RU2484235C1 - Valve with thermosensitive control - Google Patents

Valve with thermosensitive control Download PDF

Info

Publication number
RU2484235C1
RU2484235C1 RU2011139369/03A RU2011139369A RU2484235C1 RU 2484235 C1 RU2484235 C1 RU 2484235C1 RU 2011139369/03 A RU2011139369/03 A RU 2011139369/03A RU 2011139369 A RU2011139369 A RU 2011139369A RU 2484235 C1 RU2484235 C1 RU 2484235C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
cylindrical
valve
shell
cup
gate
Prior art date
Application number
RU2011139369/03A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2011139369A (en
Inventor
Мурад Османович Халов
Original Assignee
Аванян Эдуард Александрович
Мурад Османович Халов
Лопухов Андрей Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Аванян Эдуард Александрович, Мурад Османович Халов, Лопухов Андрей Николаевич filed Critical Аванян Эдуард Александрович
Priority to RU2011139369/03A priority Critical patent/RU2484235C1/en
Publication of RU2011139369A publication Critical patent/RU2011139369A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2484235C1 publication Critical patent/RU2484235C1/en

Links

Images

Landscapes

  • Temperature-Responsive Valves (AREA)
  • Sliding Valves (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: valve includes a tubular cylindrical housing with a cylindrical spool-type gate, a protective case with two inwardly located thermosensitive elements made from the material having shape memory effect, each of which is located inside the tube from electrically insulating material, the opposite ends of which are connected to corresponding wires of an electrical control line, and connected at one of its ends by means of corresponding electrical insulators to the housing, and at the other one to the spool-type gate. At that, the housing has the shape of a connection pipe tightly connected to the pipeline, inside which there fixed is a console frame protruding beyond its limits, and a stepped cylindrical shell consisting at least of two cylindrical parts is concentrically fixed with a gap; each cylindrical part of the latter is provided with sections with through holes. On the outer side of the shell, on both sides of each section there concentrically fixed are ring-shaped scrapers and annular sliding seals. The spool-type gate is made in the form of a gate-type stepped cylindrical shell, the number of cylindrical parts of which coincides with the number of cylindrical parts of the stepped shell. At the bottom of the gate-type shell there are through holes, and in each of its cylindrical parts there are sections with through holes. Inner surfaces of cylindrical parts of the gate-type stepped shell are polished; the gate-type stepped shell is installed concentrically with a gap on the stepped shell and connected to it with possibility of being moved by means of corresponding scrapers and sliding seals. Thermosensitive elements are located on one side of the housing and each of those is hinged at one of its ends to the frame, and at the other one to the corresponding ends of a balance beam hinged on it; one arm of the latter is hinged by means of a piston-rod to external part of the bottom of the gate-type stepped shell. Scrapers of the appropriate diameter are located on both sides of the sliding seal, thus being adjoined to the latter, and in one of two extreme positions of the gate-type shell, sections with through holes in its cylindrical walls are located so that they mate with corresponding sections with through holes in cylindrical parts of the casing-type shell.
EFFECT: enlarging technical capabilities of the valve with thermosensitive control.
7 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к запорной трубопроводной арматуре и может быть использовано в газо- и нефтепроводах, в частности в тех из них, что расположены внутри скважин.The invention relates to stop valves and can be used in gas and oil pipelines, in particular in those that are located inside the wells.

Известен регулируемый клапан управления гидравлическим или газовым редуктором магистрального запорного клапана. Корпус клапана управления связан своими отводами с трубчатой линией управления редуктора, а затвор соединен с корпусом магистрального клапана посредством двух снабженных на концах электроизоляторами термочувствительных элементов из материала, обладающего эффектом памяти формы. Последние установлены снаружи линии управления и снабжены трубчатыми электроизоляционными кожухами, а их концы соединены соответствующими электрическим проводом с электрическим блоком управления.Known adjustable valve control hydraulic or gas gear main stop valve. The valve body of the control valve is connected with its branches to the tubular control line of the gearbox, and the shutter is connected to the body of the main valve by means of two thermosensitive elements provided at the ends with insulators made of a material with a shape memory effect. The latter are installed outside the control line and are equipped with tubular insulating casings, and their ends are connected by the corresponding electric wire to the electric control unit.

Управление регулируемым клапаном управления осуществляется путем поочередного прямого нагрева одного из его термочувствительных элементов в результате пропускания электрического тока. В процессе нагрева данный элемент испытывает аустенитное превращение и совершает работу по повороту затвора и растяжению находящегося в охлажденном мартенситном состоянии другого соединенного с тем же затвором термочувствительного элемента. Обратное переключение регулируемого клапана управления осуществляется путем электрического нагрева растянутого перед этим термочувствительного элемента, в результате чего он совершает работу по реверсному повороту затвора и растяжению находящегося в охлажденном мартенситном состоянии другого соединенного с тем же затвором термочувствительного элемента.The adjustable control valve is controlled by alternately direct heating of one of its thermally sensitive elements as a result of transmission of electric current. During heating, this element undergoes an austenitic transformation and performs the work of turning the shutter and stretching another thermally sensitive element connected to the same shutter in a chilled martensitic state. Reverse switching of the adjustable control valve is carried out by electric heating of the thermally sensitive element stretched before it, as a result of which it performs the reverse turn of the shutter and stretching another thermally sensitive element connected to the same shutter in a chilled martensitic state.

