RU2253788C1

RU2253788C1 - Multipurpose valve

Info

Publication number: RU2253788C1
Application number: RU2003128568/06A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Коблев (RU); А.Н. Коблев; И.Л. Коновалов (RU); И.Л. Коновалов; А.В. Ушенин (RU); А.В. Ушенин
Original assignee: Открытое акционерное общество "НПО "Промавтоматика"
Priority date: 2003-09-23
Filing date: 2003-09-23
Publication date: 2005-06-10
Also published as: RU2003128568A

Abstract

FIELD: valving.

SUBSTANCE: valve has a housing provided with inlet and outlet passages. The housing receives two gates connected with the rod which is set in motion by an actuator. The first gate is a relief gate and is made of an additional rod provided with groove, collar, and sealing surface at the end. The rod is set in the through axial opening inside the housing. The beginning of the rod is mounted in the inlet passage. The additional rod is mounted for permitting axial movement and locking at the end positions. The end of the relief gate with collar and sealing surface is coaxial to the second gate which is the multipurpose gate valve. At the first end position, the relief gate valve cooperates with the sealing member and overlaps the relief orifice in the multipurpose valve. The gate valve is provided with sealing surface and mounted in the seat with the sealing member. The seat is piping and provided with openings arranged upstream of the sealing member. The inner diameter of the piping section upstream of the sealing member is mating to the outer diameter of the multipurpose gate valve. The gate valve is mounted for permitting axial movement with the use of the additional rod along the piping section of the seat off the sealing member. The central section of the housing is provided with the radial groove which receives the rod having the groove at its end. The groove receives the short arm of the L-shaped lever connected with the rod. The lever is mounted on the axle for permitting rotation around it. The stop is mounted at the end of the long arm of the lever and cooperates with the groove of the additional rod. The housing has openings through which the inlet passage is connected with the outlet passage when the multipurpose gate valve is open.

EFFECT: simplified structure and enhanced reliability.

2 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль седловой поверхности, имеющей форму поверхности тел вращения, и может быть использовано для установки на технологических линиях газовых промыслов для перекрытия и регулирования транспортируемой среды.The invention relates to pipe fittings, and in particular to shut-off devices with a locking element that makes a sliding motion along a saddle surface having the shape of the surface of bodies of revolution, and can be used to install gas fields on production lines to shut off and control the transported medium.

Известно запорно-регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с уплотнительными поверхностями и отверстием и поворотный запорный элемент, фиксируемый в открытом положении, причем поворотный запорный элемент установлен вне зоны проходного отверстия, а уплотнительные поверхности шибера и седла герметизированы на всем диапазоне регулирования, при этом шток снабжен охватывающей его ступенчатой втулкой, установленной с возможностью осевого перемещения и фиксации ее в крайних положениях, причем на ступени меньшего диаметра выполнен паз, а поворотный запорный орган установлен с возможностью взаимодействия с указанным пазом (а.с.№1203295, МПК 4, кл. F 16 К 3/00, приор. 05.07.84).A locking and regulating device is known, in the housing of which a flat gate with sealing surfaces and a hole and a rotary locking element fixed in the open position are installed with a passage opening in the saddle, the rotary locking element installed outside the zone of the passage opening, and the sealing surfaces of the gate and saddle are sealed on the entire control range, while the rod is equipped with a stepped sleeve enclosing it, mounted with the possibility of axial movement and fixing it in extreme positions at the steps of a smaller diameter, a groove is made, and a rotary locking element is installed with the possibility of interaction with the specified groove (A.S. No. 1203295, IPC 4, class F 16 K 3/00, prior. 05.07.84).

Известно запорно-регулирующее устройство, содержащее корпус с входным и выходным каналами и седло с отверстием, в котором установлены управляемые воздействием передвижного штока, соединенного с приводом, регулирующий затвор в виде плоского шибера с отверстием и уплотнительными поверхностями и поворотный запорный затвор, соединенный со штоком и представляющий собой две заслонки, одна из которых - глухая с уплотнительной поверхностью, а другая - разгрузочная с уплотнительной поверхностью и отверстием (патент СССР №1753142 А2, кл. F 16 К 3/00, 07.08.92).Known locking and regulating device comprising a housing with input and output channels and a saddle with a hole in which are installed controlled by the action of a movable rod connected to the actuator, a shutter in the form of a flat gate with a hole and sealing surfaces and a rotary shutter connected to the rod and consisting of two dampers, one of which is blind with a sealing surface, and the other is unloading with a sealing surface and a hole (USSR patent No. 1753142 A2, class F 16 K 3/00, 08/07/09 2).

