RU2101590C1 - Gate valve (versions) and its seat (versions) - Google Patents
Gate valve (versions) and its seat (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2101590C1 RU2101590C1 RU93036836A RU93036836A RU2101590C1 RU 2101590 C1 RU2101590 C1 RU 2101590C1 RU 93036836 A RU93036836 A RU 93036836A RU 93036836 A RU93036836 A RU 93036836A RU 2101590 C1 RU2101590 C1 RU 2101590C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- sleeve
- valve
- ring
- bushings
- hardness
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Sliding Valves (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к негерметизированным задвижкам, имеющим упругую втулку и кольцо жесткости для улучшения уплотнения задвижки. Задвижку настоящего изобретения можно использовать либо как ножевую задвижку, либо как выпускную задвижку, а также для регулировки подачи жидкостей или сухого порошка. Задвижка особенно пригодна для работы с абразивной и коррозийной суспензией. The invention relates to unsealed valves having an elastic sleeve and a stiffening ring to improve valve sealing. The valve of the present invention can be used either as a knife valve or as an exhaust valve, as well as to control the flow of liquids or dry powder. The valve is particularly suitable for use with abrasive and corrosive slurries.
Изобретение является усовершенствованием задвижек, описанных в патентах US NN 3945604, 4007911, 4257447 и 4688597. The invention is an improvement in the valves described in US Pat. Nos. 3,945,604, 4,007,911, 4,257,447 and 4,688,597.
Изобретение обеспечивает улучшенную конструкцию по сравнению с известными задвижками за счет размещения втулки и кольца жесткости с противоположных сторон задвижки, с возможностью взаимодействия втулки с задвижкой, и благодаря новым особенностям установки втулки в корпусе задвижки. The invention provides an improved design compared with the known valves due to the placement of the sleeve and ring of rigidity on opposite sides of the valve, with the possibility of interaction of the sleeve with the valve, and thanks to new features of the installation of the sleeve in the valve body.
В изобретении используется конструкция задвижки, которая создана на базе использования упругой опорной поверхности эластомерных уплотнителей или втулок, расположенных напротив друг друга при движении задвижки. Поскольку задвижка проскальзывает между втулками уплотнения во время подъема или опускания задвижки, то противоположно расположенные втулки приводятся в движение вдоль оси. Так как втулки изготавливаются из несжимаемых эластомеров, то материал втулки, сжимаемый задвижкой, должен переместиться или пройти во внутрь открытых областей или промежутков, предназначенных для приема подобного перемещения. The invention uses a valve design that is based on the use of an elastic bearing surface of elastomeric seals or bushings located opposite each other when the valve moves. Since the valve slides between the seal sleeves while raising or lowering the valve, oppositely located sleeves are driven along the axis. Since the bushings are made of incompressible elastomers, the sleeve material compressed by the valve must move or go inside the open areas or gaps intended to receive such a movement.
В известных задвижках открытые области имелись в корпусе задвижки, позволяя втулкам растекаться радиально наружу, тем самым увеличивая внешний диаметр втулки. Кроме того,некоторые задвижки были приспособлены для радиального перемещения во внутрь отверстия втулки, где протекает суспензия технологического процесса. In known gate valves, open areas were present in the valve body, allowing the bushings to spread radially outward, thereby increasing the outer diameter of the sleeve. In addition, some valves were adapted for radial movement into the inside of the bore of the sleeve, where the process suspension is flowing.
Задачей изобретения является создание конструкции задвижки, которая позволяет осуществить плотную посадку втулок в корпусе, обеспечивающую максимальную опору для втулок; допускает реализацию самого широкого набора размеров задвижек, включая задвижки самого большого диаметра, а также уменьшение усилия, необходимого для перемещения задвижки, т.е. уменьшение габаритов и стоимости силового привода задвижки. Кроме того, задачей изобретения является обеспечение экономии при изготовлении и литье втулок из эластомера. Выступы, на которые опирается металлическое кольцо жесткости втулки в отливке, выходят из внутренних отверстий во втулках, когда они покидают отливку. Эти оставшиеся отверстия принимают перемещение эластомера, когда приводится в движение задвижка. Поскольку металлическое кольцо жесткости запрессовывается во втулку без выступающих ее частей, то не требуется такой антикоррозийный металл как, например, нержавеющая сталь, тем самым снижая общую стоимость втулки. Также задачей изобретения является обеспечение возможности замены стандартной ножевой задвижки простым удалением ножевой задвижки и смещением выпускной задвижки на место и заштифтовыванием его к вилке силового привода. Затем втулки ножевой задвижки заменяются укороченными втулками для выпускной задвижки. Корпус задвижки и силовой привод не требуют модификаций. The objective of the invention is to create a valve design that allows for a tight fit of the bushings in the housing, providing maximum support for the bushings; allows the implementation of the widest range of valve sizes, including valves of the largest diameter, as well as a reduction in the force required to move the valve, i.e. reducing the size and cost of the actuator gate valve. In addition, the object of the invention is to provide savings in the manufacture and casting of bushings from elastomer. The protrusions on which the metal ring of stiffness of the sleeve rests in the cast come out of the internal holes in the bush when they leave the cast. These remaining openings accept the movement of the elastomer when the valve is actuated. Since the metal ring of rigidity is pressed into the sleeve without protruding parts, it does not require such a corrosion-resistant metal as, for example, stainless steel, thereby reducing the total cost of the sleeve. It is also an object of the invention to provide the ability to replace a standard knife gate valve by simply removing the knife gate valve and shifting the outlet valve into place and pinning it to the power actuator fork. Then the knife gate bushings are replaced with shortened bushings for the exhaust gate. The valve body and actuator do not require modifications.