Недостатком описанного регулируемого клапана является ограниченная сфера его применения, что обусловлено расположением соединенных с его затвором термочувствительных элементов снаружи клапана. В ряде случаев например, при установке на периодически погружаемой в скважину трубе, наряду с повышенным риском механического повреждения выступающие за пределы погружаемой трубы термочувствительные элементы препятствуют перетеканию снаружи клапана скважинной жидкости и затрудняют проведение операций по спуску и подъему периодически погружаемой в скважину трубы.The disadvantage of the described adjustable valve is the limited scope of its application, which is due to the location of the heat-sensitive elements connected to its shutter outside the valve. In some cases, for example, when installed on a pipe periodically immersed in the well, along with an increased risk of mechanical damage, the thermosensitive elements protruding outside the immersed pipe prevent the fluid from flowing from the outside of the valve and make it difficult to launch and raise the pipe periodically immersed in the well.

Известен выбранный в качестве прототипа клапан с термочувствительным управлением устройства селективного заканчивания скважины. Клапан выполнен золотниковым и закреплен в скважине снаружи скважинной трубы. Золотник клапана соединен с наружными стенками скважинной трубой посредством двух снабженных на концах электроизоляторами термочувствительных элементов из материала, обладающего эффектом памяти формы, один из которых расположен над, а другой - под золотником. Термочувствительные элементы снабжены трубчатыми электроизоляционными кожухами и их концы соединены соответствующими электрическим проводом с электрическим блоком управления.Known selected as a prototype valve with heat-sensitive control device selective completion of the well. The valve is made of spool and fixed in the well outside the borehole pipe. The valve spool is connected to the outer walls of the borehole pipe by means of two thermosensitive elements provided at the ends with insulators made of material having a shape memory effect, one of which is located above and the other under the spool. The thermosensitive elements are equipped with tubular insulating casings and their ends are connected by a corresponding electric wire to the electric control unit.

Управление клапаном с термочувствительным управлением осуществляется путем поочередного прямого нагрева одного из его термочувствительных элементов в результате пропускания электрического тока. В процессе нагрева данный элемент испытывает аустенитное превращение и совершает работу по линейному перемещению золотника и растяжению находящегося в охлажденном мартенситном состоянии другого термочувствительного элемента. Обратное переключение клапана осуществляется путем электрического нагрева растянутого перед этим термочувствительного элемента, в результате чего он совершает работу по реверсному перемещению золотника и растяжению находящегося в охлажденном мартенситном состоянии другого термочувствительного элемента.The valve with thermally sensitive control is controlled by alternately direct heating of one of its thermally sensitive elements as a result of the passage of electric current. In the process of heating, this element experiences an austenitic transformation and performs the work of linearly moving the spool and stretching another thermally sensitive element in a cooled martensitic state. The valve is switched back by electric heating of the thermally sensitive element stretched before it, as a result of which it performs the work of reversing the movement of the spool and stretching another thermally sensitive element in the cooled martensitic state.

Недостатком описанного клапана с термочувствительным управлением является ограниченная сфера его применения, что обусловлено расположением его корпуса, золотника и термочувствительных элементов снаружи трубы, к которой он подсоединен. В ряде случаев, например при установке на периодически погружаемой в скважину трубе, наряду с повышенным риском механического повреждения выступающие за пределы погружаемой трубы термочувствительные элементы препятствуют току перетекающей снаружи клапан скважинной жидкости и затрудняют проведение операций по спуску и подъему периодически погружаемой в скважину трубы.A disadvantage of the described valve with heat-sensitive control is the limited scope of its application, due to the location of its body, spool and heat-sensitive elements outside the pipe to which it is connected. In some cases, for example, when installed on a pipe periodically immersed in the well, along with an increased risk of mechanical damage, the thermosensitive elements protruding outside the immersed pipe impede the flow of the well fluid from the outside of the valve and make it difficult to launch and raise the pipe periodically immersed in the well.

Целью изобретения является расширение сферы применения клапана с термочувствительным управлением.The aim of the invention is to expand the scope of the valve with heat-sensitive control.

