RU2611529C2 - Regulating valve - Google Patents

Regulating valve Download PDF

Info

Publication number
RU2611529C2
RU2611529C2 RU2015115661A RU2015115661A RU2611529C2 RU 2611529 C2 RU2611529 C2 RU 2611529C2 RU 2015115661 A RU2015115661 A RU 2015115661A RU 2015115661 A RU2015115661 A RU 2015115661A RU 2611529 C2 RU2611529 C2 RU 2611529C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
housing
worm wheel
worm
movable shutter
interacting
Prior art date
Application number
RU2015115661A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2015115661A (en
Inventor
Леонид Иванович Шейко
Алексей Викторович Данилин
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Саратовгазприборавтоматика" (ООО Фирма "СГПА")
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 Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Саратовгазприборавтоматика" (ООО Фирма "СГПА") filed Critical Общество с ограниченной ответственностью Фирма "Саратовгазприборавтоматика" (ООО Фирма "СГПА")
Priority to RU2015115661A priority Critical patent/RU2611529C2/en
Publication of RU2015115661A publication Critical patent/RU2015115661A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2611529C2 publication Critical patent/RU2611529C2/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K1/00—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces
    • F16K1/12—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with streamlined valve member around which the fluid flows when the valve is opened
    • F16K1/123—Lift valves or globe valves, i.e. cut-off apparatus with closure members having at least a component of their opening and closing motion perpendicular to the closing faces with streamlined valve member around which the fluid flows when the valve is opened with stationary valve member and moving sleeve
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K31/00—Actuating devices; Operating means; Releasing devices
    • F16K31/44—Mechanical actuating means
    • F16K31/53—Mechanical actuating means with toothed gearing

Landscapes

  • Mechanically-Actuated Valves (AREA)

Abstract

FIELD: oil and gas industry.
SUBSTANCE: regulating valve applies to oil and gas industry and comprises housing 1 with pin 2, movable shutter 3 with running thread 4 on the outer surface and groove 5, interacting with pin 2, saddle 6 with a seal and worm gear of rolling shutter, including worm 7 located in housing 1 and connected to the drive source (not shown in the drawing), and worm wheel 8 with translation thread 9 mounted in housing 1, when running thread 4 and 9 are made with guaranteed radial gap 10. Due to the placement of the worm wheel directly in the housing and presence in the running threads of interacting with each other worm wheel and rolling shutter of the guaranteed radial gap, the friction force and wear in the moving joints are significantly reduced, and tighter valve sealing is ensured that allows to increase reliability, accuracy and durability of the regulating valve.
EFFECT: invention can be used at main pipelines to control gas flow rate and gas flow cutoff with a predetermined tightness.
1 dwg

Description

Изобретение относится к нефтяной и газовой промышленности и может быть использовано на магистральных трубопроводах для регулирования расхода газа и перекрытия потока газа с заданной герметичностью.The invention relates to the oil and gas industry and can be used on trunk pipelines to control gas flow and shut off the gas flow with a given tightness.

Известен прямоточный клапан по патенту GB №2166847 А, кл. F16K 1/12. Данное устройство имеет корпус, внутри которого расположены затвор, седло с герметичным уплотнением и червячный привод, включающий червяк, червячное колесо с ходовой резьбой на внутренней поверхности и шток с ходовой резьбой, связанный с затвором и взаимодействующий с внутренней ходовой резьбой червячного колеса.Known direct-flow valve according to patent GB No. 2166847 A, class. F16K 1/12. This device has a housing, inside which there is a valve, a seat with a tight seal and a worm drive, including a worm, a worm wheel with a running thread on the inner surface and a rod with a running thread connected to the valve and interacting with the internal running thread of the worm wheel.

Наиболее близким техническим решением является клапан запорный по патенту РФ №2198335, кл. F16K 31/53, F16K 1/12. Клапан содержит корпус со штифтом, подвижный затвор с ходовой резьбой на наружной поверхности, седло с уплотнением и червячный привод затвора, включающий червяк, расположенный в корпусе, и червячное колесо с ходовой резьбой на внутренней поверхности, взаимодействующей с ходовой резьбой подвижного затвора, причем втулка снабжена пазом, взаимодействующим со штифтом.The closest technical solution is the shutoff valve according to the patent of the Russian Federation No. 2198335, class. F16K 31/53, F16K 1/12. The valve comprises a housing with a pin, a movable shutter with a running thread on the outer surface, a seat with a seal and a worm gate drive, including a worm located in the housing, and a worm wheel with a running thread on the inner surface interacting with the running thread of the movable shutter, the sleeve being provided groove interacting with the pin.