Технический результат достигается тем, что в задвижке, содержащей два полукорпуса со сквозными соосными проходными каналами, образующими рабочую полость, в которой размещен перемещающийся из открытого в закрытое положение запорный орган, имеются седла, выполненные в виде уплотнительных втулок. Втулки установлены в каждом проходном канале по всей его длине и выполнены с внешней и внутренней торцевыми поверхностями, причем в открытом положении задвижки внутренние торцевые поверхности втулок прижаты друг к другу, а в закрытом к запорному органу. The technical result is achieved by the fact that in the valve containing two half-bodies with through coaxial passage channels forming a working cavity, in which a locking member moving from an open to a closed position is located, there are seats made in the form of sealing sleeves. The bushings are installed in each passage channel along its entire length and are made with external and internal end surfaces, and in the open position of the valve the internal end surfaces of the bushings are pressed against each other, and in the closed position to the locking element.
Втулки выполнены из аксиально деформируемого эластомерного материала, упругого по всему объему, во втулках выполнено, по меньшей мере, по одному глухому осевому отверстию, у дна которого размещено запрессованное круглое кольцо жесткости из материала с большей твердостью, чем твердость материала втулки. Внутренний диаметр кольца больше внутреннего диаметра втулки. The bushings are made of axially deformable elastomeric material, elastic throughout the volume, at least one blind axial bore is made in the bushings, at the bottom of which there is a pressed round stiffening ring made of a material with greater hardness than the hardness of the sleeve material. The inner diameter of the ring is larger than the inner diameter of the sleeve.
На внутренней поверхности каждой втулки может быть выполнена дуговая радиальная канавка с длиной дуги около 120o, расположенная приблизительно на середине осевой длины втулки. При этом втулка выполнена с буртом для фиксации в задвижке. Осевые отверстия равномерно разнесены по окружности втулки, а радиус наружной поверхности кольца жесткости равен радиальному расстоянию от продольной оси проходного канала задвижки до максимально удаленной от нее образующей цилиндрической поверхности осевого отверстия.On the inner surface of each sleeve can be made of an arc radial groove with an arc length of about 120 o located approximately in the middle of the axial length of the sleeve. In this case, the sleeve is made with a shoulder for fixing in the valve. The axial holes are uniformly spaced around the circumference of the sleeve, and the radius of the outer surface of the stiffening ring is equal to the radial distance from the longitudinal axis of the bore of the gate valve to the generatrix of the cylindrical surface of the axial hole as far as possible from it.
На фиг. 1 изображен узел задвижки, вид с торца; на фиг. 2 то же, вид сбоку;на фиг. 3 увеличенный в масштабе фрагмент в сечении, проведенном через отверстия во втулке, представляющий детали задвижки в полностью открытом состоянии и подведенной к трубопроводу с противоположно расположенными упругими втулками в концевом опорном элементе; на фиг. 4 и 5 сечения, аналогичные сечению на фиг. 3, представляющие задвижку соответственно в частично и полностью закрытых состояниях; на фиг. 6 сечение задвижки по линии А-А на фиг. 2; на фиг. 7 -вид с торца, изображающий часть втулки задвижки; на фиг. 8 поперечное сечение по линии Б-Б на фиг. 7; на фиг. 9 - увеличенное в масштабе поперечное сечение через одно из отверстий во втулке, изображающее втулку и кольцо жесткости задвижки на фиг. 1; на фиг. 10 - поперечное сечение, аналогичное на фиг. 9, изображающее отверстие втулки, заполненное пенопластом с закрытыми порами; на фиг. 11 поперечное сечение, аналогичное сечению на фиг. 9, изображающее механическую пружину, установленную в отверстие втулки; на фиг. 12 вид с торца еще одного примера выполнения изобретения, имеющего выпускную задвижку; на фиг. 13-15 сечения, изображающие задвижку на фиг. 12 соответственно в открытом, частично закрытом и полностью закрытом состояниях; на фиг. 16 увеличенное в масштабе поперечное сечение, изображающее втулку и кольцо жесткости задвижки на фиг. 12; на фиг. 17 вид сбоку в поперечном сечении, изображающий стопорное устройство изобретения при открытой задвижке; на фиг. 18 вид сбоку в поперечном сечении, изображающий стопорное устройство на фиг. 17 при закрытой задвижке; на фиг. 19 вид спереди, изображающий часть втулки задвижки еще одного примера выполнения настоящего изобретения; на фиг. 20 поперечное сечение по В-В на фиг. 19; на фиг. 21 увеличенный в масштабе фрагмент в разрезе, показывающий части задвижки, показанной на фиг. 19 в полностью открытом состоянии и подведенной к трубопроводу с противоположно расположенными упругими втулками в концевом опорном элементе; на фиг. 22 и 23 сечения, аналогичные сечению на фиг. 21, изображающими задвижку, соответственно в частично и полностью закрытых состояниях; на фиг. 24 перспективный вид части втулки задвижки, показанной на фиг. 19, иллюстрирующий шпонку регулировки; на фиг. 25 увеличенное в масштабе поперечное сечение через одно из отверстий во втулке, показывающее втулку и кольцо жесткости задвижки,показанной на фиг. 19. In FIG. 1 shows a valve assembly, end view; in FIG. 2 same side view; FIG. 3 is an enlarged fragment in