Недостатком этих запорно-регулирующих устройств является сложность поворотного запорного органа, снижающая надежность его работы.The disadvantage of these locking and regulating devices is the complexity of the rotary locking element, which reduces the reliability of its operation.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа является клапан запорно-регулирующий, содержащий корпус с входным и выходным каналами, в котором размещены два затвора: регулирующий, соединенный со штоком, перемещаемым приводом, и запорный, связанный со штоком, при этом клапан снабжен дополнительным затвором, седло которого закреплено в нижней части корпуса соосно с штоком, а запорный затвор выполнен тарельчатым, размещен на полом удлинении штока ниже регулирующего затвора по ходу потока среды и его седло закреплено в корпусе соосно с штоком, причем в полом удлинении штока выполнены радиальные отверстия, расположенные над тарельчатым затвором. (патент РФ №2162179, 7 МПК F 16 К 1/44, 22.05.2000)The closest in the set of essential features selected as a prototype is a shut-off and control valve, comprising a body with input and output channels, in which two shutters are placed: a control valve connected to a rod, a movable actuator, and a shut-off valve connected to the rod, while the valve equipped with an additional valve, the seat of which is fixed in the lower part of the body coaxially with the rod, and the locking valve is disk-shaped, placed on the hollow extension of the rod below the control valve in the direction of the medium flow and e of the saddle is fixed in the housing coaxially with the rod, wherein the hollow stem extension provided with radial openings arranged above the poppet seal. (RF patent No. 2162179, 7 IPC F 16 K 1/44, 05/22/2000)

Недостатком клапана запорно-регулирующего является сложность конструкции, обусловленная наличием трех затворов: одного регулирующего и двух запорных, причем клапан не является проходным, что также усложняет его монтаж на трубопроводе.The disadvantage of a shut-off and control valve is the design complexity due to the presence of three gates: one control and two shut-off valves, and the valve is not a check valve, which also complicates its installation on the pipeline.

Задача, достигаемая изобретением, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого упрощалась бы конструкция клапана, чтобы он был проходным и прямоточным, а также повышалась надежность его работы.The problem achieved by the invention is to create such a technical solution, which would simplify the design of the valve so that it was straight-through and straight-through, as well as increase the reliability of its operation.

Для достижения названного технического результата в корпусе запорно-регулирующего клапана с входным и выходным каналами размещены два затвора, связанные с штоком, перемещаемым приводом.To achieve the named technical result, two shutters are placed in the body of the shut-off and control valve with inlet and outlet channels, connected with the rod, which is moved by the actuator.