Указанная цель достигается тем, что клапан с термочувствительным управлением содержит соединенный с трубопроводом и снабженный пропускными отверстиями трубчатый цилиндрический корпус с цилиндрическим золотниковым затвором, защитный футляр с двумя расположенными внутри термочувствительными элементами, изготовленными из материала, обладающего эффектом памяти формы, каждый из которых расположен внутри трубки из электроизоляционного материала, связан противоположными концами с соответствующими проводами электрической линией управления и посредством соответствующих электрических изоляторов соединен одним концом с корпусом, а другим - с золотниковым затвором. При этом корпус имеет вид герметично соединенного с трубопроводом патрубка, внутри которого закреплена выступающая за его пределы консольная рама и концентрично закреплен с зазором состоящий по меньшей мере из двух цилиндрических частей корпусной уступчатый цилиндрический стакан, в каждой цилиндрической части последнего имеются участки со сквозными пропускными отверстиями, снаружи стакана по обе стороны от каждого данного участка концентрично закреплены кольцевидные скребки и кольцевые скользящие уплотнения, золотниковый затвор выполнен в виде затворного уступчатого цилиндрического стакана, количество цилиндрических частей которого совпадает с числом цилиндрических частей корпусного уступчатого стакана, в днище затворного стакана имеются сквозные пропускные отверстия, а в каждой из его цилиндрических частей участки со сквозными пропускными отверстиями, внутренние поверхности цилиндрических частей затворного уступчатого стакана выполнены полированными, затворный уступчатый стакан концентрично с зазором установлен на корпусном уступчатом стакане и связан с ним с возможностью перемещения посредством соответствующих скребков и скользящих уплотнений, термочувствительные элементы расположены по одну сторону корпуса и каждый из них шарнирно соединен одним концом с рамой, а другим - с соответствующим концом шарнирно установленного на ней коромысла, одно плечо последнего посредством шатуна шарнирно соединено с внешней частью днища затворного уступчатого стакана, при этом скребки соответствующего диаметра расположены по обе стороны каждого скользящего уплотнения, примыкая к последнему, и в одном из двух крайних положений затворного стакана участки со сквозными пропускными отверстиями в его цилиндрических стенках расположены ответно соответствующим участкам со сквозными пропускными отверстиями в цилиндрических частях корпусного стакана. Футляр имеет обтекаемую по отношению к потоку жидкости или газа в трубопроводе клиновидную форму. Коромысло имеет такую форму и установлено по отношению к термочувствительным элементам таким образом, что плечо направленной вдоль каждого из них силы вначале аустенитного превращения минимально, а в конце - максимально. В отсутствие внешнего силового воздействия наружный диаметр каждого скребка больше внутреннего диаметра контактирующей с ним полированной поверхности золотника и твердость последней выше, чем у материала, из которого изготовлен данный скребок. Скребки изготовлены из сплава, обладающего эффектом сверхупругости, например из нитинола. Между корпусным и затворным уступчатым стаканом на корпусном стакане установлены изготовленные из упругого материала, например из пористой резины, патрубки соответствующих диаметров. Рама снабжена по меньшей мере двумя установочными лыжами, которые закреплены диаметрально трубопроводу на выступающей из корпуса части рамы, при этом одна лыжа расположена от другой на максимальном допустимом расстоянии, при котором скользящие поверхности обеих лыж могут без заклинивания перемещаться внутри соединенной с клапаном соответствующей части трубопровода.This goal is achieved in that the thermally sensitive valve comprises a tubular cylindrical body with a cylindrical slide valve, connected to the pipeline and provided with through holes, a protective case with two thermally sensitive elements located inside, made of material having a shape memory effect, each of which is located inside the tube from an insulating material, connected at opposite ends to the corresponding wires by an electric control line lion and through the appropriate electrical insulators is connected at one end to the housing, and the other to the slide valve. In this case, the casing has the form of a pipe that is hermetically connected to the pipeline, inside of which a cantilever frame protruding beyond its limits is fixed and a casing concession cylindrical cup consisting of at least two cylindrical parts is concentrically fixed with a gap, in each cylindrical part of the latter there are sections with through passage openings, on the outside of the cup, on either side of each given section, annular scrapers and annular sliding seals are concentrically fixed, the slide valve in It is made in the form of a closure concession cylindrical cup, the number of cylindrical parts of which coincides with the number of cylindrical parts of the enclosure concession cup, there are through-through openings in the bottom of the closure, and sections with through-openings in each of its cylindrical parts, the inner surfaces of the cylindrical parts of the closure made of polished, the slide cone cup concentrically with a gap mounted on the case concession cup and connected with it with the possibility of movement by means of appropriate scrapers and sliding seals, heat-sensitive elements are located on one side of the housing and each of them is pivotally connected at one end to the frame and the other at the corresponding end of the rocker arm pivotally mounted on it, one arm of the latter is pivotally connected to the outer part of the bottom of the slide concession cup, while scrapers of the corresponding diameter are located on both sides of each sliding seal adjacent to the latter, and in one of the two extreme positions of the slide glass sections with through holes in its cylindrical walls are located in response to the corresponding sections with through holes in the cylindrical parts of the housing glass. The case has a wedge-shaped streamlined around the flow of liquid or gas in the pipeline. The beam has such a shape and is installed in relation to the thermosensitive elements in such a way that the shoulder of the force directed along each of them at the beginning of the austenitic transformation is minimal, and at the end it is maximum. In the absence of external force, the outer diameter of each scraper is larger than the inner diameter of the polished surface of the spool in contact with it and the hardness of the latter is higher than that of the material from which this scraper is made. The scrapers are made of an alloy having a superelastic effect, for example, nitinol. Between the casing and the closure concession glass on the casing glass are installed made of an elastic material, for example of porous rubber, pipes of corresponding diameters. The frame is equipped with at least two installation skis, which are diametrically fixed to the frame part protruding from the housing, with one ski located at the maximum permissible distance from the other at which the sliding surfaces of both skis can move without jamming inside the corresponding pipeline part connected to the valve.

На фиг.1 схематично показан клапан в открытом положении.1 schematically shows a valve in an open position.

На фиг.2 схематично представлен клапан в закрытом положении.Figure 2 schematically shows the valve in the closed position.

На фиг.3 схематично представлен внешний вид клапана со стороны расположения выходящих из электроизоляционной пробки электропроводных штырей (см. фиг.1, 2).Figure 3 schematically shows the appearance of the valve from the side of the outlet of the electrically conductive pins emerging from the insulating plug (see Figs. 1, 2).

На фиг.1-3: корпус - 1; трубопровод - 2; соединительный элемент - 3; консольная рама - 4; уступчатый цилиндрический корпусной стакан - 5; сквозное отверстие - 6; кольцевидный скребок - 7; кольцевидный скребок - 8; кольцевое скользящее уплотнение - 9; кольцевое скользящее уплотнение - 10; уступчатый цилиндрический затворный стакан - 11; патрубок из упругого материала - 12, патрубок из упругого материала - 13; лыжа - 14; коромысло - 15; шатун - 16; шток - 17; направляющая втулка - 18; термочувствительный рабочий элемент из сплава, обладающего эффектом памяти формы - 19; термочувствительный рабочий элемент из сплава, обладающего эффектом памяти формы - 20; электрический изолятор - 21; трубка из электроизоляционного материала - 22; защитный футляр - 23; электрический провод - 24; электропроводный штырь - 25; пробка из электроизоляционного материала - 26.Figure 1-3: the housing is 1; pipeline - 2; connecting element - 3; cantilever frame - 4; caved cylindrical case glass - 5; through hole - 6; ring scraper - 7; ring scraper - 8; slip ring seal - 9; O-ring seal - 10; caved cylindrical shutter glass - 11; pipe made of elastic material - 12, pipe made of elastic material - 13; ski - 14; rocker - 15; connecting rod - 16; stock - 17; guide sleeve - 18; a heat-sensitive working element from an alloy having a shape memory effect - 19; heat-sensitive working element made of an alloy having a shape memory effect - 20; electrical insulator - 21; tube made of electrical insulation material - 22; protective case - 23; electric wire - 24; conductive pin - 25; cork made of electrical insulation material - 26.

