RU2743872C1 - Spindle support-sealing assembly of wedge gate valve for underground pipelines - Google Patents

Spindle support-sealing assembly of wedge gate valve for underground pipelines Download PDF

Info

Publication number
RU2743872C1
RU2743872C1 RU2020117690A RU2020117690A RU2743872C1 RU 2743872 C1 RU2743872 C1 RU 2743872C1 RU 2020117690 A RU2020117690 A RU 2020117690A RU 2020117690 A RU2020117690 A RU 2020117690A RU 2743872 C1 RU2743872 C1 RU 2743872C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
sealing
spindle
diameter
support
sealing elements
Prior art date
Application number
RU2020117690A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Сергей Михайлович Мазов
Original Assignee
Индивидуальный предприниматель Лёвин Сергей Анатольевич
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 Индивидуальный предприниматель Лёвин Сергей Анатольевич filed Critical Индивидуальный предприниматель Лёвин Сергей Анатольевич
Priority to RU2020117690A priority Critical patent/RU2743872C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2743872C1 publication Critical patent/RU2743872C1/en

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K3/00Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing
    • F16K3/02Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor
    • F16K3/12Gate valves or sliding valves, i.e. cut-off apparatus with closing members having a sliding movement along the seat for opening and closing with flat sealing faces; Packings therefor with wedge-shaped arrangements of sealing faces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16KVALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K41/00Spindle sealings
    • F16K41/02Spindle sealings with stuffing-box ; Sealing rings
    • F16K41/04Spindle sealings with stuffing-box ; Sealing rings with at least one ring of rubber or like material between spindle and housing

Abstract

FIELD: machine building.
SUBSTANCE: invention relates to machine building, particularly, to valve manufacturing, and can be used in oil and gas production, petrochemical and power engineering. Spindle SSA of wedge gate valve for underground pipelines, including body with wedge lock and cover, in which spindle of wedge lock movement is located, comprises female spindle, sealing unit from sealing elements, arranged in cylindrical cavity, limited by a bottom with central hole, made with possibility of spindle free movement in it, with belt-like arrangement on the bottom of said sealing elements, which are elastic. In the cylindrical cavity concentrically to the spindle between the sealing elements there is a lining ring, and from above there is a support ring. Above the support ring there is a block of sliding seals, with the upper end of which the flange of the cover is conjugated with the possibility of axial compression of sealing elements of the unit by means of threaded attachment of the flange to the cover. Unit has tightness control channel. Cylindrical cavity consists of two cylindrical chambers of different diameter, smaller of which is a sealing unit. In smaller chamber there is at least one sealing element made in form of annular cuff made of elastic resilient material heat-resistant at temperature (−60 °C)–(+110 °C) U-shaped cross-section with a shelf and side walls oriented towards gate valve body. Lower sealing element of the first tier is installed on the bottom of the smaller chamber. On the flange of the sealing element of the next tier there are lining rings, which are made of bronze and have adjustable mounting thickness, with possibility of tight fit of collars in sealing unit in space from bottom of lower chamber to support bronze ring, conjugated with upper cuff flange and made two-stage. Upper mounting part of the support ring is equal to the diameter of the cylinder of the larger chamber. Its lower support part has a geometrical surface corresponding to the mounting surface adjoining it in the smaller chamber. Backing ring is installed on top of sealing elements, and on it there are thrust semi-rings of bronze, having outer cylindrical surface with diameter equal to diameter of upper chamber cylinder, conjugated with corresponding cylindrical recess, made in case cover, and inner cylindrical surface with diameter not less than spindle diameter. Sealing elements of the unit of sliding seals are made in the form of rings out of thermally expanded graphite.
EFFECT: technical result of using invention consists in improvement of reliability of wedge gate valve at exclusion of current maintenance to planned repair at its underground location.
6 cl, 11 dwg

Description

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к арматуростроению, и может быть использовано в нефтегазодобывающей, нефтехимической, энергетической и других отраслях промышленности.The invention relates to the field of mechanical engineering, namely to valve engineering, and can be used in oil and gas, petrochemical, energy and other industries.

Известен опорно-герметизирующий узел шпинделя клиновой задвижки, включающей в себя корпус с клиновым запором и крышкой в которой расположен шпиндель перемещения клинового запора, содержащий, охватывающий шпиндель, блок герметизации из герметизирующих элементов, размещенный в цилиндрической полости, ограниченной днищем с центральным отверстием, выполненным с возможностью свободного перемещения в нем шпинделя, с поярусным размещением на днище упомянутых герметизирующих элементов, которые выполнены эластичными, причем в цилиндрической полости концентрично шпинделю между герметизирующими элементами установлено подкладочное кольцо, а сверху размещено опорное кольцо, при этом над опорным кольцом размещен блок скользящих уплотнителей, с верхним торцом которого сопряжен фланец крышки с возможностью осевого поджатия уплотнительных элементов узла средствами резьбового крепления фланца к крышке, и канал контроля герметичности (патент RU 176497, МПК F16K 41/04 (2006.01), F16J 15/16 (2006.01), Опубликовано: 22.01.2018 Бюл. №3).Known is a support-sealing unit of a wedge valve spindle, which includes a body with a wedge lock and a cover in which the spindle for moving the wedge lock is located, containing, covering the spindle, a sealing unit of sealing elements located in a cylindrical cavity bounded by a bottom with a central hole made with the possibility of free movement of the spindle in it, with a tiered placement on the bottom of the mentioned sealing elements, which are made elastic, and in the cylindrical cavity concentric with the spindle between the sealing elements there is a lining ring, and a support ring is placed on top, while a block of sliding seals is placed above the support ring, with the upper end of which is mated with a cover flange with the possibility of axial compression of the assembly's sealing elements by means of threaded fastening of the flange to the cover, and a leakage control channel (patent RU 176497, IPC F16K 41/04 (2006.01), F16J 15/16 (2006.01), Pubb jubilant: 01/22/2018 Bull. Number 3).

