RU2765633C1

RU2765633C1 - Gate valve

Info

Publication number: RU2765633C1
Application number: RU2020139409A
Authority: RU
Inventors: Дмитрий Семёнович Потапов
Original assignee: Дмитрий Семёнович Потапов
Priority date: 2020-11-30
Filing date: 2020-11-30
Publication date: 2022-02-01

Abstract

FIELD: engineering elements.

SUBSTANCE: invention relates to high-pressure pipeline fittings and can be applied, e.g., in petroleum and gas pipelines. Proposed is a valve, installed in the body whereof are two telescopic spindles with locking apparatuses, made in the form of disks with stiffening ribs and connected via articulated lever gears with upper and lower carriages in contact with the guide grooves of the body with protruding lateral sides, wherein the upper carriages by the internal thread interact with the external thread on the corresponding spindles, and the lower ones are secured on rods.

EFFECT: advantage of the proposed gate valve over the known ones is that the presence of two spindles with shutoff apparatuses and the sequence of application thereof in the course of the working cycle, "opening and closing", provides a possibility of controlling the shutoff apparatuses via the corresponding spindle under the pressure of the working medium without applying auxiliary power units.

2 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной арматуре высокого давления и может применяться, например, в нефтегазопроводах.The invention relates to high-pressure pipeline fittings and can be used, for example, in oil and gas pipelines.

Известен дисковый поворотный клапан, см. патент RU 2182997, опубл. 27.05.2002. Бюл. №15, который относится к задвижкам с поворотным запорным органом. Изделие содержит корпус с входными и выходными отверстиями, седло, взаимодействующий с седлом запорный орган, выполненный в виде диска, механизм поворота и осевого перемещения которого выполнен в виде двух одинаковых цилиндропоршневых устройств, расположенных диаметрально-противоположно в плоскости перпендикулярной оси запорного органа, штоки которых соединены шарнирно-рычажной передачей и пружинами с диском, причем на одном из штоков выполнен участок с ходовой несамотормозящейся резьбой, взаимодействующей с ответной резьбой корпуса для осуществления поворота диска вокруг оси цилиндров при движении штоков.Known disk rotary valve, see patent RU 2182997, publ. May 27, 2002. Bull. No. 15, which refers to valves with a rotary shut-off body. The product contains a body with inlets and outlets, a seat, a locking element interacting with the seat, made in the form of a disk, the mechanism of rotation and axial movement of which is made in the form of two identical cylinder-piston devices located diametrically opposite in the plane perpendicular to the axis of the locking body, the rods of which are connected articulated-lever transmission and springs with a disk, and on one of the rods there is a section with a running non-self-locking thread interacting with the mating thread of the housing to rotate the disk around the axis of the cylinders when the rods move.

К основным недостаткам этого устройства можно отнести сложность конструкции и невозможность ее работы в гидросистемах с повышенным давлением.The main disadvantages of this device include the complexity of the design and the impossibility of its operation in hydraulic systems with increased pressure.

Известно устройство, патент RU 2147093, опубл. 27.03.2000. Бюл №9, где запорное устройство выполнено в виде тарелки с осью, установленной в горизонтальном канале каретки с возможностью передвижения ее в осевом направлении, а каретка под воздействием выдвижного шпинделя имеет возможность перемещения вместе с запорным устройством по вертикали, контактируя своими боковыми сторонами с направляющими корпуса. При перемещении каретки вниз до нижнего упора фиксирующее устройство освобождает ось тарелки, а наклонный к оси шпинделя шип, взаимодействуя с ответной впадиной на оси запорного органа (контакт «шип-паз»), перемещает его в сторону входного отверстия.A device is known, patent RU 2147093, publ. 03/27/2000. Byul No. 9, where the locking device is made in the form of a plate with an axis installed in the horizontal channel of the carriage with the possibility of moving it in the axial direction, and the carriage under the influence of the retractable spindle has the ability to move along with the locking device vertically, contacting its sides with the housing guides . When the carriage is moved down to the lower stop, the fixing device releases the axis of the plate, and the spike inclined to the spindle axis, interacting with the reciprocal cavity on the axis of the locking body (“thorn-groove” contact), moves it towards the inlet.