cross-section through holes in the sleeve, representing valve parts in a fully open state and connected to a pipeline with opposed elastic bushings in the end support member; in FIG. 4 and 5 are sections similar to that in FIG. 3, representing a valve in partially and completely closed states, respectively; in FIG. 6 is a cross-sectional view of the valve along line AA in FIG. 2; in FIG. 7 is an end view showing a portion of a valve sleeve; in FIG. 8 is a cross-section along line BB in FIG. 7; in FIG. 9 is an enlarged scaled section through one of the holes in the sleeve, depicting the sleeve and valve stiffness ring in FIG. one; in FIG. 10 is a cross section similar to FIG. 9 depicting a sleeve bore filled with closed cell foam; in FIG. 11 is a cross section similar to that of FIG. 9, depicting a mechanical spring mounted in a sleeve bore; in FIG. 12 is an end view of yet another embodiment of the invention having an exhaust valve; in FIG. 13-15 sections showing the valve in FIG. 12, respectively, in an open, partially closed and completely closed state; in FIG. 16 is a scaled-up cross-section showing a sleeve and a stiffening ring of a valve in FIG. 12; in FIG. 17 is a side cross-sectional view illustrating a locking device of the invention with the valve open; in FIG. 18 is a cross-sectional side view showing the locking device of FIG. 17 with a closed valve; in FIG. 19 is a front view showing a portion of a valve sleeve of another embodiment of the present invention; in FIG. 20 is a cross-section along BB in FIG. 19; in FIG. 21 is a cross-sectional enlarged fragment showing parts of the valve shown in FIG. 19 in a fully open state and connected to a pipeline with oppositely located elastic bushings in the end support element; in FIG. 22 and 23 sections similar to that in FIG. 21, depicting a valve, respectively, in partially and completely closed states; in FIG. 24 is a perspective view of a portion of the valve sleeve shown in FIG. 19 illustrating an adjustment key; in FIG. 25 is an enlarged cross-section through one of the holes in the sleeve, showing the sleeve and valve stiffness ring shown in FIG. 19.
В проиллюстрированном примере выполнения изобретения, который приведен на фиг. 1 17, используется узел задвижки, который содержит корпус 1, приспособленный для соосного сочленения с трубопроводом, и силовой привод 2 задвижки, закрепленный на этом корпусе. In the illustrated embodiment of the invention, which is shown in FIG. 1 17, a valve assembly is used, which comprises a
Запорный орган 3 задвижки имеет форму плоской гладкой неперфорированной перегородки одинаковой толщины, установленной для возвратно-поступательного перемещения в корпусе. Задвижка показана в закрытом положении на фиг. 1 и 2. Силовой привод 2 изображен как пневмоцилиндр или гидроцилиндр 4, включающий поршневой шток 5, имеющий в самой нижней части раздвоенное вилкообразное соединение 6, соединенное шарнирно со штырем 7 в самой нижней части запорного органа 3. При селективной подаче жидкости под давлением в цилиндрические камеры, расположенные с противоположных сторон поршня в цилиндре 4, запорный орган 3 может быть передвинут в промежуточное положение между положением, показанным на фиг. 13, когда трубопровод открыт полностью, и положением, показанным на фиг. 15, когда трубопровод закрыт полностью, которые более подробно описываются ниже. Силовой привод 2 может также иметь ручное управление или привод с электродвигателем, который вращает гайку с резьбой, сквозь которую проходит стержень винта, обеспечивая требуемое линейное перемещение. В случае использования задвижек больших размеров с двух сторон задвижки могут быть закреплены сдвоенные гидроцилиндры, расположенные параллельно, чтобы минимизировать условие достижения верхнего зазора. The
Силовой привод может быть смонтирован на корпусе с помощью жесткой рамы 8, составленной из двух частей, закрепляемой снаружи на корпусных пластинах болтами 9, которые показаны на фиг.1 и 2. The power drive can be mounted on the housing using a
Корпус 1 состоит из одинаковых, противоположно расположенных половин 10 и 11, имеющих соответствующие корпусные пластины 12 и 13. Корпусные половины крепко соединены друг с другом несколькими болтами 9, проходящими сквозь соседние корпусные пластины. Каждая корпусная пластина 12 и 13 имеет соосные выемки 14 и 15, как показано на фиг. 6, которые вместе образуют зазор достаточной ширины для прохода запорного органа 3 во время его перемещения. Эти выемки выполнены на станке, чтобы обеспечить габаритное изменение прохода задвижки, которое влияет на сжатие втулки, когда задвижка находится в открытом состоянии. Этот проход или рабочая полость обозначен позицией 16 на фиг. 3, 4, 5, и имеет фиксированную ширину, слегка большую, чем ширина запорного органа 3, когда болты 9 крепко стянуты, за исключением самого нижнего конца, где проход расходится наружу для целей очистки. The
Отдельные уплотнительные втулки 17 и 18 монтируются в соответствующих корпусных половинках. Каждая втулка 17 и 18 состоит из кольцеобразного упругого тела 19, 20 из такого эластомерного материала как, например, натуральный каучук или другие, пригодные для этой цели эластомеры, например полиуретан, и имеет сужающееся радиальное поперечное сечение на своем внутреннем торце 21. Внутри в средней части 22 втулки 17 и 18 армированы кольцом жесткости 23, которое может быть изготовлено из такого прочного материала как, например, сталь, твердый полиуретан и равноценный пластик.
