RU2267047C1

RU2267047C1 - Locking and regulating device

Info

Publication number: RU2267047C1
Application number: RU2004107071/06A
Authority: RU
Inventors: А.Н. Коблев (RU); А.Н. Коблев; В.Г. Миронцев (RU); В.Г. Миронцев; Д.Н. Шкредов (RU); Д.Н. Шкредов
Original assignee: Открытое акционерное общество "НПО "Промавтоматика"
Priority date: 2004-03-09
Filing date: 2004-03-09
Publication date: 2005-12-27
Also published as: RU2004107071A

Abstract

FIELD: pipeline fittings, particularly shutoff devices with blocking members sliding long seat surface between inlet and outlet channels and with rotary blocking member, used for gas flow regulation and emergency pipeline closing in the case of pressure increase/decrease.

SUBSTANCE: locking and regulating device comprises housing with through channel, seat, flat gate with sealing surfaces and orifices connected with drive by rod, rotary blocking member made as flap arranged on the flat gate and connected to fixing mechanism. The device is also provided with sensing member. The sensing member is arranged on the body in parallel to drive and is made as spring-loaded rod with extension made on rod end. Fixing mechanism is created as two rests. One rest is installed on the flap and extends transversely to it. Groove is made in rod extension transversal to through channel. Short arm of another rest connected to the rod is arranged in the groove, wherein above rest is rotary supported by pin. Long arm of above rest is installed so that it may cooperate with rest installed on the flap within the range of flat gate displacement.

EFFECT: simplified structure and increased operational reliability due to provision of rigid kinematical connection between sensing member rod and rest.

2 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение вдоль седловой поверхности между впускным и выпускным каналами и с поворотным запорным элементом. Устройство может быть использовано для установки на технологических линиях газокон-денсатных промыслов для регулирования расхода газового потока и автоматического перекрытия трубопровода при аварийном повышении или понижении давления в нем.The invention relates to pipe fittings, and in particular to disconnecting devices with a locking element, making a sliding movement along the saddle surface between the inlet and outlet channels and with a rotary locking element. The device can be used to install gas condensate fields on production lines to control the gas flow rate and automatically shut off the pipeline in case of an emergency increase or decrease in pressure in it.

Известно запорно-регулирующее устройство, содержащее корпус с проходным каналом и седло, в котором установлены управляемые воздействием подвижного штока, соединенного с приводом, плоский шибер с отверстием и поворотный запорный элемент, расположенный вне зоны проходного отверстия, при этом шток снабжен охватывающей его втулкой, установленной с возможностью осевого перемещения совместно со штоком и ограниченной крайними положениями перемещения, при этом на втулке выполнен паз, находящийся во взаимодействии с запорным элементом (а.с. СССР №1203295, кл. F 16 K 3/00, 1984 г).Known locking and regulating device comprising a housing with a passage channel and a saddle, in which are installed controlled by the action of a movable rod connected to the drive, a flat gate with a hole and a rotary locking element located outside the zone of the passage hole, while the rod is provided with a sleeve installed around it with the possibility of axial movement together with the rod and limited by the extreme positions of movement, while on the sleeve there is a groove in interaction with the locking element (A.C. CP №1203295, cl. F 16 K 3/00, 1984).

Известно запорно-регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным каналом и отверстием в седле установлены управляемый воздействием подвижного штока, соединенного с приводом, плоский шибер с отверстием и поворотный запорный орган типа заслонки, расположенный на оси вне зоны проходного канала и устанавливаемый в открытое положение самостоятельным приводом и фиксируемый в этом положении фиксирующим элементом (а.с. СССР №785579, кл. F 16 K 3/00, 1980 г).Known locking and regulating device, in the housing of which with a passage channel and a hole in the saddle are installed, controlled by the action of a movable rod connected to the actuator, a flat gate with a hole and a rotary shut-off element such as a damper located on an axis outside the zone of the passage channel and installed independently in the open position drive and fixed in this position by the locking element (AS USSR No. 785579, CL F 16 K 3/00, 1980).