Заявляемый запорно-регулирующий клапан отличается от прототипа тем, что первый затвор - разгрузочный выполнен в виде дополнительного штока с пазом, буртиком и уплотнительной поверхностью на конце, расположенного в сквозном осевом, сопрягаемом с ним, отверстии корпуса, при этом его начало расположено во входном канале, причем дополнительный шток установлен с возможностью осевого перемещения и фиксации его в крайних положениях, при этом конец разгрузочного затвора с буртиком и уплотнительной поверхностью расположен соосно внутри второго - запорно-регулирующего затвора и в одном крайнем положении взаимодействует с уплотнительным элементом и перекрывает разгрузочное отверстие в запорно-регулирующем затворе, который выполнен с уплотнительной поверхностью и размещен в седле с уплотнительным элементом, выполненном трубчатым с отверстиями, расположенными до уплотнительного элемента по ходу потока среды, а внутренний диаметр трубчатой части седла до уплотнительного элемента сопрягается с наружным диаметром запорно-регулирующего затвора, причем последний установлен с возможностью осевого перемещения дополнительным штоком вдоль трубчатой части седла от уплотнительного элемента, при этом в центральной части корпуса выполнен радиальный паз с расположенным в нем штоком с пазом на конце, в котором расположено, связанное с ним, короткое плечо Г-образного рычага, установленного на оси с возможностью поворота на ней, а на конце длинного плеча рычага выполнен упор, взаимодействующий с пазом дополнительного штока, при этом в корпусе выполнены отверстия, через которые входной канал соединяется с выходным при открытом запорно-регулирующем затворе.The inventive shut-off and control valve differs from the prototype in that the first shutter-discharge valve is made in the form of an additional rod with a groove, a shoulder and a sealing surface at the end located in the axial bore of the housing mating with it, while its beginning is located in the inlet channel moreover, the additional rod is mounted with the possibility of axial movement and fixing it in extreme positions, while the end of the discharge gate with a shoulder and a sealing surface is located coaxially inside the second - the shut-off and control valve and in one extreme position interacts with the sealing element and closes the discharge opening in the shut-off-control valve, which is made with a sealing surface and placed in the saddle with a sealing element made tubular with holes located upstream of the sealing element along the medium flow and the inner diameter of the tubular part of the saddle to the sealing element mates with the outer diameter of the shutter-control valve, the latter being installed with the possibility of axial movement of the additional rod along the tubular part of the saddle from the sealing element, while in the central part of the body there is a radial groove with a rod located in it with a groove at the end, in which there is a short arm of the L-shaped lever mounted on the axis, connected with it with the possibility of rotation on it, and at the end of the long arm of the lever there is an emphasis interacting with the groove of the additional rod, while holes are made in the housing through which the input channel is connected to the output channel when open digging locking and regulating shutter.

Предлагаемое изобретение изображено на чертеже, где на фиг.1 изображен продольный разрез клапана в закрытом положении, на фиг.2 разрез по А-А на фиг.1.The invention is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of a valve in the closed position, in Fig. 2 a section along AA in Fig. 1.

Клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами. В корпусе размещены два затвора, связанные с штоком 4, управляемым приводом 5.The valve comprises a housing 1 with input 2 and output 3 channels. In the housing there are two shutters associated with the rod 4, controlled by the actuator 5.

Первый затвор - разгрузочный выполнен в виде дополнительного штока 6 с пазом 7, буртиком 8 и уплотнительной поверхностью 9 на конце 10. Дополнительный шток расположен в сквозном осевом, сопрягаемом с ним, отверстии 11 корпуса, при этом его начало 12 расположено во входном канале корпуса. Дополнительный шток установлен с возможностью осевого перемещения, а его подвижность ограничена крайними положениями перемещения. Конец дополнительного штока с уплотнительной поверхностью и буртиком расположен соосно внутри второго - запорно-регулирующего затвора 13 (в сборе) с уплотнительным элементом 14, разгрузочным отверстием 15 и уплотнительной поверхностью 16. В одном крайнем положении дополнительный шток взаимодействует своей уплотнительной поверхностью с уплотнительным элементом и перекрывает разгрузочное отверстие, а в другом крайнем положении буртиком прижимает запорно-регулирующий затвор к корпусу.The first shutter-unloading shutter is made in the form of an additional rod 6 with a groove 7, a shoulder 8 and a sealing surface 9 at the end 10. The additional rod is located in the through hole 11 of the housing, with its beginning 12 located in the inlet channel of the housing. An additional rod is mounted with axial displacement, and its mobility is limited by the extreme displacement positions. The end of the additional rod with a sealing surface and a shoulder is located coaxially inside the second shut-off and regulating valve 13 (assembled) with a sealing element 14, a discharge hole 15 and a sealing surface 16. In one extreme position, the additional rod interacts with its sealing surface with the sealing element and overlaps an unloading hole, and in the other extreme position, presses the locking and regulating shutter against the housing with a shoulder.

