RU176075U1 - Butterfly valve - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области нефтяного и химического машиностроения и может быть использована в качестве запирающего и регулирующего устройства на трубопроводах и каналах скважин.The utility model relates to the field of oil and chemical engineering and can be used as a locking and regulating device on pipelines and well channels.

Задвижка дисковая содержит корпус из двух соединенных между собой полукорпусов, образующих осевой канал, между которыми в цилиндрических радиусных расточках размещен дисковый шибер с осевым отверстием, с закрепленным в его дуговой радиусной расточке зубчатым венцом, с возможностью взаимодействия с зубьями шестерни приводного вала, установленного в полукорпусах, и связанного с устройством вращения приводного вала для открытия-закрытия шибера, причем дисковый шибер закреплен на оси вращения, установленной между полукорпусами. Цилиндрические радиусные расточки в полукорпусах выполнены симметрично, механизм вращения приводного вала для открытия - закрытия шибера выполнен в виде храпового механизма, а приводной вал закреплен на втулках, установленных в полукорпусах.The disk valve comprises a housing of two interconnected half-bodies forming an axial channel, between which a disk gate with an axial hole, with a toothed rim fixed in its arc radius bore, is placed in cylindrical radial bores, with the possibility of interaction with the gear teeth of the drive shaft installed in the half-cases , and associated with the rotation device of the drive shaft to open-close the gate, the disk gate mounted on the axis of rotation installed between the half-bodies. The cylindrical radius bores in the half-shells are made symmetrically, the rotation mechanism of the drive shaft for opening and closing the gate is made in the form of a ratchet mechanism, and the drive shaft is mounted on bushings installed in the half-cases.

Изготовление полукорпусов с симметричными цилиндрическими радиусными расточками упрощает конструкцию и повышает технологичность их изготовления, позволяет унифицировать конструкцию и технологию изготовления дисковой задвижки.

The manufacture of half-shells with symmetrical cylindrical radius bores simplifies the design and improves the manufacturability of their manufacture, allows you to unify the design and manufacturing technology of the butterfly valve.

Description

Полезная модель относится к области нефтяного и химического машиностроения и может быть использована в качестве запирающего и регулирующего устройства на трубопроводах и каналах скважин, транспортирующих рабочую среду, например нефть, техническую воду.The utility model relates to the field of petroleum and chemical engineering and can be used as a locking and regulating device on pipelines and channels of wells transporting a working medium, for example, oil, industrial water.

Из уровня техники известен нефтяной затвор (патент US №917970, опубл. 13.04.1909 г.), состоящий из двух соединенных между собой полукорпусов, в которых симметрично выполнены цилиндрические радиусные расточки, между которыми установлена на оси дисковая задвижка, имеющая на двух третях своего размера зубчатый венец, взаимодействующий с зубчатой шестерней, закрепленной на приводном валу, установленном на подшипниках скольжения в выемке и отверстии, выполненных соответственно в левом и правом полукорпусах.The prior art oil shutter (US patent No. 917970, publ. 04/13/1909), consisting of two interconnected half-shells, which are symmetrically made cylindrical radius bores, between which is installed on the axis of the valve gate, which has two-thirds of its the size of the ring gear, interacting with the gear gear mounted on the drive shaft mounted on the plain bearings in the recess and hole, respectively made in the left and right half-shells.

К недостаткам данного нефтяного затвора можно отнести следующее:The disadvantages of this oil shutter include the following:

- отсутствие механизма смазки зубчатых шестерен приводит к снижению работоспособности нефтяного затвора;- the lack of a lubrication mechanism for gears leads to a decrease in the efficiency of the oil shutter;

- отсутствие съемных седел, установленных в расточках полукорпусов, приводит к невозможности проведения ремонта нефтяного затвора;- the absence of removable saddles installed in the bores of the half-hulls, makes it impossible to repair the oil shutter;

- крепление к трубопроводу при помощи конической трубной резьбы, усложняет установку на трубопроводе;- fastening to the pipeline using a tapered pipe thread, complicates installation on the pipeline;

- отсутствие уплотнений в соединении заслонки и полукорпусов приводит к негерметичной работе нефтяного затвора;- the lack of seals in the connection of the shutter and the half-shells leads to leaking oil shutter;

- наличие двух валов: вал-шестерня для перемещения заслонки и вал стопорный для фиксации положения заслонки усложняет конструкцию и эксплуатацию нефтяного затвора.- the presence of two shafts: a pinion shaft for moving the damper and a locking shaft for fixing the position of the damper complicates the design and operation of the oil shutter.