Данное техническое решение является наиболее близким к изобретению по технической сущности и достигаемому результату, поэтому принято за прототип.This technical solution is the closest to the invention in terms of the technical essence and the achieved result, therefore, it is taken as a prototype.

К недостаткам технического решения следует отнести невысокую надежность подземного варианта клиновой задвижки при необходимости регулярного текущем обслуживании между плановыми ремонтами.The disadvantages of the technical solution include the low reliability of the underground version of the wedge gate valve, if regular routine maintenance is required between scheduled repairs.

Кроме того, устройство при эксплуатации имеет издержки на замену сальниковых уплотнений, издержки вследствие потери перекачиваемой среды в случае классического сальника, дает не позволяет использовать устройство в подземном варианте.In addition, the device during operation has the costs of replacing the stuffing box seals, costs due to the loss of the pumped medium in the case of a classic stuffing box, it does not allow the device to be used in an underground version.

Технический результат от использования изобретения заключается в повышении надежности клиновой задвижки при исключении текущего обслуживания до планового ремонта при ее подземном размещении.The technical result from the use of the invention is to increase the reliability of the wedge valve while excluding routine maintenance before scheduled repairs when it is located underground.

Ниже раскрыты все общие и частные существенные признаки изобретения, характеризующие их причинно-следственную связь с указанным техническим результатом, достаточные для осуществления специалистом в данной области техники.Below are disclosed all the general and particular essential features of the invention, characterizing their causal relationship with the specified technical result, sufficient for the implementation of a specialist in this field of technology.

Опорно-герметизирующий узел шпинделя клиновой задвижки для подземных трубопроводов, включающей в себя корпус с клиновым запором и крышкой в которой расположен шпиндель перемещения клинового запора, содержит, охватывающий шпиндель, блок герметизации из герметизирующих элементов, размещенный в цилиндрической полости, ограниченной днищем с центральным отверстием, выполненным с возможностью свободного перемещения в нем шпинделя, с поярусным размещением на днище упомянутых герметизирующих элементов, которые выполнены эластичными. В цилиндрической полости концентрично шпинделю между герметизирующими элементами установлено подкладочное кольцо, а сверху размещено опорное кольцо. Над опорным кольцом размещен блок скользящих уплотнителей, с верхним торцом которого сопряжен фланец крышки с возможностью осевого поджатия уплотнительных элементов узла средствами резьбового крепления фланца к крышке. Узел имеет канал контроля герметичности. Цилиндрическая полость состоит из двух цилиндрических камер разного диаметра, меньшая из которых является блоком герметизации. В меньшей камере установлен, по меньшей мере, один герметизирующий элемент, выполненный в виде кольцеобразной манжеты из эластичного упругого материала термостойкого при температуре (-60°C) - (+110°C) П-образного поперечного сечения с полкой и боковыми стенками, ориентированными в сторону корпуса задвижки. Нижний герметизирующий элемент первого яруса установлен на днище меньшей камеры. На полке манжеты герметизирующего элемента последующего яруса размещены указанные подкладочные кольца, которые выполнены из бронзы и имеют регулируемую монтажную толщину, с возможностью обеспечения плотной посадки манжет в блоке герметизации в пространстве от днища нижней камеры до опорного бронзового кольца, сопряженного с полкой верхней манжеты и выполненного двухступенчатым. Верхняя, посадочная часть опорного кольца равна диаметру цилиндра большей камеры, Нижняя опорная часть его имеет геометрическую поверхность, соответствующую сопряженной с ней посадочной поверхности в меньшей камере. Подкладочное кольцо установлено сверху герметизирующих элементов, а на нем размещены упорные полукольца из бронзы, имеющие наружную цилиндрическую поверхность диаметром равным диаметру цилиндра верхней камеры, сопряженную с соответствующей цилиндрической выемкой, выполненной в крышке корпуса и внутреннюю, цилиндрическую поверхность диаметром не меньшим диаметра шпинделя. Уплотнительные элементы блока скользящих уплотнителей выполнены в виде колец из терморасширенного графита. Нижняя опорная часть опорного бронзового кольца может иметь цилиндрическую поверхность диаметром, равным диаметру цилиндра упомянутой меньшей камеры или коническую поверхность, тождественную коническому срезу сопряженного отверстия меньшей камеры. Концы упорных полуколец выполнены с наклонными внутрь срезами наружной цилиндрической поверхности. Между торцом блока скользящих уплотнителей и фланцем крышки может быть установлен кольцевой бронзовый подшипник скольжения. Верхний и нижний уплотнительные элементы блока скользящих уплотнений могут быть снабжены обтюраторами.The supporting-sealing unit of the spindle of the wedge valve for underground pipelines, including a body with a wedge lock and a cover in which the spindle for moving the wedge lock is located, contains, covering the spindle, a sealing unit from sealing elements placed in a cylindrical cavity bounded by a bottom with a central hole, made with the possibility of free movement of the spindle in it, with tiered placement on the bottom of the mentioned sealing elements, which are made elastic. In the cylindrical cavity concentric with the spindle between the sealing elements, a lining ring is installed, and a support ring is placed on top. Above the support ring there is a block of sliding seals, with the upper end of which the lid flange is mated with the possibility of axial compression of the sealing elements of the assembly by means of threaded fastening of the flange to the lid. The unit has a tightness control channel. The cylindrical cavity consists of two cylindrical chambers of different diameters, the smaller of which is a sealing unit. In the smaller chamber, at least one sealing element is installed, made in the form of an annular cuff made of an elastic elastic material heat-resistant at a temperature of (-60 ° C) - (+ 110 ° C) of a U-shaped cross-section with a shelf and side walls oriented towards the valve body. The lower sealing element of the first tier is installed on the bottom of the smaller chamber. On the shelf of the cuff of the sealing element of the next tier, the indicated lining rings are placed, which are made of bronze and have an adjustable mounting thickness, with the possibility of ensuring a tight fit of the cuffs in the sealing unit in the space from the bottom of the lower chamber to the support bronze ring, coupled with the shelf of the upper cuff and made in two stages ... The upper, seating part of the support ring is equal to the diameter of the cylinder of the larger chamber, the lower seating part of it has a geometric surface corresponding to the adjacent seating surface in the smaller chamber. The backing ring is installed on top of the sealing elements, and on it are placed thrust half rings made of bronze, having an outer cylindrical surface with a diameter equal to the diameter of the cylinder of the upper chamber, conjugated with a corresponding cylindrical recess made in the housing cover and an inner, cylindrical surface with a diameter not less than the diameter of the spindle. The sealing elements of the sliding seal block are made in the form of thermally expanded graphite rings. The lower support part of the support bronze ring may have a cylindrical surface with a diameter equal to the diameter of the cylinder of said smaller chamber or a conical surface identical to the conical cut of the mating hole of the smaller chamber. The ends of the thrust half-rings are made with inwardly inclined cuts of the outer cylindrical surface. An annular bronze plain bearing can be installed between the end face of the sliding seal block and the cover flange. The upper and lower sealing elements of the sliding seal unit can be equipped with seals.