Втулка преимущественно может быть изготовлена в форме литья со множеством выступов, расположенных через интервалы вдоль окружности литья втулки, и с такими выступами, которые находятся в контакте с их внутренними торцами с помощью кольца жесткости 23. На расстоянии от литья и выступов, как показано на фиг. 7 и 8, имеется множество глухих осевых отверстий сжатия 24, а боковая часть стенки кольца жесткости 23 попадает в каждое из отверстий 24. The sleeve can advantageously be made in the form of molding with a plurality of protrusions spaced at intervals along the circumference of the casting of the sleeve, and with such protrusions that are in contact with their inner ends using a
Поскольку втулки 17 и 18 изготовляются из упругого эластомера, который является твердым несжимаемым материалом, то втулки 17 и 18 выступают из проходного канала, когда запорный орган 3 проскальзывает между ними, отодвигая втулки на расстояние, равное толщине запорного органа 3. Since the
Отверстия 24 сжатия, отлитые внутри втулок 17 и 18, имеют пространство для смещаемого объема эластомерного материала втулки. Часть эластомера будет проходить также радиально во внутрь по внутреннему диаметру втулок 17 и 18. Это происходит благодаря тому, что три стороны эластомерной втулки 17, 18 имеют опору, оставляя свободной только радиальную внутреннюю поверхность втулки и отверстий 24 сжатия для упругого перемещения, т.е. упругой деформации. Благодаря несжимаемому свойству эластомера объемный размер втулки не изменится по мере того,как запорный орган 3 перемещается в закрытое положение.
Как показано на фиг. 9, внутренний торец 21 втулки 17 образуется с помощью средней части 25, имеющей плоскую, радиально выступающую внутреннюю поверхность 26. Радиальные и внутренние 27 и внешние 28 части втулки, соосные с внутренним торцом, образуют угол приблизительно в диапазоне от 20 до 30o относительно диаметра тела втулки 17. Части втулки 25, 27 и 28 будут нажимать на соответствующие части 29, 30 и 31 втулки 18 или на запорный орган, как показано на фиг.3 и 4.As shown in FIG. 9, the inner end 21 of the
В осевой части наружного торца втулки 17 зажимный фланцевый сальник 32 выступает по радиусу наружу для фиксации втулки 17 на месте, когда трубопроводный двойной фланец закрепляется болтами напротив лицевой поверхности задвижки, исключая необходимость использования фланца уплотнения на всю поверхность втулки 17. Зажимный фланцевый сальник 32 имеет радиально выступающую сальниковую часть 34, которая функционирует как уплотняющий буртик. In the axial part of the outer end of the
Пара стопорных буртиков 35 и 36 располагается приблизительно посередине вдоль радиально внешней поверхности втулки 17 с целью фиксации положения втулки 17 в корпусе 12, когда задвижка не установлена в трубопровод, тем самым предотвращая выпадение втулки 17. Стопорный буртик 35 находится рядом и соосно с внутренней радиальной центральной линией, проходящей через поперечное сечение кольца жесткости 23, а другой стопорный буртик 36 находится приблизительно посередине между стопорным буртиком 35 и зажимным фланцевым сальником 32. Стопорные буртики 35 и 36 к тому же исключают накопление суспензии между втулкой 17 и корпусной пластиной 12 во время выполнения операции подъема и опускания запорного органа. A pair of
Уплотняющий выступ 37 вместе с уплотняющей частью 34 зажимного фланцевого сальника 32 проходит по кругу вдоль тела втулки 17 и обеспечивает более плотное уплотнение к соприкасающемуся трубопроводному фланцу. Как показано на фиг.9, внутренний уплотняющий буртик 37 располагается так, что он выступает соосно наружу поверхности 38, расположенной рядом с радиально внутренним торцом втулки 17. The
Кольцо жесткости 23 с втулкой образуют единое целое, исключающее отделение втулки 17 от запорного органа 3 во время открывания и закрывания задвижки. The
Отверстия сжатия 24 могут оставаться пустыми, как показано на фиг. 9, или показано на фиг. 3, 4, 5. Отверстия 24 могут также быть заполнены упругим пенопластом с закрытыми порами 40 или в них должны быть установлены механические пружины 41, как показано на фиг. 10 и 11, соответственно. Пластиковая пробка может быть также чаще всего использована вместе с упругим пенопластом с закрытыми порами или механической пружиной. В данном примере выполнения изобретения упругий пенопласт с закрытыми порами или механическая пружина располагаются внутри пластиковой пробки, вставленной во внутрь отверстия 24. Уплотнение с помощью пластиковых пробок 39 или заполнение с помощью пенопласта с закрытыми порами 40 будет заполнять отверстие 24, предотвращая какую-либо утечку воздуха из него, когда задвижка находится под давлением с внутренней стороны трубопровода или со стороны укороченной части втулки 17, когда задвижка находится в закрытом состоянии. Утечка воздуха может привести к созданию вакуума, когда задвижка открыта, что приводит к потоку жидкости из трубопровода, например, воды или суспензии, которая может быть засосана за внутренний уплотняющий буртик 37.