Известна задвижка (патент РФ №2286499, МПК F16K 3/06, опубл. 10.05.2006 г.), содержащая корпус, состоящий из двух соединенных между собой полукорпусов, между которыми закреплено промежуточное кольцо, в полости которого с возможностью поворота в своей плоскости размещен шибер, зубчатый венец, установленный с возможностью поворота и взаимодействующий с приводным валом, притом зубчатый венец установлен в полости, образованной шибером, промежуточным кольцом и полукорпусами, а в шибере выполнен уступ с возможностью взаимодействия с зубчатым венцом. Указатель положения шибера выполнен в виде пары винт-гайка, винт установлен на приводном валу, а гайка удерживается от проворота корпусом указателя положения шибера и установлена с возможностью поступательного движения.A known valve (RF patent No. 2286499, IPC F16K 3/06, publ. 05/10/2006), comprising a housing consisting of two interconnected half-bodies, between which an intermediate ring is fixed, in the cavity of which is rotatably placed in its plane a gate, a gear ring mounted with the possibility of rotation and interacting with the drive shaft, while the ring gear is installed in the cavity formed by the gate, the intermediate ring and half-bodies, and a step is made in the gate with the possibility of interaction with the ring gear. The gate position indicator is made in the form of a screw-nut pair, the screw is mounted on the drive shaft, and the nut is kept from turning by the body of the gate position indicator and installed with the possibility of translational motion.

К недостаткам конструкции устройства можно отнести следующее:The disadvantages of the design of the device include the following:

- наличие промежуточного кольца между полукорпусами усложняет конструкцию задвижки, требует достаточно высокой точности изготовления сопрягаемых деталей, увеличивает количество технологических и контрольных операций, количество измерительного инструмента при ее изготовлении, требует дополнительных затрат рабочего времени, все это повышает себестоимость изделия;- the presence of an intermediate ring between the half-hulls complicates the design of the valve, requires a sufficiently high accuracy in the manufacture of mating parts, increases the number of technological and control operations, the number of measuring tools in its manufacture, requires additional work time, all this increases the cost of the product;

- подача смазочной жидкости и консерванта с применением клапана нагнетательного к зубчатому зацеплению затруднена из-за отсутствия подающего канала;- the supply of lubricating fluid and preservative using a pressure valve to the gearing is difficult due to the lack of a feed channel;

- в процессе работы задвижки в положении «открыто» при длительной эксплуатации имеет место изменение свойств смазочной и консервирующей жидкостей, появление окислов, что приводит к неполному «открытию», «закрытию» шибера.- during operation of the valve in the "open" position during long-term operation, there is a change in the properties of the lubricating and preserving fluids, the appearance of oxides, which leads to incomplete "opening", "closing" of the gate.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является задвижка дисковая (патент РФ №2547200, МПК F16K 3/06, опубл. 10.04.2015 г.), содержащая корпус из двух соединенных между собой полукорпусов, шибер с зубчатым венцом в радиусной расточке, установленный в расточке полукорпуса на оси вращения с возможностью взаимодействия с зубьями приводного вала, установленного на подшипниках скольжения, при этом устройство снабжено подпятником, размещенным в цилиндрической расточке полукорпуса и выполненным в виде стакана, на внешней цилиндрической поверхности которого выполнен ряд продольных пазов, совмещенных с поперечными пазами, выполненными на его днище с коническим отверстием внутри, обращенным большим основанием конуса к приводному валу, на торце которого выполнено отверстие и установлен шарик с возможностью взаимодействия с поверхностью конуса в теле подпятника, причем в шибере на периферийных участках радиусной расточки выполнены карманы, а подшипник скольжения размещен внутри подпятника.Closest to the claimed technical solution is a butterfly valve (RF patent No. 2547200, IPC F16K 3/06, publ. 04/10/2015), containing a housing of two interconnected half-bodies, a gate with a toothed rim in a radius bore, mounted in a bore half-housing on the axis of rotation with the possibility of interaction with the teeth of the drive shaft mounted on sliding bearings, while the device is equipped with a thrust bearing placed in a cylindrical bore of the half-housing and made in the form of a glass on an external cylindrical rotation In particular, a series of longitudinal grooves is made, combined with the transverse grooves made on its bottom with a conical hole inside, facing a large base of the cone to the drive shaft, at the end of which a hole is made and a ball is installed with the possibility of interaction with the surface of the cone in the body of the thrust bearing, and in the gate pockets are made on the peripheral sections of the radius bore, and the sliding bearing is located inside the thrust bearing.