Устройство иллюстрируется чертежами, где:The device is illustrated by drawings, where:

на фиг. 1 представлен общий вид клиновой задвижки на месте установки; на фиг. 2 - вид I на фиг. 1 показан частичный продольный разрез; на фиг. 3 - вид I на фиг. 1, частичный продольный разрез крышки; на фиг. 4 - вид I на фиг. 1, частичный продольный разрез, вариант исполнения с двумя манжетами, двумя полукольцами и с обтюраторами; на фиг. 5 - вид I на фиг. 1, частичный продольный разрез, вариант исполнения с тремя манжетами и двумя упорными полукольцами; на фиг. 6 - вид I на фиг. 1, частичный продольный разрез, вариант исполнения опорного кольца; на фиг. 7 - продольный разрез манжеты; на фиг. 8 - продольный разрез опорно-герметизирующего узла; на фиг. 9 - поперечный разрез А-А на фиг. 6; на фиг. 10 - поперечный разрез Б-Б на фиг. 8; на фиг. 11 - установка упорного полукольца.in fig. 1 shows a general view of the gate valve at the installation site; in fig. 2 - view I in Fig. 1 shows a partial longitudinal section; in fig. 3 - view I in Fig. 1, partial longitudinal section of the cover; in fig. 4 - view I in FIG. 1, partial longitudinal section, version with two cuffs, two half rings and with seals; in fig. 5 - view I in Fig. 1, partial longitudinal section, version with three cuffs and two persistent half rings; in fig. 6 - view I in FIG. 1, partial longitudinal section, an embodiment of a support ring; in fig. 7 - longitudinal section of the cuff; in fig. 8 is a longitudinal section of the support-sealing assembly; in fig. 9 is a cross-section a-a in FIG. 6; in fig. 10 - cross section b-b in Fig. 8; in fig. 11 - installation of a persistent half ring.

Опорно-герметизирующий узел, далее - ОГУ шпинделя 1 клиновой задвижки 2 для подземных трубопроводов (не показано) включает в себя корпус 3 с клиновым запором (не показано) и крышкой 4, в которой расположен шпиндель 1 перемещения клинового запора.The support-sealing unit, hereinafter referred to as the OSU of the spindle 1 of the wedge valve 2 for underground pipelines (not shown), includes a body 3 with a wedge lock (not shown) and a cover 4, in which the spindle 1 for moving the wedge lock is located.

ОГУ содержит, охватывающий шпиндель 1, блок герметизации БГ, состоящий из герметизирующих элементов 5.OSU contains, covering the spindle 1, the BG sealing unit, consisting of sealing elements 5.