Анализ известных конструкций регулирующих клапанов, выбранных в качестве аналога и прототипа, показал их следующие недостатки.Analysis of the known designs of control valves, selected as an analogue and prototype, showed their following disadvantages.

Затвор клапана является не разгруженным от радиальных нагрузок, возникающих при работе привода. Это связано с тем, что червячное колесо базируется в радиальном направлении непосредственно на подвижном затворе, установленном в корпусе клапана (внутренний диаметр ходовой резьбы червячного колеса контактирует с внутренним диаметром ходовой резьбы затвора). Для осевого перемещения подвижного затвора и прижатия его к седлу на червяк, установленный в корпусе, от источника движения передается крутящий момент, который имеет наибольшее значение в момент уплотнения подвижного затвора с седлом, а также при его открытии из уплотненного состояния.The valve shutter is not unloaded from radial loads arising from the operation of the actuator. This is due to the fact that the worm wheel is based in the radial direction directly on the movable shutter installed in the valve body (the inner diameter of the screw thread of the worm wheel is in contact with the inner diameter of the butterfly thread). To axially move the movable shutter and press it against the saddle on the worm installed in the housing, the torque that is most important at the moment of sealing the movable shutter with the saddle, as well as when it is opened from the sealed state, is transmitted from the motion source.

В результате действия крутящего момента на червячное колесо в полюсе зацепления будут действовать окружная Fокp, осевая Foc и радиальная Fpад силы.As a result of the action of the torque on the worm wheel in the engagement pole, the circumferential F okp , axial F oc and radial F rad force will act.

Окружная Fокp сила будет вращать червячное колесо, которое, взаимодействуя с ходовой резьбой подвижного затвора, будет обеспечивать осевое перемещение подвижного затвора по посадочному отверстию корпуса и уплотнение подвижного затвора с седлом. A force F okr will rotate the worm wheel, which, interacting with the running thread of the movable shutter, will provide axial movement of the movable shutter along the housing bore hole and seal the movable shutter with a seat.

Осевая Foc сила будет восприниматься корпусом (червячное колесо в осевом направлении взаимодействует с корпусом).The axial F oc force will be perceived by the housing (the worm wheel in the axial direction interacts with the housing).

Радиальная Fpaд сила будет передаваться на резьбовое соединение червячного колеса и подвижного затвора, а также посадочное соединение подвижный затвор - корпус. При этом произойдет выборка радиальных зазоров и создастся натяг в подвижных соединениях червячное колесо - подвижный затвор, подвижный затвор - корпус. Это приведет к смещению червячного колеса и подвижного затвора в радиальном направлении относительно оси посадочного отверстия корпуса и существенному повышению силы трения в указанных соединениях, препятствующей осевому перемещению подвижного затвора, а также к увеличению межосевого расстояния между червяком и червячным колесом и, как следствие, к искажению пятна контакта в червячной передаче. Кроме того, в момент закрытия подвижного затвора его ось, в результате смещения подвижного затвора, не будет совпадать с осью седла, выполненного в корпусе соосно с посадочным отверстием подвижного затвора, и при дальнейшем перемещении подвижного затвора может произойти или его заклинивание, или недостаточно герметичное уплотнение с седлом.Radial force F pad will be transmitted to the threaded connection of the worm gear and the rolling shutter, as well as landing compound movable valve - housing. In this case, a selection of radial clearances will occur and a tightness will be created in the movable joints of the worm wheel — the movable shutter, the movable shutter — the housing. This will lead to a displacement of the worm wheel and the movable shutter in the radial direction relative to the axis of the housing bore hole and a significant increase in the friction force in these joints, which prevents the axial movement of the movable shutter, as well as to an increase in the center distance between the worm and the worm wheel and, as a result, to distortion contact spots in the worm gear. In addition, at the moment of closing the movable shutter, its axis, as a result of the displacement of the movable shutter, will not coincide with the axis of the seat made in the housing coaxially with the landing hole of the movable shutter, and with further movement of the movable shutter, it may jam or insufficiently tight seal with a saddle.