Клапан содержит трубчатый корпус 1, который герметично соединен с трубопроводом 2 посредством соединительных элементов 3, например резьбовых или фланцевых (фиг.1-3). Внутри корпуса 1 закреплена консольная рама 4 и с зазором концентрично установлен уступчатый цилиндрический корпусной стакан 5, в каждой из цилиндрических частей которого имеются участки со сквозными пропускными отверстиями 6. Снаружи стакана 5 по обе стороны от каждого участка с отверстиями 6 концентрично закреплены кольцевидные скребки 7, 8 и кольцевые скользящие уплотнения 9, 10.The valve comprises a tubular body 1, which is hermetically connected to the pipeline 2 by means of connecting elements 3, for example, threaded or flange (Fig.1-3). A cantilever frame 4 is fixed inside the casing 1 and a stepwise cylindrical cylindrical casing 5 is concentrically mounted with a gap, in each of the cylindrical parts there are sections with through holes 6. Outside of the casing 5, ring-shaped scrapers 7 are concentrically fixed on both sides of the holes with 6 openings. 8 and O-rings 9, 10.

На корпусном стакане 5 с упором в соответствующие скребки 7, 8 и уплотнения 9, 10 с возможностью перемещения в осевом направлении концентрично установлен уступчатый цилиндрический затворный стакан 11, количество цилиндрических частей которого совпадает с числом цилиндрических частей стакана 5, а их внутренние поверхности выполнены полированными.On the body cup 5 with emphasis on the corresponding scrapers 7, 8 and seals 9, 10 with the possibility of axial movement, a concave cylindrical shutter cup 11 is concentrically mounted, the number of cylindrical parts of which coincides with the number of cylindrical parts of the cup 5, and their inner surfaces are polished.

В днище затворного стакана 11 имеются сквозные пропускные отверстия 6, а в каждой из его цилиндрических частей участки со сквозными пропускными отверстиями 6.At the bottom of the shutter cup 11 there are through passage holes 6, and in each of its cylindrical parts there are sections with through passage holes 6.

По каждую сторону каждого скользящего уплотнения 9, 10, примыкая к нему, расположен по меньшей мере один скребок 7, 8 соответствующего диаметра и в одном из двух крайних положений затворного стакана 11 участки с отверстиями 6 в его цилиндрических стенках расположены ответно соответствующим участкам с отверстиями 6 в цилиндрических частях корпусного стакана 5.On each side of each sliding seal 9, 10, adjacent to it, at least one scraper 7, 8 of the corresponding diameter is located and in one of the two extreme positions of the shutter cup 11 sections with holes 6 in its cylindrical walls are located in response to the corresponding sections with holes 6 in the cylindrical parts of the housing glass 5.

В отсутствие внешнего силового воздействия наружный диаметр каждого скребка 7, 8 больше внутреннего диаметра контактирующей с ним цилиндрической полированной поверхности стакана 11 и твердость последней выше, чем у материала, из которого изготовлен данный скребок 7, 8. Скребки изготовлены из упругого или сверхупругого материала, например из сплава нитинол.In the absence of external force, the outer diameter of each scraper 7, 8 is larger than the inner diameter of the cylindrical polished surface of the cup 11 in contact with it and the hardness of the latter is higher than the material of which this scraper 7, 8 is made. Scrapers are made of an elastic or superelastic material, for example from a nitinol alloy.

Между стаканами 5, 11 на стакане 5 установлены с натягом два патрубка 12, 13 соответствующих диаметров из упругого материала, например из пористой резины.Between the cups 5, 11 on the cup 5 are fitted with an interference fit two nozzles 12, 13 of the corresponding diameters of an elastic material, for example of porous rubber.

Рама 4 выступает за пределы трубчатой части корпуса 1 и снабжена на конце по меньшей мере двумя лыжами 14, одна из которых расположена от другой на максимальном допустимом расстоянии, при котором скользящие поверхности обеих лыж 14 могут без заклинивания перемещаться внутри соединенной с клапаном соответствующей части трубопровода 2.The frame 4 extends beyond the tubular part of the housing 1 and is provided at the end with at least two skis 14, one of which is located from the other at the maximum permissible distance at which the sliding surfaces of both skis 14 can move without jamming inside the corresponding part of the pipeline 2 connected to the valve .

На раме 4 шарнирно закреплено коромысло 15, одно плечо которого посредством шатуна 16 шарнирно соединено с закрепленным на наружной части днища стакана 11 штоком 17. Последний установлен в закрепленной в корпусе 1 направляющей втулке 18.A beam 15 is pivotally fixed on the frame 4, one arm of which is connected via a connecting rod 16 to the rod 17 fixed to the outer part of the bottom of the glass 11. The latter is installed in the guide sleeve 18 fixed in the housing 1.

Каждое плечо коромысла 15 посредством соответствующего термочувствительного рабочего элемента 19, 20 и закрепленных на его противоположных концах электрических изоляторов 21 соединено с выступающей за корпус 1 частью рамы 4.Each arm of the rocker arm 15 by means of a corresponding heat-sensitive working element 19, 20 and mounted on its opposite ends of the electrical insulators 21 is connected to the part of the frame 4 protruding beyond the housing 1.

