RU2354877C1

RU2354877C1 - Gate

Info

Publication number: RU2354877C1
Application number: RU2007129764/06A
Authority: RU
Inventors: Рамиз Алиджавад Оглы Гасумов (RU); Рамиз Алиджавад оглы Гасумов; Геннадий Тимофеевич Сазонов (RU); Геннадий Тимофеевич Сазонов; Владимир Александрович Суковицын (RU); Владимир Александрович Суковицын; Наталья Юрьевна Ичева (RU); Наталья Юрьевна Ичева
Priority date: 2007-08-02
Filing date: 2007-08-02
Publication date: 2009-05-10

Abstract

FIELD: mechanical engineering.

SUBSTANCE: invention refers to pipeline fitting and is designed to cut off flow of transported fluid. The gate consists of a hollow case with internal circular turning in a lower portion, of a cutting off element with a spring installed therein and of a movable rod. The rod is rigidly connected with the cutting off element. The cutting off element is made in form of a rubber cartridge with an inserted ring in an upper part. The circular spring is assembled inside the rubber cartridge. The circular spring consists of an internal ring with an external conic surface and of two external rings with internal conic surfaces. The external rings are arranged over and under the internal ring. The circular spring rests on a supporting cone. The cone is installed in the power part of the rubber cartridge. The circular spring is pressed from above with a hold-down cone. The latter is rigidly connected with the inserted ring of the rubber cartridge and tied with the movable rod.

EFFECT: upgraded operational reliability and service life of device.

1 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной арматуре и может быть использовано в нефтегазодобывающей промышленности.The invention relates to pipe fittings and can be used in the oil and gas industry.

Анализ существующего уровня показал следующее:Analysis of the existing level showed the following:

- известна задвижка, включающая полый корпус с внутренней кольцевой проточкой в нижней части, запорный элемент, установленный в полом корпусе, и подвижный шток (шпиндель), жестко связанный с запорным элементом (см. патент РФ №2147094 от 21.01.98 г. по кл. F16K 3/18, 3/28, опубл. 27.03.2000 г.).- a valve is known that includes a hollow body with an inner annular groove in the lower part, a locking element installed in the hollow body, and a movable stem (spindle), rigidly connected to the locking element (see RF patent No. 2147094 dated January 21, 1998 for cl F16K 3/18, 3/28, publ. 03/27/2000).

Недостатками указанного устройства являются низкая эксплуатационная надежность и недолговечность работы устройства, обусловленные следующими причинами:The disadvantages of this device are low operational reliability and fragility of the device due to the following reasons:

- запорный элемент выполнен в виде полого эластичного диска, внутри которого расположен шпиндель с клинообразным хвостовиком, поэтому при опускании последнего будет расширяться только часть запорного элемента, находящегося под хвостовиком, а верхняя часть запорного элемента не будет расширена и прижата к уплотнительным кольцам, т.е. не обеспечится герметичность устройства;- the locking element is made in the form of a hollow elastic disk, inside of which there is a spindle with a wedge-shaped shank, so when lowering the latter, only the part of the locking element located under the shank will expand, and the upper part of the locking element will not be expanded and pressed against the sealing rings, i.e. . the tightness of the device will not be ensured;

- при работе задвижки в абразивной среде произойдет износ полого корпуса, уплотнительные кольца выпадут из посадочных мест, в результате чего задвижка потеряет герметичность, что приведет к потере ее работоспособности.- during operation of the valve in an abrasive medium, the hollow body will wear out, the o-rings will fall out of the seats, as a result of which the valve will lose its tightness, which will lead to a loss of its performance.

В качестве прототипа взята задвижка, включающая полый корпус с внутренней кольцевой проточкой в нижней части, запорный элемент (затвор) с установленной в нем пружиной, размещенный в полом корпусе, и подвижный шток, жестко связанный с запорным элементом (см. а.с. №1267089 от 23.05.85 г. по кл. F16K 3/30, опубл. в ОБ №40, 1986 г.).As a prototype, a valve is used, which includes a hollow body with an internal annular groove in the lower part, a locking element (shutter) with a spring installed in it, located in the hollow body, and a movable stem rigidly connected to the locking element (see.c. No. 1267089 dated 05.23.85 according to class F16K 3/30, published in OB No. 40, 1986).