Недостатки данной конструкции заключаются в следующем.The disadvantages of this design are as follows.

Существенная разница в конструкциях и технологиях изготовления полукорпусов увеличивает количество технологических и контрольных операций, требует повышенных материальных затрат, затрат рабочего времени на механическую обработку и контрольные операции, что повышает себестоимость продукции. Кроме того, большая камера между зубчатым венцом и цилиндрической расточкой увеличивают расход смазочной жидкости и консерванта.A significant difference in the designs and manufacturing techniques of half-shells increases the number of technological and control operations, requires increased material costs, labor time for machining and control operations, which increases the cost of production. In addition, a large chamber between the ring gear and the cylindrical bore increases the flow of lubricant and preservative.

Техническим результатом полезной модели является повышение технологичности изготовления дисковой задвижки вследствие упрощения ее конструкции.The technical result of the utility model is to increase the manufacturability of manufacturing a butterfly valve due to the simplification of its design.

Технический результат достигается задвижкой дисковой, содержащей корпус из двух соединенных между собой полукорпусов, образующих осевой канал, между которыми в цилиндрических радиусных расточках размещен дисковый шибер с осевым отверстием и с закрепленным в его дуговой радиусной расточке зубчатым венцом с возможностью взаимодействия с зубьями шестерни приводного вала, установленного в полукорпусах и связанного с механизмом вращения приводного вала для открытия - закрытия шибера, причем дисковый шибер закреплен на оси вращения, установленной между полукорпусами.The technical result is achieved by a disk valve, comprising a housing of two interconnected half-bodies forming an axial channel, between which a disk gate with an axial hole and with a ring gear fixed in its arc radius bore is placed with cylindrical radial bores with the possibility of interaction with the gear teeth of the drive shaft, installed in half-shells and connected with the rotation mechanism of the drive shaft for opening and closing the gate, the disk gate mounted on the axis of rotation, set copulating between the half-shells.

В отличие от прототипа цилиндрические радиусные расточки в полукорпусах выполнены симметрично, а приводной вал закреплен на втулках, установленных в полукорпусах.In contrast to the prototype, the cylindrical radius bores in the half-shells are made symmetrically, and the drive shaft is mounted on bushings installed in the half-shells.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг. 1 показана задвижка дисковая, на фиг. 2 - дисковый шибер.The invention is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a butterfly valve; in FIG. 2 - disk gate.