Технической задачей предлагаемого изобретения является повышение надежности, точности и долговечности.The technical task of the invention is to increase reliability, accuracy and durability.

Указанная техническая задача достигается тем, что в клапане регулирующем, содержащем корпус со штифтом, подвижный затвор с ходовой резьбой на наружной поверхности и пазом, взаимодействующим со штифтом, седло с уплотнением и червячный привод затвора, включающий червяк, расположенный в корпусе, и червячное колесо с ходовой резьбой на внутренней поверхности, взаимодействующей с ходовой резьбой подвижного затвора, червячное колесо установлено непосредственно в корпусе, а ходовые резьбы червячного колеса и подвижного затвора, взаимодействующие между собой, выполнены с гарантированным радиальным зазором.The specified technical problem is achieved by the fact that in the control valve, comprising a housing with a pin, a movable shutter with a running thread on the outer surface and a groove interacting with the pin, a seat with a seal and a worm gate drive, including a worm located in the housing and a worm wheel with running threads on the inner surface interacting with the running threads of the movable shutter, the worm wheel is installed directly in the housing, and the running threads of the worm wheel and the movable shutter interact guides each other are formed with a radial clearance guaranteed.

Анализ отобранных в результате патентных, информационных и каталожных материалов, касающихся клапанов регулирующих, по фондам Саратовской областной универсальной научной библиотеки позволяет сделать вывод, что предлагаемое изобретение не известно из уровня техники, то есть имеет изобретательный уровень.The analysis of the selected patent, information and catalog materials relating to the control valves by the funds of the Saratov Regional Universal Scientific Library allows us to conclude that the invention is not known from the prior art, that is, it has an inventive level.

Конструкция предлагаемого клапана регулирующего основана на отзывах эксплуатирующих организаций о проблемах, возникающих в процессе работы известных клапанов регулирующих.The design of the proposed control valve is based on feedback from operating organizations about the problems that arise during the operation of the known control valves.

В предлагаемой конструкции, благодаря размещению червячного колеса непосредственно в корпусе и наличию в ходовой резьбе взаимодействующих между собой червячного колеса и подвижного затвора гарантированного радиального зазора, существенно снижаются силы трения и износ в подвижных соединениях, обеспечивается более герметичное уплотнение затвора, что позволяет увеличить надежность, точность и долговечность работы клапана регулирующего.In the proposed design, due to the placement of the worm wheel directly in the housing and the presence of a guaranteed radial clearance in the running thread of the interacting worm wheel and the movable shutter, the friction forces and wear in the movable joints are significantly reduced, a more hermetic seal of the shutter, which allows to increase reliability, accuracy and the durability of the control valve.

Следовательно, предложенная конструкция обладает промышленной полезностью.Therefore, the proposed design has industrial utility.

Устройство клапана регулирующего представлено на чертеже (фиг.1).The device of the control valve shown in the drawing (figure 1).

Клапан регулирующий содержит корпус 1 со штифтом 2, подвижный затвор 3 с ходовой резьбой 4 на наружной поверхности и пазом 5, взаимодействующим со штифтом 2, седло 6 с уплотнением и червячный привод затвора, включающий червяк 7, расположенный в корпусе 1 и связанный с источником движения (не показан), а также червячное колесо 8 с ходовой резьбой 9, установленное в корпусе 1, причем ходовые резьбы 4 и 9 выполнены с радиальным зазором 10.The control valve includes a housing 1 with a pin 2, a movable shutter 3 with a running thread 4 on the outer surface and a groove 5 that interacts with the pin 2, a seat 6 with a seal and a worm valve actuator, including a worm 7 located in the housing 1 and connected to the source of movement (not shown), as well as a worm wheel 8 with a running thread 9 installed in the housing 1, and the running threads 4 and 9 are made with a radial clearance 10.

Клапан регулирующий работает следующим образом.The control valve operates as follows.