Механические пружины 41 могут быть использованы с целью возвращения втулки 17 на необходимую длину уплотнения, когда запорный орган 3 открыт. Это особенно необходимо в том случае, когда используются эластомеры, имеющие постоянное заданное качество ниже качества таких материалов как, например, ненаполненная резиновая смесь, полихлоропрен и бутилкаучук. Mechanical springs 41 can be used to return the
Размер отверстий сжатия 24, расположенных внутри втулки 17, может изменяться в зависимости от размера задвижки. Однако существует определенное соотношение между общим объемом отверстий сжатия 24 и общим объемом втулки 17 без учета размера задвижки для обеспечения оптимальных рабочих характеристик. Общий объем отверстий 24 находится в пределах диапазона от 6 до 18% от общего объема втулки. Диаметр отверстия, глубина или общее количество отверстий в отдельности не обязательно повторяются от одного размера задвижки к другому, но когда все три параметра объединяются, то суммарный общий объем отверстий 24 находится внутри диапазона от 6 до 18% от общего объема втулки. The size of the compression holes 24 located inside the
Согласно фиг. 9, размер T является радиальным расстоянием между радиально внутренними и внешними поверхностями втулки 17. Толщина t материала втулки между отверстием 24 и радиально внешней поверхностью втулки 17 должна составлять 11,5% от размера T для всех размеров задвижки и типов эластомеров. Кроме того,осевое расстояние x между внешней поверхностью 38 втулки 17 и радиальной центральной линией поперечного сечения кольца жесткости 23 равно 56% от величины L, где L осевое расстояние между поверхностью 38 и самой внутренней поверхностью 26 втулки 17. Самое последнее соотношение применимо там, где втулка 17 изготавливается из натурального каучука и может колебаться от указанного значения плюс или минус 18% от величины для остальных эластомеров, причем эти данные применимы ко всем размерам задвижек. According to FIG. 9, dimension T is the radial distance between the radially inner and outer surfaces of the
Втулка 18 аналогична втулке 17, имеет кольцевое упругое тело 20 и расположенное в нем кольцо жесткости 42 со стороны осевого внутреннего торца отверстий сжатия 43. Пробки 44 вставлены в отверстия 43. Осевая внутренняя часть кольца 42 упругого тела 20 образуется с помощью осевой внутренней выступающей средней части 29 и соседних торцевых частей 30, 31, которые аналогичны осевым внутренним частям 25, 27 и 28 втулки 17. Тело втулки 20 для втулки 18 имеет аналогичную поперечную в сечении структуру, что и втулка 17, имеет уплотняющий буртик 45, который соответствует уплотняющему буртику 37 втулки 17. Тело втулки 20, кроме того,имеет зажимный фланцевый сальник 46 и стопорные буртики, аналогичные сальнику 32 и стопорным буртикам 35 и 36 втулки 17. The
На практике втулки 17 и 18 и соответствующие корпусные пластины и кольца жесткости могут быть идентичны и взаимозаменяемы. In practice,
Когда втулки 17 и 18 устанавливаются внутри корпуса, причем корпусные половинки скреплены друг с другом болтами, но еще не подсоединены к трубопроводу, то детали располагаются, как показано на фиг. 3, таким образом, что втулочные торцевые части 25 и 39 совпадают по оси и имеют слабый сжимающий контакт. Задвижка открыта. В это время расстояние, измеренное вдоль оси между корпусными половинками 10 и 11, больше чем толщина пластины запорного органа 3. When the
Самая нижняя кромка пластины задвижки сужается с обеих сторон с образованием острой прямой ножевой кромки 47, и внутри может выступать до полости 48, как показано на фиг. 3. Это состояние открытой задвижки, в рабочем состоянии подсоединенной к трубопроводу, в котором запорный орган еще не введен в уплотнения втулки. The lowermost edge of the valve plate tapers off on both sides to form a sharp straight knife edge 47, and can protrude inside the cavity 48, as shown in FIG. 3. This is the state of the open gate valve, in operating condition connected to the pipeline, in which the shut-off element has not yet been introduced into the bushings.