Недостатками указанного устройства являются низкая эксплуатационная надежность и недолговечность работы устройства, что обусловлено рядом причин:The disadvantages of this device are low operational reliability and the fragility of the device, due to several reasons:

- герметичность уплотнения металл по металлу теряется при попадании твердых частиц между тарелями и седлами, при этом нарушается герметичность устройства и его работа в целом;- the tightness of the seal metal to metal is lost when solid particles get between the plates and saddles, while the integrity of the device and its operation as a whole are violated;

- пружины сжатия не обеспечат герметичность устройства при высоких давлениях транспортируемой среды, т.к. давление на тарели приведет к их смятию и образованию зазоров между тарелями и седлами;- compression springs will not ensure the tightness of the device at high pressures of the transported medium, because pressure on the plates will cause them to crumple and create gaps between the plates and saddles;

- при работе задвижки в абразивной среде произойдет износ корпуса и тарелей, что приведет к потере герметичности, т.к. пружины обеспечивают только начальную герметизацию, а величина раскрытия тарелей строго ограничена.- when the valve operates in an abrasive medium, the body and plates will wear, which will lead to a loss of tightness, as springs provide only initial sealing, and the amount of opening of plates is strictly limited.

Технический результат, который может быть получен при осуществлении предлагаемого изобретения, обеспечивает повышение эксплуатационной надежности и долговечности работы устройства за счет меньшего абразивного износа резинового запорного элемента, равномерности распределения запирающего усилия по всей поверхности проходного сечения устройства, обеспечивающего равномерное изменение размера запорного элемента, что приводит к автокомпенсации износа корпуса и сохранению герметичности устройства.The technical result that can be obtained by implementing the present invention provides improved operational reliability and durability of the device due to less abrasive wear of the rubber locking element, the uniform distribution of the locking force over the entire surface of the passageway of the device, providing a uniform change in the size of the locking element, which leads to auto-compensation of body wear and preservation of the tightness of the device.

Технический результат достигается с помощью известного устройства, состоящего из полого корпуса с внутренней кольцевой проточкой в нижней части, запорного элемента с установленной в нем пружиной, размещенного в полом корпусе, и подвижного штока, жестко связанного с запорным элементом.The technical result is achieved using a known device consisting of a hollow body with an inner annular groove in the lower part, a locking element with a spring installed in it, located in the hollow body, and a movable rod rigidly connected to the locking element.

Согласно изобретению запорный элемент выполнен в виде резинового стакана с закладным кольцом в верхней части. Внутри резинового стакана установлена кольцевая пружина, состоящая из внутреннего кольца с наружной конической поверхностью и двух наружных колец с внутренней конической поверхностью, расположенных над и под ним.According to the invention, the locking element is made in the form of a rubber cup with a embedded ring in the upper part. Inside the rubber cup, an annular spring is installed, consisting of an inner ring with an outer conical surface and two outer rings with an inner conical surface located above and below it.

Кольцевая пружина опирается на опорный конус, установленный в нижней части резинового стакана, а сверху поджата нажимным конусом.The annular spring rests on a support cone installed in the lower part of the rubber cup, and is pressed by the pressure cone from above.

Нажимной конус жестко связан с закладным кольцом резинового стакана и соединен с подвижным штоком.The pressure cone is rigidly connected to the embedded ring of the rubber cup and connected to the movable rod.

Таким образом, заявляемое техническое решение соответствует критерию новизны.Thus, the claimed technical solution meets the criterion of novelty.

Анализ изобретательского уровня показал следующее: из источников патентной документации и научно-технической литературы нами не выявлены технические решения, имеющие в своей основе признаки, совпадающие с отличительными признаками заявляемого технического решения. Достигаемый технический результат обусловлен неизвестными свойствами конструктивных элементов, обеспечивающих герметичность и автокомпенсацию износа корпуса. Таким образом, заявляемые нами существенные признаки не следуют явным образом из проанализированного уровня техники, т.е. имеют изобретательский уровень.The analysis of the inventive step showed the following: from the sources of patent documentation and scientific and technical literature, we have not identified technical solutions that are based on features that match the distinctive features of the claimed technical solution. The technical result achieved is due to the unknown properties of structural elements that ensure tightness and auto-compensation of body wear. Thus, the essential features claimed by us do not follow explicitly from the analyzed prior art, i.e. have an inventive step.

На чертеже представлен продольный разрез предлагаемого устройства.The drawing shows a longitudinal section of the proposed device.

