RU2313023C1

RU2313023C1 - Shutoff-and-control device

Info

Publication number: RU2313023C1
Application number: RU2006114318/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Нухович Коблев (RU); Александр Нухович Коблев
Original assignee: Открытое акционерное общество "НПО "Промавтоматика"
Priority date: 2006-04-26
Filing date: 2006-04-26
Publication date: 2007-12-20

Abstract

FIELD: gas producing industry; pipe valves and fittings.

SUBSTANCE: invention relates to devices with shutoff member and it is designed for mounting in process lines of gas fields. Gate with sealing surface and hole connected with drive rod is installed in housing of shutoff-and-control device with pass channel and hole in seat. Housing accommodates also shutoff member. The latter is made in form of ball plug fitted in gate hole. Lever with pin is installed on spindle of ball plug. Housing accommodates stop with slot arranged for interaction of spindle lever pin with said slot. Shutoff valve is arranged on gate from side of rod to cut off passing of medium from pass channel into hole of gate after shutoff member and installed for engagement with rod at opening of device.

EFFECT: improved reliability in operation, provision of repairability and increased service life of shutoff-and-control device.

3 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 может быть использовано для установки на технологических линиях газовых промыслов для перекрытия и регулирования потока транспортируемой среды.The invention relates to pipe fittings, and in particular to disconnecting devices with a locking element that makes a sliding movement along the saddle surface between the inlet and outlet channels, and can be used to install gas fields on production lines to shut off and control the flow 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, установленный вне зоны проходного отверстия, а уплотнительные поверхности шибера и седла герметизированы на всем диапазоне регулирования (а.с. №785579, 3МПК F16К 3/00, приоритет от 17.10.75 г.).A locking and regulating device is known, in the case of which a flat gate with sealing surfaces and a hole and a rotary locking element fixed in the open position, installed outside the zone of the through hole, and the sealing surfaces of the gate and saddle are sealed over the entire control range ( AS No. 785579, 3MPK F16K 3/00, priority dated 10/17/75).

Недостатком этого запорно-регулирующего устройства является использование двух приводов для запирания и регулирования транспортируемой среды, что усложняет конструкцию, управление и снижает надежность работы устройства.The disadvantage of this locking and regulating device is the use of two drives for locking and regulating the transported medium, which complicates the design, control and reduces the reliability of the device.

Известно запорно-регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным отверстием в седле установлены плоский шибер с уплотнительными поверхностями и отверстием, соединенный со штоком привода, и поворотный запорный элемент, фиксируемый в открытом положении, установленный вне зоны проходного отверстия, а уплотнительные поверхности шибера и седла герметизированы на всем диапазоне регулирования. 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 элемент установлен с возможностью взаимодействия с указанным пазом (а.с. №1203295, 4МПК F16К 3/00, приоритет от 05.07.84 г.)A locking and regulating device is known, in the housing of which a flat gate with sealing surfaces and an opening is connected to the actuator stem and a rotary locking element fixed in the open position, installed outside the zone of the passage, and the sealing surfaces of the gate and saddle are installed in the housing with a passage opening in the saddle sealed over the entire control range. The rod is equipped with a stepped sleeve enclosing it, which is mounted with the possibility of axial movement and fixation in extreme positions, moreover, a groove is made on the steps of a smaller diameter, and a rotary locking element is installed with the possibility of interaction with the specified groove (AS No. 1203295, 4MPK F16K 3 / 00, priority from 05/07/84)