Использование механизма перемещения между шпинделем и осью тарелки, выполненного поверхностями типа «шип-паз», при рабочем давлении в трубопроводе возникает повышенное трение в контакте, что приводит к быстрому износу упомянутых поверхностей и сокращению ресурса изделия. Приведенные недостатки и наличие фиксирующих устройств между шпинделем, кареткой и осью тарелки еще более усложняет конструкцию изделия и ненадежность ее эксплуатации.The use of a movement mechanism between the spindle and the axis of the plate, made by surfaces of the "thorn-groove" type, at operating pressure in the pipeline, increased friction occurs in contact, which leads to rapid wear of the said surfaces and a reduction in the product life. These shortcomings and the presence of fixing devices between the spindle, the carriage and the axis of the plate further complicate the design of the product and the unreliability of its operation.

Из упомянутых задвижек наиболее близкой к заявляемому изделию является устройство, патент RU 2147093, F16K 3/14, которое принято за прототип.Of these valves, the closest to the claimed product is a device, patent RU 2147093, F16K 3/14, which is taken as a prototype.

Задачей предлагаемого технического решения является устранение вышеперечисленных недостатков и создание возможности применения задвижки в гидросистемах с повышенным давлением.The objective of the proposed technical solution is to eliminate the above disadvantages and create the possibility of using the valve in hydraulic systems with high pressure.

Упомянутый технический результат достигается за счет размещения в корпусе двух шпинделей с запорными устройствами, очередность применения которых в процессе рабочего цикла, «открывание и закрывание», создает возможность управлять запорными устройствами через соответствующий шпиндель под давлением рабочей среды без применения вспомогательных силовых агрегатов.The mentioned technical result is achieved by placing two spindles with locking devices in the housing, the sequence of application of which during the working cycle, "opening and closing", makes it possible to control the locking devices through the corresponding spindle under the pressure of the working medium without the use of auxiliary power units.

На Фиг. 1 изображен главный вид задвижки в закрытом положении.On FIG. 1 shows the main view of the valve in the closed position.

На Фиг. 2 изображен главный вид задвижки в открытом положении.On FIG. 2 shows the main view of the valve in the open position.

На Фиг. 3 - разрез по А-А на Фиг. 2On FIG. 3 is a section along A-A in Fig. 2

На Фиг. 4 - разрез по В-В на Фиг. 2On FIG. 4 is a section along B-B in FIG. 2

На Фиг. 5 - вид В Фиг. 3On FIG. 5 is a view B of FIG. 3

Предлагаемая задвижка содержит корпус 1, два отверстия 2 с установленными в них седлами 3, два телескопических шпинделя 4 с внутренними отверстиями 5, в которых с возможностью вертикального хода размещены штоки 6. Запорные устройства выполнены в форме дисков 7 и связаны через шарнирно-рычажные передачи 8 с верхними и нижними каретками 9 и 10, которые, в свою очередь, контактируют боковыми сторонами 11 с направляющими пазами 12 корпуса. В закрытом положении задвижки нижние каретки 10 своими гнездами на торцах зафиксированы на упорах 13. Верхняя часть шпинделя соединена фланцами 14 с выходным валом 15 меньшего диаметра, который проходит через подшипник 16, уплотнение 17, стопорное кольцо 18, крышку 19 и снабжен штурвалом 20. При этом в верхней части полости шпинделя выполнено отверстие 21 для сообщения с полостью корпуса, а отверстие 22 может использовано для внешнего гидравлического управления штоком 6. Для уменьшения трения между пазами корпуса и трущимися поверхностями боковых сторон кареток последние снабжены роликами 23. При необходимости для сброса давления из внутренней полости корпуса в закрытом положении задвижки существует система сброса давления 24, см. фиг. 1.The proposed valve comprises a body 1, two holes 2 with seats 3 installed in them, two telescopic spindles 4 with internal holes 5, in which rods 6 are placed with the possibility of vertical travel. with the upper and lower carriages 9 and 10, which, in turn, contact the sides 11 with the guide grooves 12 of the body. In the closed position of the valve, the lower carriages 10 are fixed with their sockets on the ends on the stops 13. The upper part of the spindle is connected by flanges 14 to the output shaft 15 of a smaller diameter, which passes through the bearing 16, the seal 17, the retaining ring 18, the cover 19 and is equipped with a handwheel 20. When In this case, a hole 21 is made in the upper part of the spindle cavity for communication with the body cavity, and the hole 22 can be used for external hydraulic control of the rod 6. To reduce friction between the grooves of the body and the rubbing surfaces of the sides of the carriages, the latter are equipped with rollers 23. If necessary, to relieve pressure from the internal cavity of the housing in the closed position of the valve there is a pressure relief system 24, see Fig. one.