Задвижка дисковая состоит из корпуса, образованного левым 1 и правым 2 полукорпусами, образующими осевой канал 3 для прохода рабочей жидкости. В полукорпусах выполнены симметричные цилиндрические радиусные расточки, образующие единую расточку 4, в которой на оси 5 установлен шибер 6 с осевым отверстием 7 (фиг. 2) для соединения осевого канала 3, обеспечивающего проход рабочей жидкости и с дуговой радиусной расточкой 8, которая снабжена зубчатым венцом 9, кинематически связанным с приводным валом 10, установленным на левой 11 и правой 12 втулках, зафиксированных соответственно в левом и правом полукорпусах. Левый полукорпус 1 снабжен воздушным (на чертеже не показан) и нагнетательным 13 клапанами. Клапан воздушный предназначен для проведения технического обслуживания задвижки дисковой: слив конденсата, продувка внутренней полости. Клапан нагнетательный 13 установлен на резьбе и его проточный канал гидравлически связан с отверстиями 14, выполненными в торце приводного вала 10. Отверстия 14, в свою очередь, связаны гидравлически с дуговой радиусной расточкой 8 (фиг. 2), которая выполнена в дисковом шибере 6 в виде дуги, угол раскрытия которой достаточен для обеспечения открытия - закрытия задвижки при нахождении приводного вала 10 в крайнем правом или крайнем левом положениях. В теле дискового шибера 6 выполнено осевое отверстие 7 для прохода рабочей жидкости, а на периферии дуговой радиусной расточки 8 выполнены карманы 15 (фиг. 2) для накопления окалины и механических примесей. В левом 1 и правом 2 полукорпусах вокруг осевого канала 3 выполнены симметричные технологические расточки 16, в которых размещены седла 17, поджатые к поверхности шибера 5 пружинами или полиуретановыми кольцами 18. Технологический зазор между левым 1 и правым 2 полукорпусами герметизирован уплотнительными кольцами 19. Изоляция кольцевого зазора между приводным валом 10 и правой втулкой 12, зафиксированной от выворачивания стопорной втулкой 20, обеспечивается комплектом уплотнительных колец 21. На выходной конец приводного вала 10 закреплена рукоятка 22 для вращения приводного вала.The butterfly valve consists of a housing formed by the left 1 and right 2 half-bodies, forming an axial channel 3 for the passage of the working fluid. Symmetrical cylindrical radial bores are made in the half-shells, forming a single bore 4, in which a slide 6 is installed on the axis 5 with an axial hole 7 (Fig. 2) for connecting the axial channel 3, which provides the passage of the working fluid and with an arc radius bore 8, which is equipped with a gear crown 9, kinematically connected with the drive shaft 10 mounted on the left 11 and right 12 bushings, respectively fixed in the left and right half-shells. The left half-housing 1 is equipped with air (not shown in the drawing) and discharge 13 valves. The air valve is designed for maintenance of a butterfly valve: condensate drain, purge the internal cavity. The discharge valve 13 is mounted on the thread and its flow channel is hydraulically connected to the holes 14 made in the end of the drive shaft 10. The holes 14, in turn, are connected hydraulically to the arc radius bore 8 (Fig. 2), which is made in a disk gate 6 in in the form of an arc, the opening angle of which is sufficient to ensure the opening and closing of the valve when the drive shaft 10 is in the extreme right or leftmost positions. In the body of the disk gate 6, an axial hole 7 is made for the passage of the working fluid, and on the periphery of the arc radius bore 8 there are pockets 15 (Fig. 2) for the accumulation of scale and mechanical impurities. Symmetrical technological bores 16 are made in the left 1 and right 2 half-cases around the axial channel 3, in which saddles 17 are placed, pressed to the surface of the gate 5 by springs or polyurethane rings 18. The technological gap between the left 1 and right 2 half-cases is sealed with o-rings 19. Isolation of the ring the gap between the drive shaft 10 and the right sleeve 12, fixed from being turned out by the locking sleeve 20, is provided by a set of o-rings 21. A handle is fixed to the output end of the drive shaft 10 weaving 22 for rotation of the drive shaft.

Работа задвижки дисковой.Disk valve operation.