Недостатком известных запорно-регулирующих устройств является невозможность автоматического перекрытия трубопровода природного газа при аварийном повышении и падении давления в нем.A disadvantage of the known locking and regulating devices is the inability to automatically shut off the natural gas pipeline in case of an emergency increase and drop in pressure in it.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является запорно-регулирующее устройство, содержащее корпус с проходным каналом, седло, плоский шибер с уплотнительными поверхностями и отверстием, соединенный штоком с приводом, поворотный запорный орган в виде заслонки, связанный с механизмом фиксации, при этом устройство снабжено кронштейном и чувствительным элементом, размещенным на корпусе, причем чувствительный элемент выполнен в виде подпружиненного штока с выступом на торце, а механизм фиксации выполнен в виде упоров, один из которых установлен на заслонке, перпендикулярно ей, а другой размещен на кронштейне с возможностью поворота и выполнен с пазом (а.с. СССР №1740841, кл. F 16 К 3/00, 16.03.90 г).The closest set of essential features, selected as a prototype, is a locking and regulating device containing a housing with a passage channel, a saddle, a flat gate with sealing surfaces and a hole connected by a rod to the actuator, a rotary locking element in the form of a shutter connected to the locking mechanism while the device is equipped with a bracket and a sensing element placed on the housing, and the sensing element is made in the form of a spring-loaded rod with a protrusion at the end, and the mechanism fi the casing is made in the form of stops, one of which is mounted on the valve, perpendicular to it, and the other is placed on the bracket with the possibility of rotation and is made with a groove (AS USSR No. 1740841, class F 16 K 3/00, 16.03.90 g )

Недостатком запорно-регулирующего устройства является сложность конструкции, обусловленная отсутствием жесткой кинематической связи между штоком и упором, размещенном на кронштейне.The disadvantage of the locking and control device is the design complexity due to the lack of a rigid kinematic connection between the rod and the stop placed on the bracket.

Задача, достигаемая изобретением, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого упрощалась бы конструкция устройства и повышалась надежность его работы.The problem achieved by the invention is to create such a technical solution, using which would simplify the design of the device and increase the reliability of its operation.

Для достижения названого технического результата запорно-регулирующее устройство содержит корпус с проходным каналом, седло, плоский шибер с уплотнительными поверхностями и отверстием, соединенный штоком с приводом, поворотный запорный орган в виде заслонки, размещенный на шибере и связанный с механизмом фиксации, при этом устройство снабжено чувствительным элементом, размещенным на корпусе параллельно приводу и выполненным в виде подпружиненного штока с выступом на конце, а механизм фиксации выполнен в виде двух упоров, один из которых установлен на заслонке, перпендикулярно ей.To achieve the aforementioned technical result, the locking-regulating device comprises a housing with a passage channel, a saddle, a flat gate with sealing surfaces and an opening connected by a rod to the actuator, a rotary locking body in the form of a damper placed on the gate and connected to the fixing mechanism, while the device is equipped with a sensitive element placed on the housing parallel to the actuator and made in the form of a spring-loaded rod with a protrusion at the end, and the locking mechanism is made in the form of two stops, one of which s installed on the valve, perpendicular to it.

Заявляемое запорно-регулирующее устройство отличается от прототипа тем, что в выступе штока перпендикулярно проходному каналу выполнен паз, в котором расположено связанное с ним короткое плечо другого упора, установленного на оси с возможностью поворота на ней, при этом его длинное плечо размещено с возможностью взаимодействия с упором на заслонке на всем диапазоне перемещения плоского шибера.The inventive locking and regulating device differs from the prototype in that a groove is made in the protrusion of the rod perpendicular to the passage channel, in which there is a short arm of another stop connected thereto, mounted on an axis with the possibility of rotation on it, while its long arm is arranged to interact with focusing on the damper over the entire range of movement of the flat gate.

Предлагаемое изобретение изображено на чертеже, где на фиг.1 изображен продольный разрез устройства в открытом положении. На фиг.2 - разрез А-А на фиг.1.The invention is shown in the drawing, in which figure 1 shows a longitudinal section of the device in the open position. Figure 2 is a section aa in figure 1.

