RU2298128C2

RU2298128C2 - Multipurpose valve

Info

Publication number: RU2298128C2
Application number: RU2005117310/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Нухович Коблев (RU); Александр Нухович Коблев
Original assignee: Открытое акционерное общество "НПО "Промавтоматика"
Priority date: 2005-06-06
Filing date: 2005-06-06
Publication date: 2007-04-27
Also published as: RU2005117310A

Abstract

FIELD: valving systems.

SUBSTANCE: multipurpose valve comprises housing provided with inlet and outlet passages and a lid. The space of the housing receives multipurpose gate valve made of piston of the rod actuated by the drive. The piston is mounted for permitting interaction with the unmovable tubular seat. The multipurpose gate valve is provided with top and bottom tubular stages. The tubular stages are interconnected through the openings in the piston. The tubular stages are provided with similar radial openings arranged symmetrically. The openings are in coincident with these in the seat when the valve is open. The bottom part of the lid is mounted in the housing space and is shaped into a cylinder provided with the sealing surface at its face. The outer diameter of the lid is in a contact with the inner diameter of the top tubular stage of the piston to define a relief space. The relief space is in communication with the space of the housing through the openings. From the side of the top tubular stage, the piston is provided with the sealing member that is mounted for permitting cooperation with the sealing surface of the housing lid when the valve is closed.

EFFECT: simplified structure and enhanced reliability.

1 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 расхода транспортируемой среды.The invention relates to pipe fittings, and in particular to disconnecting 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 for installation on gas production lines for shutting off and controlling the flow rate of 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 размера выполнен паз, а поворотный запорный орган установлен с возможностью взаимодействия с указанным пазом (а.с. №1203295, МПК 4 кл. F16K 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 being 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 size, a groove is made, and the rotary locking element is installed with the possibility of interaction with the specified groove (AS No. 1203295, IPC 4 class F16K 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, связанный 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. F16K 3/00, 07.08.92).Known locking regulating device containing 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, regulating the shutter in the form of a flat gate with a hole and sealing surfaces and a rotary shutter connected with the rod and consisting of two dampers, one of which is blind with a sealing surface, and the other is discharge with a sealing surface and a hole (USSR patent No. 1753142 A2, class F16K 3/00, 08/07/92).

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, закрытый крышкой, в полости которого расположен запорно-регулирующий затвор, выполненный двухступенчатым в виде поршня штока, перемещаемого приводом, причем поршень расположен с возможностью взаимодействия с неподвижным трубчатым сопрягаемым с ним седлом (JP 9273638 А, кл. F16К 25/02, 3/24, опубл. 21.10.1997).The closest set of essential features, selected as a prototype, is a shut-off and control valve, comprising a housing with inlet and outlet channels, closed by a lid, in the cavity of which there is a shut-off-control valve made of a two-stage in the form of a piston of a rod moved by the actuator, and the piston located with the possibility of interaction with a fixed tubular mating saddle with it (JP 9273638 A, class F16K 25/02, 3/24, publ. 21.10.1997).

Недостатком клапана запорно-регулирующего является низкая надежность, обусловленная сложностью конструкции.The disadvantage of a shutoff valve is the low reliability due to the complexity of the design.

Задача, достигаемая изобретением, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого упрощалась конструкция клапана и повышалась надежность его работы.The problem achieved by the invention is to create such a technical solution, by using which the valve design is simplified and its reliability is increased.

Для достижения названного технического результата в полости корпуса клапана с входным и выходным каналами, закрытого крышкой, расположен запорно-регулирующий затвор, выполненный двухступенчатым в виде поршня штока, перемещаемого приводом, причем поршень расположен с возможностью взаимодействия с неподвижным трубчатым сопрягаемым с ним седлом.To achieve the aforementioned technical result, in the cavity of the valve body with the inlet and outlet channels, closed by a cover, there is a shut-off and shutter made of two stages in the form of a piston of a rod moved by the actuator, the piston being arranged to interact with a fixed tubular mating seat with it.

