 9 щели. Щели ограничивают перетекание рабочей среды через полость стойки. Тем самым уменьшаются пульсации давления в полости, что предотвращает вибрацию тарелок 8 и 9 при открытии задвижки.

Шпиндель 23 соединен с приводом запорного органа через крышку 28 стойки 1 и снабжен узлом его уплотнения относительно крышки. Крышка снабжена узлом ее уплотнения относительно стойки 1. В описываемой конкретной конструкции приводом запорного органа является маховик, взаимодействующий со шпинделем 23 посредством редуктора, размещенного в головке (не показано). Головка установлена на стойке 1 корпуса посредством бугеля. Редуктор преобразует вращение маховика в прямолинейное перемещение шпинделя 23 и запорного органа.

При закрытии задвижки торцы кольцевых наплавок 10 и 11 тарелок 8 и 9 прижимаются к торцам кольцевых наплавок 6 и 7 втулок 4 и 5. При этом перемещение тарелок в направлении осей отверстий 13 и 14 ограничено кольцом 20, а их поворот относительно тех же осей - выступами 24 и 25 втулки 22. При открытии задвижки тарелки 8 и 9 приобретают некоторую свободу и вследствие этого подвержены воздействию пульсации давления в ней. Уменьшение пульсаций ограничителями 29 и 30 предупреждает нежелательную вибрацию тарелок.

Claims (2)

1. Трубопроводная задвижка с клиновидными запорным органом и седлом, в которой тарелки клиновидного запорного органа выполнены со средствами байонетного крепления в обойме и разделены распорным приспособлением, шпиндель снабжен узлом его уплотнения относительно крышки стойки корпуса, стойка корпуса выполнена с полостью для размещения запорного органа при открытой задвижке, отличающаяся тем, что обойма скреплена с охватывающим ее фиксатором положения тарелок, который выполнен в виде втулки с выступами на поверхности, обращенной к тарелкам, а каждая из тарелок запорного органа выполнена со стороны присоединения к шпинделю с пазом под соответствующий выступ фиксатора, шпиндель, обойма и фиксатор положения уплотняющих тарелок скреплены одним общим штифтом.

2. Трубопроводная задвижка по п.1, отличающаяся тем, что в полости стойки корпуса на втулках, формирующих входной и выходной участки проточного канала, установлены ограничители свободного объема полости, формирующие совместно с тарелками щели при перемещении запорного органа на открытие задвижки.

Images