Недостатком устройства является его низкая надежность, обусловленная наличием жесткой связи между штоком, ступенчатой втулкой, поворотным запорным элементом и плоским шибером, что при закрытии устройства приводит к значительным усилиям на поворотный запорный элемент со стороны штока, передаваемым через ступенчатую втулку, что приводит к повышенному износу, а также поломке поворотного запорного элемента и делает невозможным герметичное перекрытие потока.The disadvantage of this device is its low reliability due to the presence of a rigid connection between the rod, the stepped sleeve, a rotary locking element and a flat gate, which, when the device is closed, leads to significant efforts on the rotary locking element from the rod side, transmitted through the stepped sleeve, which leads to increased wear , as well as the breakdown of the rotary locking element and makes it impossible to tightly shut off the flow.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является запорно-регулирующее устройство, в корпусе которого с проходным каналом и отверстием в седле установлены плоский шибер с уплотнительной поверхностью и отверстием, соединенный со штоком привода, и поворотный запорный орган, состоящий из двух сопряженных друг с другом заслонок, одна из которых глухая, а другая - разгрузочная с отверстием, расположенный на оси вне зоны проходного канала и фиксируемый в открытом положении, 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, при этом глухая заслонка выполнена в виде вильчатого рычага, а паз на ступенчатой втулке выполнен сквозным и расположен на торцевой поверхности, причем на штоке привода со стороны шибера выполнены выступы с возможностью взаимодействия с вильчатым рычагом, а сам шток привода выполнен составным из собственно штока и дополнительного штока, соединенных через упругий элемент (патент РФ №2238466, 7МПК F16К 3/02, приоритет от 23.10.2002 г.).The closest set of essential features, selected as a prototype, is a locking and regulating device, in the housing of which with a passage channel and a hole in the saddle there is a flat gate with a sealing surface and a hole connected to the actuator rod, and a rotary locking element consisting of two interfaced dampers, one of which is blind and the other unloading with a hole, located on an axis outside the passage channel and fixed in the open position, while the stem is equipped with a stepped sleeve enclosing it, installed with the possibility of axial movement and fixing it in extreme positions, moreover, a groove is made on the step of a smaller diameter, and a rotary locking member is installed with the possibility of interaction with the specified groove, while the blind shutter is made in the form of a forked lever, and the groove is the stepped sleeve is made through and located on the end surface, and on the drive rod from the gate side, protrusions are made with the possibility of interaction with the fork lever, and the actuator rod ying compound of the actual rod and the additional rod, connected through an elastic member (RF patent №2238466, 7MPK F16K 3/02, priority 23.10.2002).

Недостатком устройства является сложность конструкции, снижающая надежность работы устройства.The disadvantage of this device is the design complexity, which reduces the reliability of the device.

Задача, достигаемая изобретением, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого обеспечивалась бы надежность работы и повышались ремонтопригодность и долговечность устройства.The problem achieved by the invention is to create a technical solution, the use of which would ensure reliable operation and increase the maintainability and durability of the device.

Для достижения названного технического результата в корпусе запорно-регулирующего устройства с проходным каналом и отверстием в седле установлены шибер с уплотнительной поверхностью и отверстием, соединенный со штоком привода, и запорный орган.To achieve the named technical result, a slide with a sealing surface and a hole connected to the actuator rod and a locking member are installed in the housing of the locking-regulating device with a passage channel and a hole in the saddle.

Заявляемое запорно-регулирующее устройство отличается от прототипа тем, что запорный орган выполнен в виде шаровой пробки, расположенной в отверстии шибера, со шпинделем, на котором установлен рычаг с пальцем, причем в корпусе расположен упор с пазом с возможностью взаимодействия пальца рычага шпинделя шаровой пробки с указанным пазом, при этом на шибере со стороны штока расположен запорный клапан, перекрывающий проход среды из проходного канала в отверстие шибера за запорным органом и установленный с возможностью взаимодействия со штоком при открытии.The inventive locking and regulating device differs from the prototype in that the locking body is made in the form of a ball plug located in the bore of the gate, with a spindle on which the lever with the finger is mounted, and in the case there is a stop with a groove with which the finger of the spindle lever of the ball plug can interact with the specified groove, while on the gate from the side of the rod there is a shut-off valve that blocks the passage of the medium from the passage channel into the gate opening behind the shut-off element and is installed with the possibility of interaction with the piece com at the opening.

Предлагаемое изобретение изображено на чертежах, где на фиг.1 изображен продольный разрез устройства в закрытом положении, на фиг.2 - вид А на фиг.1 (крышка снята), на фиг.3 - разрез Б-Б на фиг.2.The present invention is shown in the drawings, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of the device in the closed position, in Fig. 2 is a view A in Fig. 1 (the cover is removed), in Fig. 3 is a section B-B in Fig. 2.