Для регулирования расхода или перекрытия потока рабочей среды, например газа, проходящего через клапан, включается источник движения, который передает вращательное движение с заданным крутящим моментом червяку 7, находящемуся в зацеплении с червячным колесом 8, обеспечивая его вращение. Взаимодействие ходовой резьбы 9 на червячном колесе 8 с ходовой резьбой 4 на подвижном затворе 3 обеспечивает преобразование вращательного движения червячного колеса 8 в поступательное осевое движение подвижного затвора 3. При этом штифт 2, взаимодействующий с пазом 5, не позволяет подвижному затвору 3 выполнять поворот вокруг своей оси. При перемещении подвижного затвора 3 в сторону седла 6 уменьшается проходное сечение между подвижным затвором 3 и седлом 6, тем самым регулируется расход рабочей среды. Для перекрытия потока газа подвижный затвор 3 прижимается к торцевой уплотняющей поверхности седла 6.To regulate the flow rate or shut off the flow of the working medium, for example gas passing through the valve, a motion source is turned on, which transmits rotational motion with a given torque to the worm 7, which is engaged with the worm wheel 8, ensuring its rotation. The interaction of the running thread 9 on the worm wheel 8 with the running thread 4 on the movable shutter 3 converts the rotational movement of the worm gear 8 into the translational axial motion of the movable shutter 3. In this case, the pin 2 interacting with the groove 5 does not allow the movable shutter 3 to rotate around its axis. When moving the movable shutter 3 towards the saddle 6, the flow area between the movable shutter 3 and the saddle 6 decreases, thereby controlling the flow rate of the working medium. To block the gas flow, the movable shutter 3 is pressed against the end sealing surface of the seat 6.

Выполнение осевого и радиального базирования червячного колеса 8 непосредственно в корпусе 1, а также обеспечение гарантированного радиального зазора 10 между ходовыми резьбами червячного колеса 8 и подвижного затвора 3, позволяет полностью разгрузить подвижный затвор 3 в радиальном направлении от нагрузок, действующих в червячном приводе, существенно снизить силы трения в подвижных соединениях червячное колесо 8 - подвижный затвор 3, подвижный затвор 3 - корпус 1, обеспечить постоянство межосевого расстояния в червячной передаче, а также неизменность положения и формы пятна контакта. Кроме того, в момент прижатия подвижного затвора 3 к седлу 6, подвижный затвор 3 может, в пределах зазора в соединении подвижный затвор 3 - корпус 1, под действием осевой силы самоустанавливаться по седлу 6, обеспечивая более герметичное уплотнение подвижного затвора 3 и седла 6. Также, в связи с существенным снижением силы трения в подвижных соединениях, требуется источник движения с гораздо меньшим крутящим моментом.The axial and radial base of the worm wheel 8 directly in the housing 1, as well as ensuring a guaranteed radial clearance 10 between the running threads of the worm wheel 8 and the movable shutter 3, allows you to completely unload the movable shutter 3 in the radial direction from the loads acting in the worm drive, significantly reduce the friction forces in the movable joints, the worm gear 8 — the movable shutter 3, the movable shutter 3 — the housing 1, to ensure the constant center distance in the worm gear, as well as Change the position and shape of the contact patch. In addition, at the moment the movable shutter 3 is pressed against the seat 6, the movable shutter 3 can, within the gap in the connection, the movable shutter 3 - the housing 1, under the action of axial force, mount on the saddle 6, providing a more tight seal of the movable shutter 3 and saddle 6. Also, due to a significant decrease in the friction force in movable joints, a source of motion with a much lower torque is required.

Таким образом, конструкция клапана регулирующего удовлетворяет поставленной технической задаче.Thus, the design of the control valve satisfies the technical task.

Claims (1)

Клапан регулирующий, содержащий корпус со штифтом, подвижный затвор с ходовой резьбой на наружной поверхности и пазом, взаимодействующим со штифтом, седло с уплотнением и червячный привод затвора, включающий червяк, расположенный в корпусе, и червячное колесо с ходовой резьбой на внутренней поверхности, взаимодействующей с ходовой резьбой подвижного затвора, отличающийся тем, что червячное колесо установлено непосредственно в корпусе, а ходовые резьбы червячного колеса и подвижного затвора, взаимодействующие между собой, выполнены с гарантированным радиальным зазором.A control valve comprising a housing with a pin, a movable shutter with a running thread on the outer surface and a groove interacting with the pin, a seat with a seal and a worm valve actuator, including a worm located in the housing and a worm wheel with a running thread on the inner surface interacting with the running thread of the movable shutter, characterized in that the worm wheel is installed directly in the housing, and the running threads of the worm wheel and the movable shutter interacting with each other, are made with rantirovannym radial clearance.
RU2015115661A 2015-04-24 2015-04-24 Regulating valve RU2611529C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015115661A RU2611529C2 (en) 2015-04-24 2015-04-24 Regulating valve