Заявляемый клапан запорно-регулирующий отличается от прототипа тем, что запорно-регулирующий затвор выполнен с верхней и нижней трубчатыми ступенями, сообщающимися между собой через отверстия в поршне и выполненными с одинаковыми радиальными симметрично расположенными отверстиями, совпадающими с отверстиями в седле в открытом положении клапана, при этом нижняя часть крышки расположена в полости корпуса и выполнена цилиндрической с уплотнительной поверхностью на торце, а ее наружный диаметр сопрягается с внутренним диаметром верхней трубчатой ступени поршня, с образованием разгрузочной полости, сообщающейся через отверстия в крышке с полостью корпуса, причем на поршне со стороны верхней трубчатой ступени расположен уплотнительный элемент, установленный с возможностью взаимодействия с уплотнительной поверхностью крышки корпуса при закрытии клапана.The inventive shut-off valve differs from the prototype in that the shut-off valve is made with upper and lower tubular steps communicating with each other through holes in the piston and made with identical radially symmetrically arranged holes that coincide with the holes in the seat in the open position of the valve, this lower part of the cover is located in the cavity of the housing and is made cylindrical with a sealing surface at the end, and its outer diameter mates with the inner diameter of the upper tube stage piston to form a discharge cavity communicating through the openings in the lid with the body cavity, wherein the piston from the upper stage of the tubular sealing member is mounted to engage with the sealing surface of the housing cover when closing the valve.

На чертеже изображен продольный разрез предлагаемого клапана в закрытом положении.The drawing shows a longitudinal section of the proposed valve in the closed position.

Клапан содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 каналами и полостью 4, закрытый крышкой 5. В полости корпуса размещен запорно-регулирующий двухступенчатый затвор, соединенный с штоком 6 привода 7.The valve comprises a housing 1 with an input 2 and an output 3 channels and a cavity 4, closed by a cover 5. In the cavity of the housing there is a locking-regulating two-stage valve connected to the rod 6 of the actuator 7.

Запорно-регулирующий двухступенчатый затвор представляет собой поршень 8 штока 9 с верхней 10 и нижней 11 трубчатыми ступенями, сообщающимися между собой через отверстия 12 в поршне. Верхняя и нижняя трубчатые ступени выполнены с одинаковыми радиальными симметрично расположенными отверстиями 13. Поршень с верхней и нижней трубчатыми ступенями расположен в неподвижном трубчатом сопрягаемом с ним седле 14 с отверстиями 15, совпадающими с радиальными отверстиями в верхней и нижней трубчатых ступенях поршня в открытом положении клапана.The locking and regulating two-stage shutter is a piston 8 of the rod 9 with the upper 10 and lower 11 tubular steps communicating with each other through holes 12 in the piston. The upper and lower tubular steps are made with the same radially symmetrically arranged holes 13. The piston with the upper and lower tubular steps is located in a fixed tubular mating seat 14 with holes 15 that coincide with the radial holes in the upper and lower tubular piston steps in the open valve position.

Нижняя часть 16 крышки расположена в полости корпуса и выполнена цилиндрической с уплотнительной поверхностью 17 на торце, а ее наружный диаметр сопрягается с внутренним диаметром верхней трубчатой ступени поршня с образованием разгрузочной полости 18, сообщающейся через отверстия 19 в крышке с полостью корпуса. На поршне со стороны верхней трубчатой ступени расположен уплотнительный элемент 20, установленный с возможностью взаимодействия с уплотнительной поверхностью крышки корпуса при закрытии клапана.The lower part 16 of the cover is located in the cavity of the housing and is made cylindrical with a sealing surface 17 at the end, and its outer diameter is mated with the inner diameter of the upper tubular stage of the piston with the formation of the discharge cavity 18, communicating through holes 19 in the cover with the cavity of the housing. On the piston from the side of the upper tubular stage there is a sealing element 20, installed with the possibility of interaction with the sealing surface of the housing cover when closing the valve.

Клапан работает следующим образом. В исходном положении (закрыто) шток 6 привода 7 с поршнем 8 штока 9 находится в своем крайнем верхнем положении, при этом поршень 8 своим уплотнительным элементом 20 прижат к уплотнительной поверхности 17 крышки 5, герметично перекрывая поток транспортируемой среды из входного канала 2 в выходной 3.The valve operates as follows. In the initial position (closed), the stem 6 of the actuator 7 with the piston 8 of the rod 9 is in its highest position, while the piston 8 is pressed against the sealing surface 17 of the cover 5 by its sealing element 20, hermetically shutting off the flow of the transported medium from the input channel 2 to the output 3 .