Устройство содержит корпус 1, в котором выполнен осевой проходной канал 2. Внутри корпуса неподвижно установлено седло 3 с отверстием 4. В седле расположены направляющие элементы 5, шибер 6 с уплотнительной поверхностью 7 и отверстием 8, вкладыш 9 с отверстием 10 и уплотнительный элемент 11, герметизирующий уплотнительные поверхности вкладыша и седла на всем диапазоне регулирования. Шибер соединен со штоком 12 привода 13.The device comprises a housing 1, in which an axial passage channel 2 is formed. Inside the housing, a saddle 3 with an opening 4 is fixedly mounted. In the saddle there are guide elements 5, a gate 6 with a sealing surface 7 and an opening 8, an insert 9 with an opening 10 and a sealing element 11, Sealing the sealing surfaces of the liner and seat over the entire control range. The gate is connected to the stem 12 of the actuator 13.

В отверстии шибера расположен запорный орган, выполненный в виде шаровой пробки 14 со шпинделем 15, на котором установлен рычаг 16 с пальцем 17. В шаровой пробке выполнено проходное отверстие 18, диаметр которого больше чем диаметр отверстия во вкладыше. В корпусе расположен упор 19 с пазом 20. Запорный орган установлен с возможностью взаимодействия пальца рычага шпинделя с пазом упора.A locking member is located in the gate opening, made in the form of a ball plug 14 with a spindle 15, on which a lever 16 with a finger 17 is mounted. A through hole 18 is made in the ball plug, the diameter of which is larger than the diameter of the hole in the insert. An emphasis 19 with a groove 20 is located in the housing. The locking element is installed with the possibility of interaction between the finger of the spindle lever and the stop groove.

На шибере со стороны штока расположен запорный клапан 21 с уплотнительным элементом 22, перекрывающий радиальное отверстие 23, соединяющее проходной канал с отверстием шибера за запорным органом. Запорный клапан установлен на оси 24 и выполнен в виде двуплечего рычага, второе плечо 25 которого расположено под штоком с возможностью взаимодействия с последним при открытии устройства.On the gate side of the rod, a shut-off valve 21 with a sealing element 22 is located, overlapping a radial hole 23 connecting the passage channel with the gate opening behind the locking element. The shut-off valve is mounted on the axis 24 and is made in the form of a two-shouldered lever, the second shoulder 25 of which is located under the stem with the possibility of interaction with the latter when opening the device.

Устройство работает следующим образом. В исходном положении "закрыто" шаровая пробка 14 находится в закрытом положении и давлением транспортируемой среды прижимается к уплотнительной поверхности 7 шибера 6 и перекрывает проходное отверстие 8 шибера 6, прекращая подачу среды. Одновременно с этим запорный клапан 21 с уплотнительным элементом 22 давлением транспортируемой среды прижимается к шиберу 6 и перекрывает радиальное отверстие 23, прекращая проход среды из проходного канала 2 в отверстие 8 шибера 6 за запорным органом.The device operates as follows. In the initial closed position, the ball plug 14 is in the closed position and is pressed against the sealing surface 7 of the gate 6 by the pressure of the transported medium and closes the passage opening 8 of the gate 6, stopping the flow of medium. At the same time, the shut-off valve 21 with the sealing element 22 is pressed against the gate 6 by the pressure of the transported medium and closes the radial hole 23, stopping the passage of the medium from the passage channel 2 into the opening 8 of the gate 6 behind the shut-off element.