Оба элемента 19, 20 изготовлены из сплава с эффектом памяти формы, например из нитинола, имеют прямолинейную форму, расположены внутри соответствующих трубок 22 из электроизоляционного материала, например из силикона, и заполнены густой смазкой, например литолом. Память формы элементов 19, 20 выражается в сокращении длины при нагреве до аустенитного состояния после принудительного растяжения в охлажденном окружающей их средой состоянии мартенсита. Элементы 19, 20 расположены в закрепленном на внутренней стенке корпуса 1 защитном обтекаемом футляре 23. Концы элементов 19, 20 посредством соответствующих электрических проводов 24 соединены с соответствующими концами отводных электропроводных штырей 25, которые герметично закреплены в пробке 26. Последняя изготовлена из электроизоляционного материала, например из керамики, и герметично закреплена в стенке корпуса 1. При этом не связанные с проводами 24 концы штырей 25 расположены снаружи корпуса 1.Both elements 19, 20 are made of an alloy with a shape memory effect, for example of nitinol, have a rectilinear shape, are located inside the corresponding tubes 22 of an insulating material, for example of silicone, and are filled with a thick lubricant, for example, lithol. The shape memory of the elements 19, 20 is expressed in a reduction in length when heated to an austenitic state after forced stretching in a martensite state cooled by their environment. The elements 19, 20 are located in the streamlined protective case 23 mounted on the inner wall of the housing 1. The ends of the elements 19, 20 are connected to the corresponding ends of the outlet conductive pins 25, which are hermetically fixed in the plug 26, by means of the corresponding electric wires 24. The latter is made of an insulating material, for example made of ceramic, and hermetically fixed in the wall of the housing 1. At the same time, the ends of the pins 25 not connected to the wires 24 are located outside the housing 1.

Футляр 23 имеет клиновидную форму, обтекаемую по отношению к потоку жидкости или газа в трубопроводе 2 (фиг.3).The case 23 has a wedge-shaped shape, streamlined in relation to the flow of liquid or gas in the pipeline 2 (figure 3).

Коромысло 15 имеет такую форму и установлено по отношению к термочувствительным элементам 19, 20 таким образом, что плечо направленной вдоль каждого элемента 19, 20 силы вначале аустенитного превращения минимально, а в конце - максимально.The beam 15 has such a shape and is installed in relation to the thermosensitive elements 19, 20 in such a way that the shoulder directed along each element 19, 20 at the beginning of the austenitic transformation is minimal, and at the end it is maximum.

Клапан работает следующим образом. В исходном положении (фиг.1) клапан открыт.The valve operates as follows. In the initial position (figure 1), the valve is open.

При необходимости запирания клапана посредством соответствующих штырей 25 и проводов 24 через элемент 19 пропускают ток, он нагревается, в процессе реализации аустенитного превращения уменьшается в длине, совершает работу по перемещению затворного стакана 11 и растяжению находящегося в охлажденном мартенситном состоянии элемента 20.If it is necessary to lock the valve through the corresponding pins 25 and wires 24, a current is passed through the element 19, it heats up, during the implementation of the austenitic transformation it decreases in length, it does the work of moving the shutter cup 11 and stretching the element 20 which is in a cooled martensitic state.

При этом соответствующие скребки 7, 8 обеспечивают очистку внутренних полированных поверхностей затворного стакана 11 от налипшей грязи.In this case, the corresponding scrapers 7, 8 provide cleaning of the internal polished surfaces of the shutter cup 11 from adhering dirt.

В результате перемещения затворного стакана 11 относительно корпусного стакана 5 не имеющие отверстий 6 цилиндрические части стакана 11 располагаются напротив снабженных отверстиями 6 и ограниченных по бокам соответствующими скребками 7, 8 и уплотнениями 9, 10 цилиндрических частей стакана 5, и ток жидкости через отверстия 6 стакана 5 прекращается. После этого перестают пропускать ток через элемент 19, и клапан остается закрытым до следующего переключения.As a result of the movement of the shutter cup 11 relative to the body cup 5, the cylindrical parts of the cup 11 having no holes 6 are located opposite the openings 6 and bounded on the sides by respective scrapers 7, 8 and seals 9, 10 of the cylindrical parts of the cup 5, and the fluid flow through the holes 6 of the cup 5 ceases. After that, current is no longer passed through element 19, and the valve remains closed until the next switchover.

При необходимости отпирания клапана посредством соответствующих штырей 25 и проводов 24 через элемент 20 пропускают ток, он нагревается, в процессе реализации аустенитного превращения уменьшается в длине и совершает работу по перемещению затворного стакана 11 и растяжению находящегося в охлажденном мартенситном состоянии элемента 19. При этом соответствующие скребки 7, 8 обеспечивают очистку внутренних полированных поверхностей затворного стакана 11 от налипшей грязи. В результате перемещения затворного стакана 11 относительно корпусного стакана 5 имеющие отверстия 6 цилиндрические части стакана 11 располагаются напротив снабженных отверстиями 6 и ограниченных по бокам соответствующими скребками 7, 8 и уплотнениями 9, 10 цилиндрических частей стакана 5, и жидкость начинает перетекать через ответные отверстия 6 стаканов 5, 11. После этого перестают пропускать ток через элемент 20, и клапан остается открытым до следующего переключения.If it is necessary to unlock the valve through the corresponding pins 25 and wires 24, a current is passed through the element 20, it heats up, during the implementation of the austenitic transformation it decreases in length and does the job of moving the shutter cup 11 and stretching the element 19 in the cooled martensitic state. In this case, the corresponding scrapers 7, 8 provide cleaning of the internal polished surfaces of the shutter cup 11 from adhering dirt. As a result of the movement of the shutter cup 11 relative to the body cup 5, the cylindrical parts of the cup 11 having openings 6 are located opposite the openings 6 and bounded on the sides by corresponding scrapers 7, 8 and seals 9, 10 of the cylindrical parts of the cup 5, and the liquid begins to flow through the mating holes 6 of the cups 5, 11. After that, the current through the element 20 is no longer passed, and the valve remains open until the next switchover.