Задвижку присоединительными фланцами (на чертеже не обозначены) монтируют на месте применения. На чертеже фиг. 1 задвижка показана в положении гидравлической связи осевого канала 3, образованного в левом и правом полукорпусах. В этом положении задвижка открыта на пропуск рабочей жидкости. Седла 17 усилием пружин (полиуретановых колец) 18 поджаты к торцевым поверхностям шибера 6. Закрытие задвижки производят при помощи рукоятки 22 вращения приводного вала, закрепленной на приводном валу 10. Вращением приводного вала 10 приводят во вращение шибер 6 на оси 5 с выведением из взаимодействия с седлами 17 по месту расположения осевого отверстия 7 шибера 6. Открывают клапан нагнетательный 13 и осуществляют подачу под давлением смазки внутрь, откуда смазка по отверстиям 14 в приводном вале 10 поступает внутрь дуговой радиусной расточки 8 к контактирующим зубьям венца 9 и зубьям приводного вала 10 по зазору между шибером 6 и внутренней поверхностью расточки 4, образованной в полукорпусах 1 и 2. Посредством нагнетательного клапана 13 осуществляют подачу консервирующей жидкости для заполнения всей свободной внутренней полости, находящейся внутри расточки 4 в полукорпусах 1 и 2, и дуговой радиусной расточки 8, находящейся на шибере 6. При длительной эксплуатации задвижки возможно изменение в худшую сторону смазочных свойств масел, например, их окисление или попадание окалины, механических частиц. Для удаления механических частиц на периферии дуговой радиусной расточки 8 в теле шибера 6 выполнены карманы 15 для накопления осадка, который удаляют при проведении технического обслуживания задвижки дисковой через клапан воздушный.The valve with connecting flanges (not indicated in the drawing) is mounted at the place of use. In the drawing of FIG. 1, a valve is shown in the hydraulic connection position of the axial channel 3 formed in the left and right half-bodies. In this position, the valve is open to allow fluid to pass through. The saddles 17 are pressed by the force of the springs (polyurethane rings) 18 to the end surfaces of the gate 6. The valve is closed using the drive shaft rotation handle 22, mounted on the drive shaft 10. By rotation of the drive shaft 10, the gate 6 is rotated on the axis 5 to disengage from saddles 17 at the location of the axial hole 7 of the gate 6. Open the discharge valve 13 and supply lubricant under pressure, from where the lubricant through the holes 14 in the drive shaft 10 enters the arc radius bore 8 to the end the actuating teeth of the crown 9 and the teeth of the drive shaft 10 in the gap between the gate 6 and the inner surface of the bore 4 formed in the half-shells 1 and 2. By means of a pressure valve 13, a preservative fluid is supplied to fill the entire free internal cavity inside the bore 4 in the half-shells 1 and 2, and an arc radius bore 8, located on the gate 6. During long-term operation of the valve, the lubricating properties of the oils may change for the worse, for example, their oxidation or getting scale, mechanically their particles. To remove mechanical particles on the periphery of the arc radius bore 8, pockets 15 are made in the body of the gate 6 for accumulating sludge, which is removed during maintenance of the disk valve through the air valve.

Таким образом, изготовление полукорпусов с симметричными цилиндрическими радиусными расточками упрощает конструкцию и повышает технологичность их изготовления, позволяет унифицировать конструкцию и технологию изготовления левого и правого полукорпусов, а замена подшипников скольжения на втулки также упрощает конструкцию дисковой задвижки.Thus, the manufacture of half-shells with symmetrical cylindrical radius bores simplifies the design and improves the manufacturability of their manufacture, allows unifying the design and manufacturing technology of the left and right half-shells, and replacing plain bearings with bushings also simplifies the design of the butterfly valve.

Claims (1)

Задвижка дисковая, содержащая корпус из двух соединенных между собой полукорпусов, образующих осевой канал, между которыми в цилиндрических радиусных расточках размещен дисковый шибер с осевым отверстием и с закрепленным в его дуговой радиусной расточке зубчатым венцом с возможностью взаимодействия с зубьями шестерни приводного вала, установленного в полукорпусах и связанного с рукояткой вращения приводного вала для открытия - закрытия шибера, причем дисковый шибер закреплен на оси вращения, установленной между полукорпусами, отличающаяся тем, что цилиндрические радиусные расточки в полукорпусах выполнены симметрично, а приводной вал закреплен на втулках, установленных в полукорпусах.A disk valve containing a housing of two interconnected half-bodies forming an axial channel, between which in a cylindrical radiused bore there is a disk gate with an axial hole and with a gear rim fixed in its arc radius bore with the possibility of interaction with the gear teeth of the drive shaft installed in the half-cases and a drive shaft connected to the rotation handle for opening and closing the gate, the disk gate being fixed to the axis of rotation installed between the half-bodies, The fact is that the cylindrical radius bores in the half-shells are made symmetrically, and the drive shaft is mounted on bushings installed in the half-shells.

Images