Работает предлагаемая задвижка следующим образом.The proposed valve works as follows.

Вначале закрываем выходное отверстие, вращая соответствующий шпиндель. При вращении шпинделя верхняя каретка по резьбе перемещается вниз вместе с запорным устройством, штоком и нижней кареткой до фиксации гнезда каретки с упором в корпусе. После контакта шарнирно-рычажная передача перемещает запорное устройство к соответствующему седлу выходного отверстия, а попутный поток рабочей среды способствует этому и плотно прижимает диск. Остановленный поток на выходном отверстии позволяет второму запорному устройству под действием шпинделя легко перекрыть входное отверстие.First, we close the outlet by rotating the corresponding spindle. When the spindle rotates, the upper carriage along the thread moves down together with the locking device, the rod and the lower carriage until the carriage socket with the stop is fixed in the body. After contact, the linkage moves the locking device to the corresponding outlet seat, and the associated flow of the working medium contributes to this and tightly presses the disk. The stopped flow at the outlet allows the second locking device to close the inlet easily under the action of the spindle.

Открывание задвижки так же начинаем с выходного отверстия. В случае, если запертый объем рабочей среды в корпусе оказывает сопротивление открыванию выходного отверстия, включаем систему сброса давления 24, см. фиг. 1. Открыв выходное отверстие, давление и поток рабочей среды в трубопроводе будет способствовать подъему запорного устройства шпинделем входного отверстия.We also start opening the valve from the outlet. If the locked volume of the working medium in the housing resists the opening of the outlet, we turn on the pressure relief system 24, see Fig. 1. By opening the outlet, the pressure and flow of the working medium in the pipeline will cause the shut-off device to be lifted by the inlet spindle.

Для управления изделием с двумя шпинделями и ускорения работы запорных устройств необходимо установить на выходных валах крышки изделия коробку передач, например, из четырех шестерен, которая позволит вращать одним штурвалом оба шпинделя одновременно или каждый раздельно, учитывая необходимость операции при выполнении «рабочего цикла».To control a product with two spindles and speed up the operation of locking devices, it is necessary to install a gearbox on the output shafts of the product cover, for example, of four gears, which will allow both spindles to be rotated simultaneously or each separately with one handwheel, taking into account the need for operation when performing the "working cycle".

Основным преимуществом предлагаемой задвижки является ее надежность при эксплуатации и может применяться в гидросистемах с повышенным давлением без применения силовых агрегатов для «открывания и закрывания» запорного устройства.The main advantage of the proposed valve is its reliability during operation and can be used in high pressure hydraulic systems without the use of power units for "opening and closing" the locking device.

Claims

1. A gate valve comprising a body with a passage channel, guides and a carriage installed with the possibility of moving along them under the action of a spindle and an emphasis to limit its movement when the passage channel is blocked, characterized in that two telescopic spindles are installed near the inlet and outlet openings of the passage channel. locking devices made in the form of disks and connected through articulated lever gears with the upper and lower carriages, the sides of which are in contact with the guide grooves of the body, while the upper carriages interact with the mating thread on the spindles, the lower ones are fixed on rods, the bases of which are equipped with sockets, made in the form of holes for fixation with the corresponding stops of the body, and the free ends of the rods are installed with the possibility of vertical movement in the holes of the spindles, where the over-rod cavities are hydraulically connected through the radial holes in the spindle with the body cavity or with an external source of d pressure, and when fixing the sockets of the lower carriages with the stops of the body, the disks of the locking devices, with the assistance of articulated-lever gears, come into contact with the saddles installed in the holes of the passage channel.

2. Knife gate valve according to claim 1, characterized in that the mating surfaces of the sides of the carriages with the corresponding grooves of the housing are equipped with rolling bearings, such as rollers.