Благодаря криволинейной форме коромысла 15 и тому, что оно расположено по отношению к термочувствительным элементам 19, 20 таким образом, что плечо направленной вдоль каждого элемента 19, 20 силы вначале аустенитного превращения минимально, а в конце - максимально, данное превращение протекает в сокращенном температурном интервале. Достигаемый при этом положительный эффект выражается в повышении КПД тепломеханического преобразования, а следовательно, в снижении массы элементов 19, 20 и увеличении их быстродействия.Due to the curvilinear shape of the rocker arm 15 and the fact that it is located with respect to the thermosensitive elements 19, 20 in such a way that the shoulder directed along each element 19, 20 at the beginning of the austenitic transformation is minimal, and at the end - maximum, this transformation takes place in a reduced temperature range . The positive effect achieved in this case is expressed in an increase in the efficiency of the thermomechanical conversion, and, consequently, in a decrease in the mass of the elements 19, 20 and an increase in their speed.

В результате применения стаканов 5, 11 уступчатой формы появляется возможность дополнительного увеличения пропускной способности клапана за счет перепускания потока, как через кольцевидную полость между корпусом 1 и цилиндрической частью стакана 5 большего диаметра, так и через кольцевидную полость между корпусом 1 и цилиндрической частью стакана 5 меньшего диаметра.As a result of the use of cone-shaped glasses 5, 11, it becomes possible to further increase the valve throughput by bypassing the flow, both through the annular cavity between the body 1 and the cylindrical part of the glass 5 of a larger diameter, and through the annular cavity between the body 1 and the cylindrical part of the glass 5 of a smaller diameter.

Например, при внутреннем диаметре корпуса 1 порядка 100 мм и наружном диаметре цилиндрической части стакана 5 меньшего диаметра 60 мм (площадь сечения ≈2800 мм2) пропускная способность клапана определяется пропусканием потока без сужений через цилиндрический патрубок внутренним диаметром 85 мм (площадь сечения ≈5670 мм2). Очевидно, данному диаметру (85 мм) и должен соответствовать (без учета толщины стенок) внутренний диаметр цилиндрического участка корпусного стакана 5 большего диаметра.For example, with an inner diameter of the body 1 of the order of 100 mm and an outer diameter of the cylindrical part of the cup 5 of a smaller diameter of 60 mm (cross-sectional area ≈ 2800 mm 2 ), the throughput of the valve is determined by passing the flow without restriction through a cylindrical pipe with an inner diameter of 85 mm (cross-sectional area ≈5670 mm 2 ). Obviously, this diameter (85 mm) should correspond (without taking into account the wall thickness) the inner diameter of the cylindrical section of the body cup 5 of larger diameter.

Для сравнения, чтобы обеспечить аналогичную пропускную способность золотникового клапана с затвором неизменного диаметра, при равенстве площадей сечения потока непосредственно до и после затвора (≈5670 мм2) внутренний диаметр его цилиндрического корпуса (без учета толщины стенок) должен составлять более 120 мм.For comparison, in order to ensure a similar throughput of the slide valve with a constant-diameter valve, if the flow cross-sectional areas immediately before and after the valve (≈5670 mm 2 ) are equal, the inner diameter of its cylindrical body (without taking into account the wall thickness) should be more than 120 mm.

В случае если клапан требуется «врезать» в закрепленный по обе стороны от него трубопровод 2 участок «врезки» должен иметь длину, превышающую длину корпуса 1. Это позволяет без труда ввести в трубопровод 2 раму 4 и герметично закрепить на одном его конце сначала корпус 1. После чего на оставшейся свободной части «врезки» герметично устанавливают установочный патрубок (на фиг.1-3 не показан).If the valve needs to be “embedded” in the pipeline 2 fixed on both sides of it, the “insert” section must have a length exceeding the length of the housing 1. This allows the frame 4 to be easily inserted into the pipeline 2 and the housing 1 must be tightly fixed at one end Then, on the remaining free part of the “insert”, an installation pipe is tightly installed (not shown in FIGS. 1-3).

В качестве уплотнений 9, 10 в условиях перекачки маслянистой жидкости могут быть использованы рассчитанные на долговременную эксплуатацию и работающие от гидронасосов давлением свыше 20 МПа традиционные уплотнения с фторопластовыми и резиновыми кольцами поршней гидроприводов стоек шасси самолетов типа Ил-76 или Ил-86.As seals 9, 10 under conditions of pumping oily liquid, traditional seals with fluoroplastic and rubber piston rings of hydraulic struts of landing gears of IL-76 or IL-86 type aircraft can be designed for long-term operation and working from hydraulic pumps with a pressure of more than 20 MPa.

Скребки 7, 8 предназначены для механической очистки полированных поверхностей стакана 11 от налипшей грязи непосредственно перед контактом с соответствующими уплотнениями 9, 10.Scrapers 7, 8 are intended for mechanical cleaning of the polished surfaces of the glass 11 from adhering dirt immediately before contact with the corresponding seals 9, 10.