Запорно-регулирующий затвор размещен в седле 17 с уплотнительным элементом 18, выполненном трубчатым, с отверстиями 19, расположенными до уплотнительного элемента по ходу потока транспортируемой среды. Внутренний диаметр трубчатой части седла до уплотнительного элемента и наружный диаметр запорно-регулирующего затвора выполнены сопрягаемыми. Запорно-регулирующий затвор установлен с возможностью осевого перемещения дополнительным штоком вдоль трубчатой части седла от уплотнительного элемента.The locking and regulating valve is placed in the seat 17 with a sealing element 18 made of tubular, with holes 19 located up to the sealing element along the flow of the transported medium. The inner diameter of the tubular part of the saddle to the sealing element and the outer diameter of the locking-regulating valve are interfaced. The locking and regulating shutter is installed with the possibility of axial movement of an additional rod along the tubular part of the seat from the sealing element.

В центральной части корпуса выполнен радиальный паз 20 с размещенным в нем штоком с пазом 21 на конце. В пазе штока на оси 22 расположено короткое плечо Г-образного рычага 23, установленного на оси 24 с возможностью поворота на ней, а на конце длинного плеча рычага выполнен упор 25, взаимодействующий с пазом дополнительного штока.In the central part of the housing, a radial groove 20 is made with a rod placed in it with a groove 21 at the end. In the groove of the rod on the axis 22, there is a short shoulder of the L-shaped lever 23 mounted on the axis 24 with the possibility of rotation on it, and at the end of the long shoulder of the lever there is an emphasis 25 interacting with the groove of the additional rod.

В корпусе выполнены отверстия 26, соединяющие входной и выходной каналы при открытом запорно-регулирующем затворе.Holes 26 are made in the housing, connecting the input and output channels with the shut-off and regulating shutter open.

Клапан работает следующим образом. В исходном положении (закрыто) дополнительный шток 6 под действием давления транспортируемой среды своей уплотнительной поверхностью 9 прижимается к уплотнительному элементу 14 запорно-регулирующего затвора 13, герметично перекрывая разгрузочное отверстие 15.The valve operates as follows. In the initial position (closed), the additional rod 6, under the action of the pressure of the transported medium, is pressed by its sealing surface 9 against the sealing element 14 of the shutter-control shutter 13, hermetically closing the discharge opening 15.

Запорно-регулирующий затвор 13 под действием давления транспортируемой среды своей уплотнительной поверхностью 16 прижимается к уплотнительному элементу 18 седла 17, герметично перекрывая поток транспортируемой среды из входного 2 канала в выходной 3.The locking and regulating shutter 13 under the pressure of the transported medium with its sealing surface 16 is pressed against the sealing element 18 of the seat 17, hermetically blocking the flow of the transported medium from the inlet 2 of the channel into the outlet 3.

При необходимости открытия клапана и регулирования расхода транспортируемой среды подают соответствующий сигнал на привод 5, который начинает перемещать шток 4 вниз. При этом рычаг 23, связанный осью 22 со штоком 4, поворачивается на оси 24 и упором 25, расположенным в пазе 7 дополнительного штока 6, перемещает последний от уплотнительного элемента 14 запорно-регулирующего затвора 13, открывая разгрузочное отверстие 15 для прохода среды, находящейся над запорно-регулирующим затвором 13 для его разгрузки. При дальнейшем движении дополнительный шток 6 буртиком 8 упирается в запорно-регулирующий затвор 13 (в сборе) и перемещает его вдоль трубчатой части седла 17 от уплотнительного элемента 18, открывая проход транспортируемой среде из входного 2 канала через отверстия 26 и далее через отверстия 19 трубчатой части седла 17 в выходной 3 канал.If necessary, open the valve and regulate the flow rate of the transported medium, provide a corresponding signal to the actuator 5, which begins to move the rod 4 down. In this case, the lever 23, connected by the axis 22 with the rod 4, rotates on the axis 24 and the stop 25 located in the groove 7 of the additional rod 6, moves the latter from the sealing element 14 of the locking and regulating shutter 13, opening the discharge hole 15 for the passage of the medium above locking and regulating shutter 13 for unloading it. With further movement, the additional rod 6 shoulder 8 rests on the locking and regulating valve 13 (complete) and moves it along the tubular part of the seat 17 from the sealing element 18, opening the passage of the transported medium from the input 2 channel through the holes 26 and then through the holes 19 of the tubular part saddles 17 in the output 3 channel.