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015115661A RU2611529C2 (en) 2015-04-24 2015-04-24 Regulating valve

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2015115661A RU2015115661A (en) 2016-11-20
RU2611529C2 true RU2611529C2 (en) 2017-02-28

Family

ID=57759482

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015115661A RU2611529C2 (en) 2015-04-24 2015-04-24 Regulating valve

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2611529C2 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU183710U1 (en) * 2017-12-18 2018-10-01 Общество С Ограниченной Ответственностью "Спд "Бирс" AXIAL CONTROL VALVE

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3784156A (en) * 1971-02-25 1974-01-08 Masoneilan Int Inc Valve
SU454390A1 (en) * 1973-02-06 1974-12-25 Предприятие П/Я А-3556 Controlled choke
GB2166847A (en) * 1984-05-21 1986-05-14 Alfoeldi Koeolajipari Gepgyar Axial flow valve
RU2198335C2 (en) * 1999-11-04 2003-02-10 Общество с ограниченной ответственностью фирма "Саратовгазприборавтоматика" Shut-off valve
AU2004202494B2 (en) * 2003-11-25 2005-08-25 Infinity International Co., Ltd Valve for a water faucet
RU2353841C2 (en) * 2007-03-28 2009-04-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный архитектурно-строительный университет (ФГОУ ВПО КГАСУ) Cock

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3784156A (en) * 1971-02-25 1974-01-08 Masoneilan Int Inc Valve
SU454390A1 (en) * 1973-02-06 1974-12-25 Предприятие П/Я А-3556 Controlled choke
GB2166847A (en) * 1984-05-21 1986-05-14 Alfoeldi Koeolajipari Gepgyar Axial flow valve
RU2198335C2 (en) * 1999-11-04 2003-02-10 Общество с ограниченной ответственностью фирма "Саратовгазприборавтоматика" Shut-off valve
AU2004202494B2 (en) * 2003-11-25 2005-08-25 Infinity International Co., Ltd Valve for a water faucet
RU2353841C2 (en) * 2007-03-28 2009-04-27 Федеральное государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Казанский государственный архитектурно-строительный университет (ФГОУ ВПО КГАСУ) Cock

Also Published As

Publication number Publication date
RU2015115661A (en) 2016-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7523916B2 (en) Fail-safe gate valve
US20110036415A1 (en) Internal relief valve for a valve actuator
US20160186887A1 (en) Valve operator assembly with inverted roller screw
US20210341074A1 (en) Actuator
EP2157345A1 (en) Regulating valve
RU2717589C2 (en) Clamping cover assembly for control valve with axial flow and control valve with axial flow, comprising said unit
US3633873A (en) Gate valve structure
RU2611529C2 (en) Regulating valve
RU2529960C1 (en) Wedge gate valve
CN103711933A (en) Top-mounted double-sealing three-section ball valve
RU2573887C2 (en) Axial blowout-prevention wellhead stuffing box
US9746098B2 (en) Valve operator assembly with compensating actuator
RU135049U1 (en) VALVE VALVE
RU2336451C1 (en) Multipurpose device
RU2641179C2 (en) Control valve
RU139949U1 (en) BALL VALVE
US8672290B2 (en) Self aligning spherical backseat assembly for a valve
EP3458753B1 (en) Self contained gate valve column loading prevention mechanism
CN111255911A (en) Ball valve with eccentric seal structure
EA032188B1 (en) Valve
RU2545254C1 (en) Sliding shutter
US5209256A (en) Sealing arrangements
US20140326913A1 (en) Arrangement for operating a shut-off valve having a tapered plug
RU164880U1 (en) SHUT-OFF CONTROLLING LATCH
RU145224U1 (en) DISC BUTTERFLY SHUTTER

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20200831