Блок герметизации размещен в цилиндрической полости L, крышки 4, ограниченной днищем S с центральным отверстием, выполненным с возможностью свободного перемещения в нем шпинделя 1, с поярусным размещением на днище S упомянутых герметизирующих элементов 5, которые выполнены эластичными.The sealing unit is located in the cylindrical cavity L, the cover 4, limited by the bottom S with a central hole made with the possibility of free movement of the spindle 1 therein, with the tiered placement on the bottom S of the mentioned sealing elements 5, which are made elastic.

В цилиндрической полости L концентрично шпинделю 1 между герметизирующими элементами 5 установлено подкладочное кольцо 6, а сверху размещено опорное кольцо 7.In the cylindrical cavity L concentric with the spindle 1 between the sealing elements 5, a lining ring 6 is installed, and a support ring 7 is placed on top.

Над опорным кольцом 7 размещен блок скользящих уплотнителей БСУ, с верхним торцом которого сопряжен фланец 8 крышки 4 с возможностью осевого поджатия уплотнительных элементов 9 БСУ средствами резьбового крепления 10 фланца 8 к крышке 4.Above the support ring 7 there is a block of sliding seals BSU, with the upper end of which the flange 8 of the cover 4 is connected with the possibility of axial compression of the sealing elements 9 of the BSU by means of threaded fastening 10 of the flange 8 to the cover 4.

ОГУ имеет канал 11 контроля герметичности.OSU has channel 11 for tightness control.

Цилиндрическая полость L состоит из двух цилиндрических камер разного диаметра, меньшая 12 из которых является блоком герметизации БГ.The cylindrical cavity L consists of two cylindrical chambers of different diameters, the smaller 12 of which is the BG sealing unit.

В меньшей камере 12 установлен, по меньшей мере, один герметизирующий элемент 5, выполненный в виде кольцеобразной манжеты (фиг. 7) из эластичного упругого материала термостойкого при температуре (-60°C) - (+110°C) П-образного поперечного сечения с полкой 13 и боковыми стенками 14, ориентированными в сторону корпуса 3 задвижки 2.In the smaller chamber 12, at least one sealing element 5 is installed, made in the form of an annular cuff (Fig. 7) of an elastic elastic material heat-resistant at a temperature of (-60 ° C) - (+ 110 ° C) of a U-shaped cross-section with a shelf 13 and side walls 14 oriented towards the body 3 of the valve 2.

Нижний герметизирующий элемент 5 первого яруса установлен на днище S меньшей камеры 12.The lower sealing element 5 of the first tier is installed on the bottom S of the smaller chamber 12.

На полке 13 манжеты 5 герметизирующего элемента последующего яруса размещены указанные подкладочные кольца 6, которые выполнены из бронзы и имеют регулируемую монтажную толщину, с возможностью обеспечения плотной посадки манжет 5 в блоке герметизации в пространстве от днища S нижней камеры до опорного бронзового кольца 15, сопряженного с полкой 13 верхней манжеты 5 и выполненного двухступенчатым.On the shelf 13 of the cuff 5 of the sealing element of the next tier, the indicated lining rings 6 are placed, which are made of bronze and have an adjustable mounting thickness, with the possibility of ensuring a tight fit of the cuffs 5 in the sealing unit in the space from the bottom S of the lower chamber to the support bronze ring 15, mated with shelf 13 of the upper cuff 5 and made in two stages.

Верхняя, посадочная часть опорного кольца 15 равна диаметру цилиндра большей камеры 16.The upper, seating part of the support ring 15 is equal to the diameter of the cylinder of the larger chamber 16.

Нижняя опорная часть его имеет геометрическую поверхность, соответствующую сопряженной с ней посадочной поверхности в меньшей камере 13.Its lower support part has a geometric surface corresponding to the mating seating surface in the smaller chamber 13.

Подкладочное кольцо 6 установлено сверху герметизирующих элементов 5, а на нем размещены упорные полукольца 17 из бронзы, имеющие наружную цилиндрическую поверхность диаметром равным диаметру цилиндра верхней камеры 16, сопряженную с соответствующей цилиндрической выемкой, выполненной в крышке 4 корпуса 3 и внутреннюю, цилиндрическую поверхность диаметром не меньшим диаметра шпинделя 1.The backing ring 6 is installed on top of the sealing elements 5, and on it are placed thrust half rings 17 made of bronze, having an outer cylindrical surface with a diameter equal to the diameter of the cylinder of the upper chamber 16, conjugated with a corresponding cylindrical recess made in the cover 4 of the body 3 and an inner, cylindrical surface with a diameter not smaller spindle diameter 1.

Уплотнительные элементы 18 блока скользящих уплотнителей выполнены в виде колец из терморасширенного графита.The sealing elements 18 of the block of sliding seals are made in the form of rings made of thermally expanded graphite.

Нижняя опорная часть опорного бронзового кольца 15 может иметь цилиндрическую поверхность диаметром, равным диаметру цилиндра упомянутой меньшей камеры 12 (фиг. 6) или коническую поверхность (фиг. 4), тождественную коническому срезу сопряженного отверстия меньшей камеры 12.The lower support part of the support bronze ring 15 can have a cylindrical surface with a diameter equal to the diameter of the cylinder of said smaller chamber 12 (Fig. 6) or a conical surface (Fig. 4) identical to the conical cut of the mating hole of the smaller chamber 12.