В данной задвижке втулки монтируются на соответствующих корпусных половинках 12, 13 после того,как была полностью собрана задвижка. На фиг. 3, 4, 5 воспроизводится последовательность взаимодействия запорного органа и втулочных уплотнителей, когда задвижка выполняет операцию перекрытия трубопровода. In this valve, the bushings are mounted on the corresponding body halves 12, 13 after the valve has been fully assembled. In FIG. 3, 4, 5, the sequence of interaction of the locking element and sleeve seals is reproduced when the valve performs the operation of shutting off the pipeline.
На фиг. 3, соответствующей перемещению вниз поршня, опускающаяся крайняя кромка запорного органа 3 входит и с силой раздвигает верхний сектор втулок 17, 18, которые соприкасаются друг с другом, когда задвижка открыта. Когда задвижка раздвигает втулки 17, 18, то она блокирует поток суспензии в трубопроводе, обеспечивая уплотнение до пузырьковой плотности задвижки, как только запорный орган достигает своего полного поперечного хода в проходном канале. В закрытом состоянии задвижки втулки 17, 18, упираются в поверхность запорного органа 3. In FIG. 3, corresponding to the downward movement of the piston, the lowering extreme edge of the locking
Когда запорный орган 3 перемещается вниз, то каждое из колец жесткости функционирует в некоторой степени как точка опоры, которая облегчает некоторое сжатие уплотнения между втулочными торцевыми частями 25 и 29 так, что конусообразная самая нижняя ножевая кромка пластины может также более легко развести края. При этом втулки перемещаются во внутрь пространства, расположенного вокруг запорного органа, что затягивает втулочный материал назад из области втулочных торцевых частей 25 и 29. Это в свою очередь уменьшает трение между движущимся вниз запорным органом, который направляется, проскальзывая между торцевыми поверхностями втулки 28 и 31 и противоположными торцевыми частями втулки. Выступающий втулочный материал может быть смещен во внутрь отверстий 24 и 43, а также радиально во внутрь к внутреннему диаметру втулок 17 и 18. При этом обеспечивается равномерное уменьшенное трение скользящего контакта между втулками 17, 18 и запорным органом 3. When the locking
Как только запорный орган 3 пройдет дальше в направлении перекрытия трубопровода, уплотнение между втулочными торцевыми частями 25 и 29 последовательно разделяется по мере того,как относительно мягкий втулочный материал обтекает ножевую кромку. Сочетание ножевой кромки и мягкого сжимаемого материала втулочных внутренних торцевых частей уменьшает до минимума утечку у запорного органа во время его подъема и опускания. Самым важным преимуществом конструкции задвижки настоящего изобретения является то, что отсутствует утечка наружу в том случае, когда запорный орган полностью приподнят,и отсутствует утечка наружу или за задвижку во внутрь в том случае, когда запорный орган полностью опущен. As soon as the locking
На фиг. 5 задвижка изображена в окончательном закрытом положении запорного органа. К этому времени ножевая кромка проходит самую нижнюю часть втулок 17, 18, а задвижка разделяет их в то время, когда ножевая кромка проходит в самое нижнее пространство. В это время противоположные плоские гладкие боковые поверхности пластины запорного органа 3 равномерно испытывают давление со стороны сжимаемых внутренних торцевых частей втулок 25, 29, которые могут даже на практике иметь плоскую поверхность,как это изображено. В это время втулочные внутренние торцевые части испытывают равномерное максимальное давление, а внутреннее давление жидкости или суспензии в трубопроводе будет, кроме того, действовать в противоположном направлении на втулочные внутренние торцевые части зацепления с запорным органом 3 так, что в закрытом положении задвижки утечка отсутствует, причем это действие дополняется внутренней частью поверхности втулки. In FIG. 5, the valve is shown in the final closed position of the locking member. By this time, the knife edge passes through the lowermost part of the
В закрытом положении задвижки поверхность запорного органа 3, которая не имеет опоры, сведена до минимума. In the closed position of the valve, the surface of the
Во время перемещения запорного органа 3 от закрытого положения на фиг. 5 до открытого положения на фиг. 3 по существу имеют место изменения последовательности выполнения описанных выше операций. Упругость уплотняющего материала сохраняет плотный скользящий контакт между втулочными внутренними торцевыми частями 25, 29 и запорным органом 3 до тех пор, пока последний не выйдет из промежутка между втулками. During movement of the locking