Регулирование расхода транспортируемой среды осуществляется перемещением штока 4 до необходимого положения и его остановкой. Каждому положению штока 4 соответствует определенное положение запорно-регулирующего затвора 13, обеспечивающее соответствующий расход транспортируемой среды через отверстия 19 седла 17.The flow rate of the transported medium is carried out by moving the rod 4 to the desired position and stop it. Each position of the rod 4 corresponds to a certain position of the locking-regulating shutter 13, which ensures the corresponding flow rate of the transported medium through the holes 19 of the seat 17.

При необходимости перекрытия потока транспортируемой среды подают соответствующий сигнал на привод 5, который начинает перемещать шток 4 вверх. При этом рычаг 23, связанный осью 22 со штоком 4, поворачивается на оси 24 и упором 25, расположенным в пазе 7 дополнительного штока 6, перемещает последний, который также под действием перепада давления на нем перемещается к уплотнительному элементу 14 запорно-регулирующего затвора 13, закрывая разгрузочное отверстие 15 и перемещая запорно-регулирующий затвор 13 к уплотнительному элементу 18 седла 17. Совместное перемещение дополнительного штока 6 и запорно-регулирующего затвора 13 продолжается до тех пор, пока запорно-регулирующий затвор 13 своей уплотнительной поверхностью 16 не достигнет уплотнительного элемента 18 седла 17, герметично перекрывая его, а дополнительный шток 6 своей уплотнительной поверхностью 9 опустится на уплотнительный элемент 14, герметично перекрывая разгрузочное отверстие 15 запорно-регулирующего затвора 13. Данное положение дополнительного штока 6 соответствует крайнему верхнему положению штока 4 и выключенному приводу.If it is necessary to shut off the flow of the transported medium, a corresponding signal is supplied to the actuator 5, which starts to move the rod 4 up. In this case, the lever 23, connected by the axis 22 with the rod 4, rotates on the axis 24 and the stop 25, located in the groove 7 of the additional rod 6, moves the latter, which also moves under the action of the differential pressure to the sealing element 14 of the shutter-control valve 13, closing the unloading hole 15 and moving the locking and regulating shutter 13 to the sealing element 18 of the seat 17. The joint movement of the additional rod 6 and the locking and regulating shutter 13 continues until the locking and regulating shutter 13 of its pack relative surface 16 does not reach the sealing element 18 of the seat 17, hermetically blocking it, and the additional rod 6 with its sealing surface 9 will fall on the sealing element 14, hermetically blocking the discharge hole 15 of the shutter-and-gate valve 13. This position of the additional rod 6 corresponds to the extreme upper position of the rod 4 and the drive is off.

Благодаря упрощению конструкции клапана обеспечивается прямоточность клапана и повышение надежности его работы.By simplifying the design of the valve, the valve is straightforward and its reliability is improved.

Claims

The shut-off and control valve, in the case of which two shutters are placed with an input and output channels, are connected with the rod, which is moved by the actuator, characterized in that the first shutter - unloading - is made in the form of an additional rod with a groove, a shoulder and a sealing surface at the end located in through axial, mating with him, the opening of the housing, while its beginning is located in the input channel, and the additional rod is installed with the possibility of axial movement and fixing it in extreme positions, while the end of a shutter with a shoulder and a sealing surface is located coaxially inside the second shut-off and control shutter and in one extreme position interacts with the sealing element and overlaps the discharge opening in the shut-off and shutter, which is made with a sealing surface and placed in the saddle with a sealing element made tubular with holes located upstream of the sealing element along the medium flow, and the inner diameter of the tubular part of the saddle to the sealing element with harnesses with the outer diameter of the lock-and-control shutter, the latter being mounted with the possibility of axial movement of an additional rod along the tubular part of the seat from the sealing element, while in the central part of the body there is a radial groove with a rod located in it with a groove at the end in which there is him a short shoulder of the L-shaped lever mounted on the axis with the possibility of rotation on it, and at the end of the long shoulder of the lever made emphasis, interacting with the groove of the additional rod, with In this case, holes are made in the housing through which the input channel is connected to the output with the shut-off and regulating shutter open.