Концы упорных полуколец 17 выполнены с наклонными внутрь срезами наружной цилиндрической поверхности.The ends of the stop half rings 17 are made with inwardly inclined cuts of the outer cylindrical surface.

Между торцом блока скользящих уплотнителей и фланцем 8 крышки 4 может быть установлена упорная втулка 19 с кольцевым бронзовым подшипником скольжения 20.Between the end of the block of sliding seals and the flange 8 of the cover 4, a thrust sleeve 19 with an annular bronze plain bearing 20 can be installed.

Верхний и нижний уплотнительные элементы 18 блока скользящих уплотнений могут быть снабжены обтюраторами 21.The upper and lower sealing elements 18 of the sliding seal unit can be equipped with seals 21.

Сравнение заявленного технического решения с уровнем техники известным из научно-технической и патентной документации на дату приоритета в основной и смежной рубриках не выявило средство, которому присущи признаки, идентичные всем признакам, содержащимся в предложенной заявителем формуле изобретения, включая характеристику назначения. Т.е., совокупность существенных признаков заявленного решения ранее не была известна и не тождественна каким-либо известным техническим решениям, следовательно, оно соответствует условию патентоспособности "новизна".Comparison of the claimed technical solution with the prior art known from scientific, technical and patent documentation as of the priority date in the main and adjacent headings did not reveal a tool that has features identical to all features contained in the claims proposed by the applicant, including the characteristics of the purpose. That is, the set of essential features of the claimed solution was not previously known and is not identical to any known technical solutions, therefore, it meets the "novelty" condition of patentability.

Изобретение осуществимо и воспроизводимо, а отличительные признаки, приведенные в формуле изобретения относятся к существенным, поскольку они влияют на возможность решения указанной в заявке технической проблемы и получение обеспечиваемого изобретением технического результата - повышение надежности клиновой задвижки при исключении текущего обслуживания до планового ремонта при ее подземном размещении, то есть находятся в причинно-следственной связи с указанным результатом.The invention is feasible and reproducible, and the distinctive features given in the claims are essential, since they affect the possibility of solving the technical problem indicated in the application and obtaining the technical result provided by the invention - increasing the reliability of the wedge valve with the exclusion of routine maintenance before scheduled repair when it is underground , that is, are in a causal relationship with the specified result.

Данное техническое решение промышленно применимо, поскольку в описании к заявке и названии изобретения указано его назначение, оно может быть осуществлено промышленным способом, а отличительные признаки, приведенные в формуле изобретения позволяют получить новый технический результат.This technical solution is industrially applicable, since its purpose is indicated in the description of the application and the title of the invention, it can be carried out in an industrial way, and the distinctive features given in the claims make it possible to obtain a new technical result.

Изобретение в том виде, как оно охарактеризовано в формуле, может быть осуществлено с помощью средств и методов, описанных в патенте РФ RU 176497, ставшим общедоступным до даты приоритета изобретенияThe invention in the form as it is characterized in the claims can be carried out using the means and methods described in the patent of the Russian Federation RU 176497, which became generally available before the priority date of the invention

Следовательно, заявленное техническое решение соответствует условию патентоспособности "промышленная применимость".Therefore, the claimed technical solution meets the "industrial applicability" requirement of patentability.

Анализ известных технических решений в данной области техники показал, что предложенное техническое решение не следует для специалиста явным образом из уровня техники, поскольку не выявлены решения, имеющие признаки, совпадающие с его отличительными признаками, а в выявленных таких решениях не подтверждена известность влияния отличительных признаков на указанный в материалах заявки технический результат.An analysis of known technical solutions in this field of technology showed that the proposed technical solution does not follow explicitly from the prior art for a specialist, since no solutions have been identified that have features that coincide with its distinctive features, and in the identified such solutions, the knowledge of the influence of distinctive features on the technical result specified in the application materials.

Т.е. заявленное решение имеет признаки, которые отсутствуют в известных технических решениях, а использование этих признаков в заявленной совокупности существенных признаков дает возможность получить новый технический результат - повышение надежности клиновой задвижки при подземной установке.Those. The claimed solution has features that are absent in the known technical solutions, and the use of these features in the claimed set of essential features makes it possible to obtain a new technical result - an increase in the reliability of a wedge gate valve for underground installation.

Следовательно, предложенное техническое решение может быть получено только путем творческого подхода и неочевидно для среднего специалиста в этой области, т.е. имеет изобретательский уровень по сравнению с существующим уровнем техники.Consequently, the proposed technical solution can only be obtained by a creative approach and is not obvious to the average specialist in this field, i.e. has an inventive step in comparison with the state of the art.

Для подтверждения возможности осуществления изобретения ниже приводятся сведения о работе устройства, раскрывающие, как может быть осуществлено изобретение с реализацией указанного заявителем назначения и с подтверждением возможности достижения технического результата при осуществлении изобретения.To confirm the possibility of carrying out the invention, information on the operation of the device is given below, revealing how the invention can be implemented with the implementation of the purpose indicated by the applicant and with confirmation of the possibility of achieving a technical result when implementing the invention.