Задвижка изобретения является двусторонней задвижкой, т.е. она может регулировать поток в любом направлении в трубопроводе и может служить торцевой крышкой в конце трубопровода. Втулки 17, 18 могут быть взаимозаменяемы. Отдельные втулочные узлы легко извлекаются и заменяются, когда повреждаются или изнашиваются, без демонтажа корпусного узла. The valve of the invention is a two-way valve, i.e. it can regulate flow in any direction in the pipeline and can serve as an end cap at the end of the pipeline. The
Как показано на фиг. 1 и 2, шплинт 49 из нержавеющей стали или аналогичного пригодного для этого материала прикрепляется к раме 8 с помощью троса из нержавеющей стали 50. Детали шплинтового устройства приводятся на фиг. 17 и 18 для состояния открытой и закрытой задвижки соответственно, если шплинт 49 пропущен сквозь совпадающие отверстия 51, 52 в обоих полукорпусах 10, 11 и отверстие 53 в запорном органе 3, то он удерживает последний в закрытом состоянии, как это показано на фиг. 18. Когда шплинт 49 вводится в отверстие 53 в запорном органе 3 и отверстия 54, просверленные в двух кронштейнах 55, имеющих сварное соединение с рамой в двух кронштейнах 55, имеющих сварное соединение с рамой в верхнем правом углу, шплинт 49 удерживает задвижку от открывания, как показано на фиг. 17. As shown in FIG. 1 and 2, a cotter pin of stainless steel or the like suitable for this material is attached to the
Шплинт 49 изготовлен из высокопрочного, антикоррозийного сплава. Площадь поперечного сечения шплинта обеспечивает возможность выдержать силы среза в 1,75 раза большие, чем может создать силовой привод задвижки.
В шплинте 49 выполнено отверстие 56 на одном конце, через которое пропущен гибкий трос 50 из нержавеющей стали, образующий петлю. Петля имеет постоянный размер с помощью медного зажима с цинковым покрытием 57. На противоположном конце шплинта 49 выполнена прорезь 58, через которую пропущен стандартный прижимной стопорный хомут 59, исключающий съем шплинта 49 с выбранного стопорного положения. A
Эластомерный выступ 60 используется с целью удержания запорного органа 3 совместно со шплинтом 49. Выступ 60 включает два боковых пластинчатых элемента 61, 62, как показано на фиг.18, которые удерживают на месте корпусные пластины 10, 11 посредством металлических фиксирующих полосок 63, 64, закрепленных соединителями 65. Выступ 60 имеет пару проушин 66, 67 с каждой стороны, как показано на фиг. 1 и 18. В корпусных пластинах 10, 11 выполнены отверстия для приемных штырей 68 из нержавеющей стали или другого материала, которые пропускаются сквозь проушины 66, 67. Отверстия служат для выравнивания положения корпусных пластин 10, 11 во время сборки, и, во-вторых, на одной стороне они имеют отверстие для шплинта 49, который должен быть вставлен, когда задвижка находится в закрытом состоянии. The
В примере выполнения настоящего изобретения, приведенном на фиг. 12 16, задвижка выполнена в виде выпускной задвижки. Задвижка сконструирована так, что конструкция ножевой задвижки может быть преобразована в выпускную задвижку простой заменой обычных изнашиваемых деталей, которыми являются втулки и запорный орган. Все остальные детали являются стандартными деталями, включая их функцию, поэтому не требуется замены деталей основной задвижки. На фиг. 12 изображена конструкция выпускной задвижки с силовым приводом от пневмоцилиндра. Силовой привод этого варианта выполнения аналогичен приводу, который применяется для задвижки с ножевой заслонкой. Таким образом, для силового привода требуется аналогичный рабочий ход и не изменяется после перехода к выпускной задвижке. Поскольку задвижка и втулки являются заменяемыми изнашиваемыми деталями, то замена или смена ножевой задвижки и выпускной задвижки легко выполняется. In the exemplary embodiment of the present invention shown in FIG. 12 16, the valve is made in the form of an exhaust valve. The valve is designed so that the design of the knife valve can be converted into an exhaust valve by simply replacing the usual wear parts, which are the bushings and the locking element. All other parts are standard parts, including their function, so replacement of the main valve parts is not required. In FIG. 12 shows the design of an exhaust valve with a power actuator from a pneumatic cylinder. The power actuator of this embodiment is similar to the actuator that is used for gate valves with knife flaps. Thus, a similar stroke is required for the power drive and does not change after the transition to the exhaust valve. Since the gate valve and bushings are replaceable wearing parts, replacing or changing the knife gate valve and the outlet gate valve is easy.