Упругие патрубки 12, 13 обеспечивают изоляцию полированных поверхностей затворного стакана 11 от перетекающей по трубопроводу 2 жидкости или газа при открытом положении клапана. Это предотвращает истирание данных поверхностей абразивными частицами и отложение на них грязи.Elastic pipes 12, 13 provide isolation of the polished surfaces of the shutter cup 11 from the fluid or gas flowing through the pipe 2 with the valve open. This prevents abrasive particles from abrasing these surfaces and depositing dirt on them.

Клапан может функционировать и при течении жидкости или газа в направлении, обратном тому, что показано на фиг.1, 2.The valve can also function with the flow of liquid or gas in the direction opposite to that shown in figures 1, 2.

Источники информацииInformation sources

1. Патент РФ №2378556. F16K 31/64. Приоритет 2008. Опубл. 2010 г.1. RF patent No. 2378556. F16K 31/64. Priority 2008. Publ. 2010 year

2. Патент РФ №2396424. Приоритет 2009. Опубл. 2010 г.2. RF patent No. 2396424. Priority 2009. Publ. 2010 year

Claims (7)

1. Клапан с термочувствительным управлением, содержащий соединенный с трубопроводом и снабженный пропускными отверстиями трубчатый цилиндрический корпус с цилиндрическим золотниковым затвором, защитный футляр с двумя расположенными внутри термочувствительными элементами, изготовленными из материала, обладающего эффектом памяти формы, каждый из которых расположен внутри трубки из электроизоляционного материала, связан противоположными концами с соответствующими проводами электрической линией управления и посредством соответствующих электрических изоляторов соединен одним концом с корпусом, а другим с золотниковым затвором, отличающийся тем, что корпус имеет вид герметично соединенного с трубопроводом патрубка, внутри которого закреплена выступающая за его пределы консольная рама и концентрично закреплен с зазором состоящий, по меньшей мере, из двух цилиндрических частей корпусной уступчатый цилиндрический стакан, в каждой цилиндрической части последнего имеются участки со сквозными пропускными отверстиями, снаружи стакана по обе стороны от каждого данного участка концентрично закреплены кольцевидные скребки и кольцевые скользящие уплотнения, золотниковый затвор выполнен в виде затворного уступчатого цилиндрического стакана, количество цилиндрических частей которого совпадает с числом цилиндрических частей корпусного уступчатого стакана, в днище затворного стакана имеются сквозные пропускные отверстия, а в каждой из его цилиндрических частей участки со сквозными пропускными отверстиями, внутренние поверхности цилиндрических частей затворного уступчатого стакана выполнены полированными, затворный уступчатый стакан концентрично с зазором установлен на корпусном уступчатом стакане и связан с ним с возможностью перемещения посредством соответствующих скребков и скользящих уплотнений, термочувствительные элементы расположены по одну сторону корпуса и каждый из них шарнирно соединен одним концом с рамой, а другим с соответствующим концом шарнирно установленного на ней коромысла, одно плечо последнего посредством шатуна шарнирно соединено с внешней частью днища затворного уступчатого стакана, при этом скребки соответствующего диаметра расположены по обе стороны каждого скользящего уплотнения, примыкая к последнему, и в одном из двух крайних положений затворного стакана участки со сквозными пропускными отверстиями в его цилиндрических стенках расположены ответно соответствующим участкам со сквозными пропускными отверстиями в цилиндрических частях корпусного стакана.1. Valve with heat-sensitive control, comprising a tubular cylindrical body with a cylindrical slide valve, connected to the pipeline and provided with through holes, a protective case with two thermally sensitive elements located inside, made of a material having a shape memory effect, each of which is located inside the tube of electrical insulating material connected by opposite ends to the corresponding wires by an electric control line and by means of of electrical insulators is connected at one end to the housing and at the other to a slide valve, characterized in that the housing has the form of a pipe hermetically connected to the pipeline, inside of which a cantilever protruding beyond its limits is fixed and concentrically fixed with a gap of at least two cylindrical parts of the casing concession cylindrical glass, in each cylindrical part of the latter there are sections with through-holes, outside the glass on both sides of each given ring-shaped scrapers and annular sliding seals are concentrically fixed, the slide valve is made in the form of a closure concession cylindrical cup, the number of cylindrical parts of which coincides with the number of cylindrical parts of the casing concession cup, there are through-through openings in the bottom of the shutter cup, and sections with through holes, the inner surfaces of the cylindrical parts of the slide of the concession cup made polishing bathtubs, the slide cone cup is concentrically mounted with a gap on the casing concession cup and connected with it with the possibility of movement by means of appropriate scrapers and sliding seals, heat-sensitive elements are located on one side of the casing and each of them is pivotally connected at one end to the frame and the other to the corresponding end a rocker arm pivotally mounted on it, one shoulder of the latter by means of a connecting rod is pivotally connected to the outer part of the bottom of the shutter plate, while the scrapers The appropriate diameters are arranged on both sides of each sliding seal, adjoining the latter, and one of the two end positions of the closure cup portions with through-passage openings in its cylindrical walls arranged responsively corresponding portions with through-passage openings in cylindrical parts of the body of the glass. 2. Клапан по п.1, отличающийся тем, что футляр имеет обтекаемую по отношению к потоку жидкости или газа в трубопроводе клиновидную форму.2. The valve according to claim 1, characterized in that the case has a wedge-shaped streamlined in relation to the flow of liquid or gas in the pipeline. 3. Клапан по п.1, отличающийся тем, что коромысло имеет такую форму и установлено по отношению к термочувствительным элементам таким образом, что плечо направленной вдоль каждого из них силы вначале аустенитного превращения минимально, а в конце максимально.3. The valve according to claim 1, characterized in that the beam has such a shape and is installed with respect to the heat-sensitive elements in such a way that the shoulder directed along each of them at the beginning of the austenitic transformation is minimal, and at the end maximum. 4. Клапан по п.1, отличающийся тем, что в отсутствии внешнего силового воздействия наружный диаметр каждого скребка больше внутреннего диаметра контактирующей с ним полированной поверхности золотника и твердость последней выше, чем у материала, из которого изготовлен данный скребок.4. The valve according to claim 1, characterized in that in the absence of external force, the outer diameter of each scraper is larger than the inner diameter of the polished surface of the spool in contact with it and the hardness of the latter is higher than that of the material from which this scraper is made. 5. Клапан по п.1, отличающийся тем, что скребки изготовлены из сплава, обладающего эффектом сверхупругости.5. The valve according to claim 1, characterized in that the scrapers are made of an alloy having a superelastic effect. 6. Клапан по п.1, отличающийся тем, что между корпусным и затворным уступчатым стаканом на корпусном стакане установлены изготовленные из упругого материала патрубки соответствующих диаметров.6. The valve according to claim 1, characterized in that between the casing and the closure concession cup on the casing are installed made of elastic material nozzles of corresponding diameters. 7. Клапан по п.1, отличающийся тем, что рама снабжена, по меньшей мере, двумя установочными лыжами, которые закреплены диаметрально трубопроводу на выступающей из корпуса части рамы, при этом одна лыжа расположена от другой на максимальном допустимом расстоянии, при котором скользящие поверхности обеих лыж могут без заклинивания перемещаться внутри соединенной с клапаном соответствующей части трубопровода. 7. The valve according to claim 1, characterized in that the frame is equipped with at least two installation skis that are diametrically fixed to the frame portion protruding from the housing, while one ski is located at the maximum permissible distance from the other at which the sliding surfaces both skis can move without jamming inside the corresponding part of the pipeline connected to the valve.
RU2011139369/03A 2011-09-28 2011-09-28 Valve with thermosensitive control RU2484235C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011139369/03A RU2484235C1 (en) 2011-09-28 2011-09-28 Valve with thermosensitive control