Опорно-герметизирующий узел шпинделя 1 реализуется в клиновых задвижках подземных трубопроводов, используемых для транспортировки жидких и газообразных сред (преимущественно огнеопасных).The support-sealing unit of the spindle 1 is implemented in the wedge valves of underground pipelines used for transporting liquid and gaseous media (mainly flammable).

Клиновые задвижки устанавливаются под землей так, что опорно-герметизирующий узел шпинделя находится под горизонтом обратной засыпки грунта (фиг. 1), что дает специфические условия его работы - уплотнение шпинделя в этом случае является необслуживаемым. Не требуется проведение контроля за герметичностью уплотнения.Wedge gates are installed underground so that the support-sealing unit of the spindle is under the horizon of backfilling of soil (Fig. 1), which gives specific conditions for its operation - the seal of the spindle in this case is maintenance-free. There is no need to check the tightness of the seal.

Опорно-герметизирующий узел (ОГУ) собирается следующим образом: при сборке задвижки, в полость L крышки 4 последовательно устанавливаются манжета 5, кольцо подкладное 6, кольцо разрезное 17, манжета 5, кольцо опорное 15, кольца из терморасширенного графита 18, втулка 19, фланец 8, средства резьбового крепления 10.The support-sealing unit (OSU) is assembled as follows: when assembling the valve, a collar 5, a backing ring 6, a split ring 17, a collar 5, a support ring 15, rings made of thermally expanded graphite 18, bushing 19, flange are sequentially installed in the cavity L of the cover 4 8, threaded attachment means 10.

ОГУ работает следующим образом: при давлении рабочей среды под крышкой 4, манжеты 5, упираясь полкой 13 в кольца подкладные 6, раскрывают боковые стенки 14.The OSU works as follows: at the pressure of the working medium under the cover 4, the cuffs 5, resting against the shelf 13 against the backing rings 6, open the side walls 14.

При этом боковые стенки 14 манжеты герметизируют шпиндель 1 и крышку 4.In this case, the side walls 14 of the cuff seal the spindle 1 and the cover 4.

В случае механического износа манжет 5 при превышении срока эксплуатации, рабочая среда будет герметизироваться уплотнительными кольцами 18 из терморасширенного графита.In the event of mechanical wear of the cuffs 5 when the service life is exceeded, the working medium will be sealed with O-rings 18 made of thermally expanded graphite.

Боковые стенки 14 манжеты 5и конструктивно обеспечивают герметичность шпинделя 1 и крышки 4 при давлении в два раза превышающего рабочего давления эксплуатации задвижки (до 40 Мпа).The side walls 14 of the collar 5i constructively ensure the tightness of the spindle 1 and the cover 4 at a pressure twice the operating pressure of the valve (up to 40 MPa).

Упорные полукольца 17 служат опорной поверхностью для манжеты 5.Thrust half rings 17 serve as a support surface for the cuff 5.

При избыточном давлении под крышкой 4, манжета 5 герметизирует боковые поверхности (полости L в крышке 4 и шпинделя 1), и манжета 5 под действием давления выталкивается из крышки 4.With overpressure under the cover 4, the collar 5 seals the side surfaces (cavities L in the cover 4 and the spindle 1), and the collar 5 is pushed out of the cover 4 by pressure.

Но в проточке крышки 4 установлены опорные полукольца 17.But in the groove of the cover 4, support half rings 17 are installed.

И манжета 5 упирается в упорные полукольца 17.And the cuff 5 abuts against the persistent half rings 17.

Если использовать целое, неразрезное кольцо, то оно не сможет вставиться в проточку крышки 4, из-за того, что наружный диаметр кольца больше внутреннего диаметра крышки 4.If you use a whole, continuous ring, then it will not be able to fit into the groove of the cover 4, due to the fact that the outer diameter of the ring is greater than the inner diameter of the cover 4.

Если на полукольце 17 не сделать лыски, то оно не сможет вставиться в проточку крышки 4, из-за того, что наружные кромки кольца не дадут кольцу зайти во внутренний диаметр крышки 4.If no flats are made on the half ring 17, then it will not be able to insert into the groove of the cover 4, due to the fact that the outer edges of the ring will not allow the ring to enter the inner diameter of the cover 4.

Таким образом, минимизируется попадание рабочей среды на скользящие уплотнения 18, которые дополнительно предотвращают выход транспортируемой среды в атмосферу за счет поджатия колец 18 из терморасширенного графита средствами резьбового крепления 10.Thus, the ingress of the working medium on the sliding seals 18 is minimized, which additionally prevent the transported medium from escaping into the atmosphere by pressing the rings 18 of thermally expanded graphite by means of the threaded fastener 10.

Использование ОГУ повышает надежность клиновой задвижки и срок службы до планового ремонта, а также исключает издержки на обслуживание задвижки, замену сальниковых уплотнений, издержки на потери перекачиваемой среды в случае классического сальника, дает возможность установить задвижку подземно в необслуживаемом варианте.The use of OGU increases the reliability of the gate valve and the service life before scheduled repair, and also eliminates the costs of servicing the valve, replacing stuffing box seals, the cost of losing the pumped medium in the case of a classic stuffing box, makes it possible to install the valve underground in a maintenance-free version.