При необходимости открытия клапана и регулирования расхода транспортируемой среды подают соответствующий сигнал на привод 7, который начинает перемещать шток 6 привода 7 вместе с поршнем 8 штока 9 вниз от уплотнительной поверхности 17 крышки 5. Наличие разгрузочной полости 18 позволяет разгрузить поршень 8 штока 9, т.к. давление на его торцы становится одинаковым и производить открытие клапана с меньшим усилием, преодолевая только усилие, равное произведению давления среды в полости 4 на площадь уплотнительной поверхности 17 на торце нижней части 16 крышки 5. При дальнейшем движении поршня 8 штока 9 вниз его верхняя 10 и нижняя 11 трубчатые ступени своими одинаковыми радиальными симметрично расположенными отверстиями 13 открывают отверстия 15 в седле 14, открывая проход транспортируемой среде из входного канала 2 в выходной 3 через ступени поршня 8 штока 9. Каждому положению штока 6 с поршнем 8 штока 9 соответствует определенное положение верхней 10 и нижней 11 трубчатых ступеней относительно отверстий 15 седла 14, обеспечивающее соответствующий расход транспортируемой среды.If it is necessary to open the valve and regulate the flow rate of the transported medium, a corresponding signal is supplied to the actuator 7, which begins to move the rod 6 of the actuator 7 together with the piston 8 of the rod 9 down from the sealing surface 17 of the cover 5. The presence of the discharge cavity 18 allows unloading the piston 8 of the rod 9, t. to. the pressure on its ends becomes the same and the valve opens with less effort, overcoming only the force equal to the product of the pressure of the medium in the cavity 4 by the area of the sealing surface 17 at the end of the lower part 16 of the cover 5. With the further movement of the piston 8 of the rod 9 down its upper 10 and the lower 11 tubular steps with their identical radially symmetrically arranged holes 13 open the holes 15 in the seat 14, opening the passage of the transported medium from the inlet channel 2 to the outlet 3 through the piston 8 stages of the rod 9. Each the position of the rod 6 with the piston 8 of the rod 9 corresponds to a certain position of the upper 10 and lower 11 tubular steps relative to the holes 15 of the seat 14, providing the corresponding flow rate of the transported medium.

При необходимости перекрытия потока транспортируемой среды подают соответствующий сигнал на привод 7, который начинает перемещать шток 6 привода 7 вместе с поршнем 8 штока 9 вверх. При движении поршня 8 штока 9 вверх его верхняя 10 и нижняя 11 трубчатые ступени перекрывают отверстия 15 в седле 14. Перемещение поршня 8 штока 9 продолжается до тех пор, пока он своим уплотнительным элементом 20 не достигнет уплотнительной поверхности 17 крышки 5, герметично перекрывая поток транспортируемой среды из входного канала 2 в выходной 3.If it is necessary to shut off the flow of the transported medium, a corresponding signal is supplied to the actuator 7, which begins to move the rod 6 of the actuator 7 together with the piston 8 of the rod 9 upward. When the piston 8 of the rod 9 moves upward, its upper 10 and lower 11 tubular steps block the holes 15 in the seat 14. The piston 8 of the rod 9 continues to move until it reaches the sealing surface 17 of the cover 5 with its sealing element 20, sealing the flow of the conveyed media from input channel 2 to output 3.

Благодаря проходной конструкции клапана упрощается конструкция и повышается надежность работы клапана.Thanks to the valve through-passage design, the design is simplified and the reliability of the valve increases.

Claims

The shut-off and control valve, comprising a housing with input and output channels, closed by a cover, in the cavity of which a shut-off and control valve is located, made two-stage in the form of a piston of a rod moved by the actuator, and the piston is arranged to interact with a fixed tubular mating seat with it, characterized the fact that the locking and regulating shutter is made with upper and lower tubular steps communicating with each other through holes in the piston and made with the same radial symmetrically located holes that coincide with the holes in the seat in the open position of the valve, while the lower part of the cover is located in the cavity of the body and made cylindrical with a sealing surface at the end, and its outer diameter is mated with the inner diameter of the upper tubular stage of the piston with the formation of the discharge cavity communicating through holes in the cover with the cavity of the housing, and on the piston from the upper tubular stage there is a sealing element that is installed with the possibility of interaction with the sealing surface of the housing cover when the valve is closed.