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2011139369/03A RU2484235C1 (en) 2011-09-28 2011-09-28 Valve with thermosensitive control

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2011139369A RU2011139369A (en) 2013-04-10
RU2484235C1 true RU2484235C1 (en) 2013-06-10

Family

ID=48785688

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2011139369/03A RU2484235C1 (en) 2011-09-28 2011-09-28 Valve with thermosensitive control

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2484235C1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6065980A (en) * 1983-09-19 1985-04-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Valve device
EP1394646A2 (en) * 2002-08-22 2004-03-03 TGK CO., Ltd. Differential pressure control valve
RU2008121258A (en) * 2005-10-28 2009-12-10 Мишель ЭМЕН (FR) VARIABLE PRESSURE DIFFERENCE AND / OR LOCKING AND SEALING DEVICES WITH INTERNAL CASES AND MOBILE PIPES
RU2378556C1 (en) * 2008-04-10 2010-01-10 Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") Stop valve with heat-sensitive control
RU2396424C1 (en) * 2009-05-13 2010-08-10 Аванян Эдуард Александрович Selective well completion device

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6065980A (en) * 1983-09-19 1985-04-15 Matsushita Electric Ind Co Ltd Valve device
EP1394646A2 (en) * 2002-08-22 2004-03-03 TGK CO., Ltd. Differential pressure control valve
RU2008121258A (en) * 2005-10-28 2009-12-10 Мишель ЭМЕН (FR) VARIABLE PRESSURE DIFFERENCE AND / OR LOCKING AND SEALING DEVICES WITH INTERNAL CASES AND MOBILE PIPES
RU2378556C1 (en) * 2008-04-10 2010-01-10 Открытое акционерное общество "Российская инновационная топливно-энергетическая компания (ОАО "РИТЭК") Stop valve with heat-sensitive control
RU2396424C1 (en) * 2009-05-13 2010-08-10 Аванян Эдуард Александрович Selective well completion device

Also Published As

Publication number Publication date
RU2011139369A (en) 2013-04-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20120203358A1 (en) Mesofluidic controlled robotic or prosthetic finger
RU2019120755A (en) DOUBLE ACTION PUMPING SYSTEM WITH HYDRAULIC DRIVE FOR PRODUCTION OF FLUIDS FROM INCLINED WELL
NO340667B1 (en) subsea
WO2013010131A1 (en) Shape memory alloy thermostat for subsea equipment
WO2008112332A2 (en) Choke or inline valve
US20120199768A1 (en) Mesofluidic digital valve
US20120199763A1 (en) Mesofluidic shape memory alloy valve
RU2484235C1 (en) Valve with thermosensitive control
CN103216632A (en) Radiator valve
EP3717813B1 (en) Bushing having a shaft seal
RU2528474C1 (en) Universal valve
RU2626803C1 (en) Direct-flow control valve with hydraulic actuator
RU2599405C2 (en) Ball valve
RU158777U1 (en) AXIAL FLOW VALVE
RU2374539C1 (en) Valve
RU157089U1 (en) LOCKING DEVICE
EP3440387B1 (en) A control valve having a hollow piston for controlling flow of fluid
CN112610718A (en) Device and method for controlling flow state of pipeline fluid
RU2378556C1 (en) Stop valve with heat-sensitive control
KR101324566B1 (en) Gate valve
US2478832A (en) Fluid pressure operated gate valve
CN107309611B (en) A kind of production method of control valve for water pump
US1880186A (en) Quick opening steam valve actuated by a cylinder
RU2580669C2 (en) Device for pushing in the cable into the hole
RU185452U1 (en) Three way valve

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20140929