К основным достоинствам нового устройства следует отнести высокую надежность задвижки за счет эффективной работы ОГУ.The main advantages of the new device include the high reliability of the valve due to the efficient operation of the OSU.

Данный ОГУ может быть использовано в клиновых задвижках подземного размещения в нефтегазодобывающей, нефтехимической, энергетической и других отраслях промышленности.This OSU can be used in underground gate valves in oil and gas, petrochemical, energy and other industries.

Claims (6)

1. Опорно-герметизирующий узел шпинделя клиновой задвижки для подземных трубопроводов, включающей в себя корпус с клиновым запором и крышкой, в которой расположен шпиндель перемещения клинового запора, содержащий охватывающий шпиндель блок герметизации из герметизирующих элементов, размещённый в цилиндрической полости, ограниченной днищем с центральным отверстием, выполненным с возможностью свободного перемещения в нём шпинделя, с поярусным размещением на днище упомянутых герметизирующих элементов, которые выполнены эластичными, причём в цилиндрической полости концентрично шпинделю между герметизирующими элементами установлено подкладочное кольцо, а сверху размещено опорное кольцо, при этом над опорным кольцом размещен блок скользящих уплотнителей, с верхним торцом которого сопряжен фланец крышки с возможностью осевого поджатия уплотнительных элементов узла средствами резьбового крепления фланца к крышке, и канал контроля герметичности, отличающийся тем, что указанная цилиндрическая полость состоит из двух цилиндрических камер разного диаметра, меньшая из которых является блоком герметизации, в которой установлен по меньшей мере один герметизирующий элемент, выполненный в виде кольцеобразной манжеты из эластичного упругого материала термостойкого при температуре (-60°С)–(+110°С) П-образного поперечного сечения с полкой и боковыми стенками, ориентированными в сторону корпуса задвижки, при этом нижний герметизирующий элемент первого яруса установлен на днище меньшей камеры, а на полке манжеты герметизирующего элемента последующего яруса размещены указанные подкладочные кольца, которые выполнены из бронзы и имеют регулируемую монтажную толщину, с возможностью обеспечения плотной посадки манжет в блоке герметизации в пространстве от днища нижней камеры до опорного бронзового кольца, сопряженного с полкой верхней манжеты и выполненного двухступенчатым, верхняя посадочная часть которого равна диаметру цилиндра большей камеры, а нижняя опорная часть имеет геометрическую поверхность, соответствующую сопряженной с ней посадочной поверхности в меньшей камере, причём подкладочное кольцо установлено сверху герметизирующих элементов, а на нём размещены упорные полукольца из бронзы, имеющие наружную цилиндрическую поверхность диаметром, равным диаметру цилиндра верхней камеры, сопряженную с соответствующей цилиндрической выемкой, выполненной в крышке корпуса, и внутреннюю цилиндрическую поверхность диаметром, не меньшим диаметра шпинделя, при этом уплотнительные элементы блока скользящих уплотнителей выполнены в виде колец из терморасширенного графита.1. Supporting and sealing unit of the spindle of a wedge valve for underground pipelines, including a body with a wedge lock and a cover, in which the spindle for moving the wedge lock is located, containing a sealing block covering the spindle of sealing elements, located in a cylindrical cavity bounded by a bottom with a central hole , made with the possibility of free movement of the spindle in it, with a tiered arrangement on the bottom of the mentioned sealing elements, which are made elastic, and in the cylindrical cavity concentrically to the spindle between the sealing elements a lining ring is installed, and a support ring is placed on top, while a block of sliding seals, with the upper end of which the lid flange is mated with the possibility of axial compression of the sealing elements of the assembly by means of threaded fastening of the flange to the lid, and a tightness control channel, characterized in that the specified cylindrical The lid consists of two cylindrical chambers of different diameters, the smaller of which is a sealing unit, in which at least one sealing element is installed, made in the form of an annular cuff made of an elastic elastic material heat-resistant at a temperature of (-60 ° C) - (+ 110 ° C ) U-shaped cross-section with a shelf and side walls oriented towards the valve body, while the lower sealing element of the first tier is installed on the bottom of the smaller chamber, and the indicated lining rings are placed on the shelf of the cuff of the sealing element of the next tier, which are made of bronze and have adjustable mounting thickness, with the possibility of ensuring a tight fit of the cuffs in the sealing unit in the space from the bottom of the lower chamber to the support bronze ring, conjugated with the shelf of the upper cuff and made in two stages, the upper landing part of which is equal to the diameter of the cylinder of the larger chamber, and the lower support part has a geometric surface corresponding to the mating seating surface in the smaller chamber, and the backing ring is installed on top of the sealing elements, and on it are placed thrust half rings made of bronze, having an outer cylindrical surface with a diameter equal to the diameter of the cylinder of the upper chamber, conjugated with the corresponding cylindrical recess made in the cover body, and an inner cylindrical surface with a diameter not less than the diameter of the spindle, while the sealing elements of the block of sliding seals are made in the form of rings of thermally expanded graphite. 2. Опорно-герметизирующий узел по п. 1, отличающийся тем, что нижняя опорная часть опорного бронзового кольца имеет цилиндрическую поверхность диаметром, равным диаметру цилиндра упомянутой меньшей камеры.2. Support-sealing assembly according to claim 1, characterized in that the lower support part of the support bronze ring has a cylindrical surface with a diameter equal to the diameter of the cylinder of said smaller chamber. 3. Опорно-герметизирующий узел по п. 1, отличающийся тем, что нижняя опорная часть опорного бронзового кольца имеет коническую поверхность, тождественную коническому срезу сопряженного отверстия меньшей камеры.3. Support-sealing unit according to claim 1, characterized in that the lower support part of the support bronze ring has a conical surface identical to the conical cut of the mating hole of the smaller chamber. 4. Опорно-герметизирующий узел по п. 1, отличающийся тем, что концы упорных полуколец выполнены с наклонными внутрь срезами наружной цилиндрической поверхности.4. The support-sealing unit according to claim 1, characterized in that the ends of the thrust half-rings are made with inwardly inclined sections of the outer cylindrical surface. 5. Опорно-герметизирующий узел по п. 1, отличающийся тем, что между торцом блока скользящих уплотнителей и фланцем крышки установлен кольцевой бронзовый подшипник скольжения.5. The support-sealing unit according to claim 1, characterized in that an annular bronze sliding bearing is installed between the end face of the block of sliding seals and the flange of the cover. 6. Опорно-герметизирующий узел по п. 1, отличающийся тем, что верхний и нижний уплотнительные элементы блока скользящих уплотнений снабжены обтюраторами.6. Support-sealing assembly according to claim 1, characterized in that the upper and lower sealing elements of the sliding seal unit are equipped with seals.
RU2020117690A 2020-05-28 2020-05-28 Spindle support-sealing assembly of wedge gate valve for underground pipelines RU2743872C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117690A RU2743872C1 (en) 2020-05-28 2020-05-28 Spindle support-sealing assembly of wedge gate valve for underground pipelines