Запорно-регулирующее устройство содержит корпус 1 с проходным каналом 2. В корпусе соосно проходному каналу установлено неподвижное седло 3 с отверстием 4 и уплотнительный элемент 5. В седле между направляющими 6 установлен плоский шибер 7 с уплотнительными поверхностями 8, 9 и отверстием 10, вкладыш 11 с отверстием 12 и уплотнительный элемент 13, герметизирующий уплотнительную поверхность 9 шибера и седло на всем диапазоне регулирования. Шибер связан со штоком 14 привода 15. На шибере вне зоны отверстия на оси 16, расположенной в кронштейне 17, установлен поворотный запорный орган 18 типа заслонки с уплотнительным элементом 19.The locking and control device comprises a housing 1 with a passage channel 2. A fixed seat 3 with a hole 4 and a sealing element 5 is installed in the housing coaxially to the passage channel. In the saddle between the guides 6 there is a flat gate 7 with sealing surfaces 8, 9 and a hole 10, insert 11 with a hole 12 and a sealing element 13, sealing the sealing surface of the gate 9 and the saddle over the entire control range. The gate is connected to the rod 14 of the actuator 15. On the gate outside the hole zone on the axis 16 located in the bracket 17, a rotary locking element 18 of the type of shutter with a sealing element 19 is installed.

Запорный орган в открытом положении связан с механизмом фиксации, выполненным в виде двух упоров, один из которых упор 20 установлен на заслонке, перпендикулярно ей.The locking element in the open position is connected with the locking mechanism, made in the form of two stops, one of which the stop 20 is mounted on the valve, perpendicular to it.

В корпусе параллельно движению шибера расположен чувствительный элемент 21, выполненный в виде нагруженного пружинами 22, 23 штока 24, с выступом 25 на конце. В выступе штока перпендикулярно проходному каналу выполнен паз 26. В пазу выступа штока расположено связанное с ним осью 27 короткое плечо другого упора 28. Упор 28 установлен на оси 29 с возможностью поворота на ней. Длинное плечо упора 28 размещено с возможностью взаимодействия с упором 20 в открытом положении заслонки на всем диапазоне перемещения плоского шибера.In the housing parallel to the movement of the gate there is a sensing element 21, made in the form of a rod 24 loaded with springs 22, 23, with a protrusion 25 at the end. A groove 26 is made in the protrusion of the rod perpendicular to the passage channel. In the groove of the rod protrusion is located the short arm of the other stop 28 connected to it by the axis 27. The stop 28 is mounted on the axis 29 with the possibility of rotation on it. The long shoulder of the stop 28 is arranged to interact with the stop 20 in the open position of the damper over the entire range of movement of the flat gate.

Пределы срабатывания чувствительного элемента от понижения и повышения давления от допустимого устанавливаются колпаками 30, 31.The response limits of the sensitive element from lowering and increasing pressure from the allowable are set by caps 30, 31.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При необходимости регулирования расхода транспортируемой среды, например газового потока, подают соответствующий сигнал на привод 15, который начинает перемещать шток 14 вниз. Шток 14 перемещает плоский шибер 7 с вкладышем 11 относительно седла 3, в результате чего отверстие 4 в седле 3 частично перекрывается шибером 7 и происходит регулирование расхода газового потока. При этом поворотный запорный орган 18 перемещается вместе с шибером 7, а его упор 20 скользит по упору 28, удерживая запорный орган 18 в открытом положении. Упор 28, в свою очередь, удерживается в радиальном положении штоком 24 чувствительного элемента 21.If it is necessary to control the flow rate of the transported medium, for example a gas stream, a corresponding signal is supplied to the actuator 15, which begins to move the rod 14 down. The rod 14 moves the flat gate 7 with the insert 11 relative to the seat 3, as a result of which the hole 4 in the seat 3 is partially blocked by the gate 7 and the gas flow rate is regulated. In this case, the rotary locking member 18 moves together with the gate 7, and its stop 20 slides along the stop 28, holding the locking member 18 in the open position. The stop 28, in turn, is held in a radial position by the rod 24 of the sensing element 21.