При необходимости открытия устройства подают соответствующий сигнал на привод 13, который начинает перемещать шток 12 вниз. При этом шток 12 перемещает второе плечо 25 запорного клапана 21 вниз, открывая последний и проход среды из проходного канала 2 через радиальное отверстие 23 в отверстие 8 шибера 6 за шаровой пробкой 14, разгружая ее, и отверстие 10 во вкладыше 9. После того как шток 12 пройдет холостой ход в шибере 6, он перемещает шибер 6 с вкладышем 9 относительно седла 3 и одновременно с этим, поскольку палец 17 рычага 16 перемещается вниз по пазу 20 упора 19, рычаг 16 поворачивает шпиндель 15 и разгруженную шаровую пробку 14 и частично открывает проходное отверстие 18 в шаровой пробке 14. После того как проходное отверстие 4 в седле 3 частично откроется шибером 6, начнется регулирование количества транспортируемой среды. При этом проходное отверстие 18 в шаровой пробке 14 будет уже значительно открыто и дальнейшее одновременное перемещение шибера 6 относительно седла 3 при регулировании и поворот шаровой пробки 14 на открытие будут происходить при перепаде давления только на шибере 6, так как проходное отверстие 18 в шаровой пробке 14 всегда будет больше отверстия 8 в шибере 6. В крайнем нижнем положении шибера 6 его проходное отверстие 8 будет полностью открыто так же, как и проходное отверстие 18 в шаровой пробке 14, обеспечивая максимальный расход транспортируемой среды.If it is necessary to open the device, a corresponding signal is supplied to the actuator 13, which begins to move the rod 12 down. In this case, the rod 12 moves the second shoulder 25 of the shut-off valve 21 downward, opening the latter and the passage of the medium from the passage channel 2 through the radial hole 23 into the hole 8 of the gate 6 behind the ball plug 14, unloading it, and the hole 10 in the liner 9. After the rod 12 idle will take place in the gate 6, it moves the gate 6 with the liner 9 relative to the seat 3 and at the same time, since the finger 17 of the lever 16 moves down the groove 20 of the stop 19, the lever 16 rotates the spindle 15 and the unloaded ball plug 14 and partially opens the passage hole 18 in balls th tube 14. After passage hole 4 in the seat 3 partially open gate valve 6 starts controlling the amount of transported medium. In this case, the passage opening 18 in the ball plug 14 will already be significantly open and further simultaneous movement of the gate 6 relative to the seat 3 during regulation and the rotation of the ball plug 14 to open will occur with a pressure drop only on the gate 6, since the passage hole 18 in the ball plug 14 there will always be more holes 8 in the gate 6. In the lowermost position of the gate 6, its passage hole 8 will be fully open in the same way as the passage hole 18 in the ball plug 14, ensuring the maximum flow rate the second medium.

При необходимости перекрытия потока транспортируемой среды подают соответствующий сигнал на привод 13, шток 12 которого начинает перемещать шибер 6 с вкладышем 9 относительно седла 3 вверх и одновременно с этим поворачивать шаровую пробку 14 в закрытое положение. При этом запорный клапан 21 под собственным весом опускается на шибер 6 и уплотнительным элементом 22, перекрывает радиальное отверстие 23, соединяющее проходной канал 2 с отверстием 8 шибера 6 за запорным органом. После того как шибер 6 полностью перекроет проходное отверстие 4 в седле 3, регулирование количества транспортируемой среды прекратится, однако проходное отверстие 18 в шаровой пробке 14 еще будет значительно открыто. Дальнейшее движение штока 12 вверх приведет к тому, что он переместится в свое крайнее верхнее положение и остановится вместе с приводом 13, при этом шаровая пробка 14 переместится в закрытое положение и давлением транспортируемой среды прижмется к уплотнительной поверхности 7 шибера 6 и перекроет проходное отверстие 8 шибера 6, прекращая подачу среды.If it is necessary to shut off the flow of the transported medium, a corresponding signal is supplied to the actuator 13, the rod 12 of which begins to move the gate 6 with the insert 9 relative to the seat 3 upwards and at the same time turn the ball plug 14 to the closed position. When this shut-off valve 21 under its own weight falls on the gate 6 and the sealing element 22, overlaps the radial hole 23 connecting the passage channel 2 with the hole 8 of the gate 6 behind the locking element. After the gate 6 completely blocks the passage hole 4 in the seat 3, the regulation of the amount of transported medium will stop, however, the passage hole 18 in the ball plug 14 will still be significantly open. Further movement of the rod 12 upwards will cause it to move to its extreme upper position and stop together with the actuator 13, while the ball plug 14 will move to the closed position and be pressed by the pressure of the transported medium to the sealing surface 7 of the gate 6 and block the passage hole 8 of the gate 6, stopping the flow of medium.

Благодаря упрощению конструкции устройства повышается надежность работы, обеспечивается ремонтопригодность и увеличивается долговечность запорно-регулирующего устройства.By simplifying the design of the device, reliability is improved, maintainability is provided, and the durability of the locking and regulating device is increased.

Claims

A locking and regulating device, in the case of which a gate with a sealing surface and a hole is connected to the actuator rod and a locking member, characterized in that the locking member is made in the form of a ball plug located in the opening of the gate with the spindle on which the lever with the finger is mounted, and in the case there is a stop with a groove with which the finger of the spindle lever of the ball plug can interact with the specified groove, while the shutter is located on the gate from the side of the rod valve overlapping medium extending from the through passage into the opening for the locking slide body and arranged to cooperate with the rod at the opening.