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020117690A RU2743872C1 (en) 2020-05-28 2020-05-28 Spindle support-sealing assembly of wedge gate valve for underground pipelines

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2743872C1 true RU2743872C1 (en) 2021-03-01

Family

ID=74857464

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020117690A RU2743872C1 (en) 2020-05-28 2020-05-28 Spindle support-sealing assembly of wedge gate valve for underground pipelines

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2743872C1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2510711A1 (en) * 1981-07-31 1983-02-04 Smith International DEVICE FOR ENSURING SEALING BETWEEN THE WALLS OF A MOBILE VALVE AXIS AXIALLY AND A BOX WITH FITTINGS
RU2240462C1 (en) * 2003-03-20 2004-11-20 Открытое акционерное общество "АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ "КОРВЕТ" Sliding shutter
CN107289178A (en) * 2017-08-16 2017-10-24 西诺威阀门控制(苏州)有限公司 The pneumatic actuator of flat gate valve
RU176497U1 (en) * 2017-04-05 2018-01-22 Евгений Владимирович Абшеев Wedge Gate Valve Spindle Seal Assembly

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2510711A1 (en) * 1981-07-31 1983-02-04 Smith International DEVICE FOR ENSURING SEALING BETWEEN THE WALLS OF A MOBILE VALVE AXIS AXIALLY AND A BOX WITH FITTINGS
RU2240462C1 (en) * 2003-03-20 2004-11-20 Открытое акционерное общество "АКЦИОНЕРНАЯ КОМПАНИЯ "КОРВЕТ" Sliding shutter
RU176497U1 (en) * 2017-04-05 2018-01-22 Евгений Владимирович Абшеев Wedge Gate Valve Spindle Seal Assembly
CN107289178A (en) * 2017-08-16 2017-10-24 西诺威阀门控制(苏州)有限公司 The pneumatic actuator of flat gate valve

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10184563B2 (en) Single seal ring stuffing box
CA1158625A (en) Valve stem packing structure
US4364542A (en) Packing gland assembly
US7648143B2 (en) Tandem dual element intershaft carbon seal
US4394023A (en) High temperature valve stem packing with coiled graphite seal rings
US4570942A (en) Dual diameter valve stem packing
KR920008393A (en) Seamless protruding ring to accommodate PTFE packing
US3235274A (en) Shaft seal
KR970701323A (en) Packing system for reducing friction
US3521892A (en) Seal
KR102423439B1 (en) Axially split pump
WO1999053226A1 (en) Radial lip seal
US9194511B2 (en) Valve stem seal arrangement
JPH08219294A (en) Flexible fluid seal and journal seal assembly
US1860619A (en) Valve
US20130094957A1 (en) Brush ring seal
RU2743872C1 (en) Spindle support-sealing assembly of wedge gate valve for underground pipelines
US5192083A (en) Single ring sector seal
NO20151379A1 (en) Improved Seal Assembly
US7770899B1 (en) Pressure actuated seal carrier
US20220349471A1 (en) High-Pressure Ring Gasket for Ring Groove Interface in Flanged Components
US774710A (en) Metallic packing.
CN117570236B (en) Guide structure for valve
US743154A (en) Metallic packing.
RU178986U1 (en) GATE VALVE

Legal Events

Date Code Title Description
PD4A Correction of name of patent owner
QB4A Licence on use of patent

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20210824

Effective date: 20210824