Заявляемое устройство содержит полый корпус 1, во внутренней части которого выполнена кольцевая проточка 2. В полом корпусе 1 установлен запорный элемент, нижний конец которого садится в кольцевую проточку 2. Запорный элемент выполнен в виде резинового стакана 3 с закладным кольцом 4 в верхней части. Внутри резинового стакана 3 установлена кольцевая пружина, состоящая из внутреннего кольца 5 с наружной конической поверхностью и двух наружных колец 6 с внутренней конической поверхностью. Наружные кольца 6 с внутренней конической поверхностью расположены над и под внутренним кольцом 5 с наружной конической поверхностью. Кольцевая пружина опирается на опорный конус 7, установленный в нижней части резинового стакана 3, а сверху поджата нажимным конусом 8. Резиновый стакан 3 предварительно растянут в продольном направлении, обеспечивая необходимую жесткость запорного элемента. Нажимной конус 8 жестко связан с закладным кольцом 4 резинового стакана 3. В верхней части нажимного конуса 8 выполнен паз, в который вставлен нижний конец подвижного штока 9.The inventive device comprises a hollow body 1, in the inner part of which an annular groove 2 is made. A locking element is installed in the hollow body 1, the lower end of which sits in the annular groove 2. The locking element is made in the form of a rubber cup 3 with a embedded ring 4 in the upper part. Inside the rubber cup 3, an annular spring is installed, consisting of an inner ring 5 with an outer conical surface and two outer rings 6 with an inner conical surface. Outer rings 6 with an inner conical surface are located above and below the inner ring 5 with an outer conical surface. The annular spring rests on a support cone 7 mounted in the lower part of the rubber cup 3, and is pressed up by the pressure cone 8. The rubber cup 3 is pre-stretched in the longitudinal direction, providing the necessary rigidity of the locking element. The pressure cone 8 is rigidly connected with the embedded ring 4 of the rubber cup 3. In the upper part of the pressure cone 8, a groove is made in which the lower end of the movable rod 9 is inserted.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

При перемещении подвижного штока 9 запорный элемент опускается и его нижний конец садится в кольцевую проточку 2 полого корпуса 1, перекрывая при этом проходное сечение задвижки. При дальнейшем передвижении подвижного штока 9 нажимной конус 8 воздействует на кольцевую пружину и резиновый стакан 3, в результате чего последний деформируется и плотно прижимается к стенкам полого корпуса 1, а также к кольцевой проточке 2, обеспечивая надежную герметичность задвижки. Если в момент закрывания на поверхности проходного сечения полого корпуса 1 окажется инородное тело (песчинка, окалина и т.п.), то эластичный материал запорного элемента проминается, обволакивая его и сохраняя герметичность задвижки. Возможность равномерного изменения размера запорного элемента данной конструкции, а также равномерность распределения запирающего усилия по всей поверхности проходного сечения устройства позволяют обеспечить герметичность и автокомпенсацию износа полого корпуса 1.When moving the movable rod 9, the locking element is lowered and its lower end sits in the annular groove 2 of the hollow body 1, while blocking the bore of the valve. With further movement of the movable rod 9, the pressure cone 8 acts on the annular spring and the rubber cup 3, as a result of which the latter is deformed and pressed tightly against the walls of the hollow body 1, as well as to the annular groove 2, ensuring reliable valve tightness. If at the moment of closing on the surface of the passage section of the hollow body 1 there is a foreign body (sand, scale, etc.), then the elastic material of the locking element is squeezed, enveloping it and keeping the valve tight. The possibility of uniformly changing the size of the locking element of this design, as well as the uniform distribution of the locking force over the entire surface of the bore of the device, allows for tightness and auto-compensation of wear of the hollow body 1.

Claims

A valve containing a hollow body with an inner annular groove in the lower part, a locking element with a spring installed in it, located in the hollow body, and a movable stem rigidly connected to the locking element, characterized in that the locking element is made in the form of a rubber cup with a built-in ring in the upper part, and inside the rubber cup, an annular spring is installed, consisting of an inner ring with an outer conical surface and two outer rings with an inner conical surface located above and below , The annular spring is supported on a support cone mounted in the lower portion of the rubber cup, and on top is pressed against the pressure cone, the pressure cone is rigidly connected with mortgages ring rubber cup and connected to the movable rod.