При повышении давления в корпусе 1 устройства выше установленного колпаком 31 шток 24 выталкивается наружу, преодолевая усилие пружины 23 и поворачивая упор 28 на оси 29. В результате длинное плечо упора 28 освобождает упор 20 поворотного запорного органа 18, который под собственным весом поворачивается на оси 16 кронштейна 17 и опускается на уплотнительную поверхность 8 шибера 7, перекрывая отверстие 10 и прекращая подачу газового потока.When the pressure in the housing 1 of the device increases above that established by the cap 31, the rod 24 is pushed out, overcoming the force of the spring 23 and turning the stop 28 on the axis 29. As a result, the long shoulder of the stop 28 releases the stop 20 of the rotary locking member 18, which rotates on its own weight 16 under its own weight the bracket 17 and lowers onto the sealing surface 8 of the gate 7, blocking the hole 10 and stopping the flow of gas flow.

При понижении давления в корпусе 1 устройства ниже установленного колпаком 30 усилие пружины 22 преодолевает выталкивающее усилие штока 24, перемещает его внутрь корпуса 1 и поворачивает упор 28 на оси 29. В результате длинное плечо упора 28 освобождает упор 20 поворотного запорного органа 18, который под собственным весом поворачивается на оси 16 кронштейна 17 и опускается на уплотнительную поверхность 8 шибера 7, перекрывая отверстие 10 и прекращая подачу газового потока.When the pressure in the housing 1 of the device is lower than that set by the cap 30, the force of the spring 22 overcomes the buoyant force of the rod 24, moves it into the housing 1 and turns the stop 28 on the axis 29. As a result, the long shoulder of the stop 28 releases the stop 20 of the rotary locking member 18, which under its own weight is rotated on the axis 16 of the bracket 17 and lowered onto the sealing surface 8 of the gate 7, blocking the hole 10 and stopping the flow of gas flow.

При необходимости перекрытия газового потока подают максимальный по величине сигнал на привод 15, шток 14 которого перемещает шибер 7 в крайнее нижнее положение. При этом плоский шибер 7 в конечном положении почти полностью перекрывает отверстие 4 в седле 3, уменьшая подачу газового потока. Давление в корпусе 1 устройства повышается до максимально возможного, т.е. почти до статического давления, при этом шток 24 выталкивается наружу, преодолевая усилие пружины 23 и поворачивая упор 28 на оси 29. В результате длинное плечо упора 28 освобождает упор 20 поворотного запорного органа 18, который под собственным весом поворачивается на оси 16 кронштейна 17 и опускается на уплотнительную поверхность 8 шибера 7, перекрывая отверстие 10 и прекращая подачу газового потока.If it is necessary to shut off the gas stream, the maximum signal is supplied to the actuator 15, the rod 14 of which moves the gate 7 to its lowest position. In this case, the flat gate 7 in the final position almost completely covers the hole 4 in the seat 3, reducing the gas flow. The pressure in the housing 1 of the device rises to the maximum possible, i.e. almost to static pressure, while the rod 24 is pushed out, overcoming the force of the spring 23 and turning the stop 28 on the axis 29. As a result, the long shoulder of the stop 28 releases the stop 20 of the rotary locking member 18, which under its own weight rotates on the axis 16 of the bracket 17 and lowers on the sealing surface 8 of the gate 7, blocking the hole 10 and stopping the flow of gas flow.

Открытие поворотного запорного органа 18 осуществляется вручную.The opening of the rotary locking element 18 is carried out manually.

Благодаря введению жесткой кинематической связи между штоком чувствительного элемента и упором упрощается конструкция устройства и повышается надежность его работы.Thanks to the introduction of a rigid kinematic connection between the rod of the sensing element and the stop, the design of the device is simplified and its reliability is increased.

Claims

A locking and regulating device comprising a housing with a passage channel, a saddle, a flat gate with sealing surfaces and an opening, connected by a rod to the actuator, a rotary locking body in the form of a shutter, placed on the gate and connected to the locking mechanism, while the device is equipped with a sensing element, placed on the housing parallel to the actuator and made in the form of a spring-loaded rod with a protrusion at the end, and the locking mechanism is made in the form of two stops, one of which is mounted on the valve, perpendicular to it, characterized in that a groove is made in the protrusion of the rod perpendicular to the passage channel, in which there is a short shoulder of another stop connected thereto, mounted on an axis with the possibility of rotation on it, while its long shoulder is placed with the possibility of interaction with the stop on the valve over the entire range of movement flat gate.