На фиг. 12 поршневой шток 5 и элементы рамы 8 являются такими же,как и в конструкции ножевой задвижки. Аналогичные болты 9 используются для крепления корпусных пластин 12, 13 друг с другом. Выпускная задвижка 69 с окном 70 изображена в полностью закрытом положении на фиг. 12. Направляющая задвижка 71 может быть использована с вариантом выпускной задвижки для надежности и для захвата сброса суспензии от задвижки во время открытия и закрытия. Окно очистки или дренажная труба 72 может быть расположена с двух сторон направляющей задвижки 71, как показано на фиг. 12. In FIG. 12, the
На фиг. 13, 14, 15 показана последовательность взаимодействия задвижки и втулочных уплотнителей при перекрытии трубопровода. Втулки 73, 74 имеют более короткую осевую длину, чем соответствующие втулки 17, 18 задвижки с ножевым запорным органом. Одна из втулок 73 изображена более подробно на фиг. 16. In FIG. 13, 14, 15 show the sequence of interaction of the valve and sleeve seals when the pipeline is closed. The
Кольца жесткости 75, 76 двух втулок 73, 74 имеют такой же размер и положение относительно осевых внутренних торцам 77, 78 и отверстий 79, 80, какие имеют кольца жесткости 23, 42 первого примера выполнения изобретения. Плоская средняя часть осевых внутренних торцов 77, 78, а также радиальные внутренние 81, 82 и наружные 83, 84 части втулок 73, 74 имеют аналогичную конструкцию, с соответствующими частями 27, 28 в первом примере выполнения настоящего изобретения. Зажимной фланцевый сальник 85 вместе с уплотняющей частью 86, стопорные буртики 87, 88 и уплотняющий выступ 89 втулки 73 соответствуют аналогичным элементам втулки 17 первого применения настоящего изобретения, и подобные элементы имеются во втулке 74. The stiffening rings 75, 76 of the two
Отверстия 79, 80 сжатия в примере выполнения, изображенном на фиг. 12 - 16, могут оставаться открытыми, как показано на фиг. 16, или могут быть уплотнены пластичными пробками 90, как показано на фиг. 13 15. Отверстия 79, 80 сжатия могут также заполнены пенопластом с закрытыми порами или иметь установленные во внутрь механические пружины, как и в случае предыдущего примера применения. Compression holes 79, 80 in the exemplary embodiment shown in FIG. 12-16 may remain open, as shown in FIG. 16, or may be sealed with plastic plugs 90, as shown in FIG. 13 15. Compression holes 79, 80 may also be filled with closed cell foam or have mechanical springs installed inside, as in the case of the previous application example.
Как показано на фиг. 13, когда выпускная задвижка находится в открытом положении, ножевые кромки 91, выступающие вокруг периферии окна задвижки 70, находятся в положении, которое разделяет две втулки 73, 74 так, что они упираются в ножевые кромки 91 задвижки 69. Так как задвижка 69 и окно 70 задвижки перемещаются вниз, то задвижка 69 будет продолжать разделять втулки 73, 74 в самой верхней части торца, как показано на фиг. 14, в то время как самые нижние части торца втулок 73, 74 будут оставаться разделенными благодаря наличию задвижки 69 между втулками 73, 74. И наконец, когда задвижка 69 достигает полностью открытого положения, как показано на фиг. 15, втулки 73, 74 будут разделены и уплотнены на всю толщину задвижки 69. As shown in FIG. 13, when the outlet valve is in the open position, the knife edges 91 protruding around the periphery of the window of the
Пример выполнения изобретения, показанный на фиг. 12, может также использовать шплинт 92 с тросом 93. Шплинт 92 может быть использован, чтобы точно выравнить положение выпускной задвижки прямо по центру обоих корпусов 10, 11. The exemplary embodiment shown in FIG. 12, may also use a cotter pin 92 with a
Вариант выполнения, показанный на фиг. 12, предусматривает наличие эластомерного выступа, имеющего боковые пластинчатые элементы с проушинами 94, 95 для штифтов 96 аналогичным способом и для аналогичных целей, как описано в предыдущем примере выполнения настоящего изобретения. The embodiment shown in FIG. 12 provides an elastomeric protrusion having lateral plate elements with
При создании втулок первоначально с помощью отливки необработанный эластомер помещается в полость отливки. Выступы располагаются в верхней части плиты отливки, направленной прямо вниз в полость отливки. Свободные концы выступов обрабатываются на станке для получения кольца жесткости. Как только гидропресс заполняет отливку, кольцо жесткости продавливается равномерно сквозь эластомер, и необработанный эластомер обтекает вокруг кольца, заполняя все пустое пространство. Выступы поддерживают и надавливают на кольцо до тех пор, пока отливка не будет заполнена, а затем удерживает его в нужном месте как эластометрические затверждения. Когда отливка открыта, то выступы исчезают, освобождая кольцо и отверстия сжатия на месте. Кольцо и отверстия сжатия являются функциональными частями втулки, которые вместе с выступом имеют двойное назначение в конструкции и отливке втулки. When creating the sleeves, the untreated elastomer is initially placed in the cavity of the casting by casting. The protrusions are located at the top of the casting plate directed straight down into the casting cavity. The free ends of the protrusions are machined to produce a stiffening ring. As soon as the hydraulic press fills the casting, the stiffening ring is pressed evenly through the elastomer, and the untreated elastomer flows around the ring, filling all the empty space. The protrusions support and press on the ring until the casting is filled, and then holds it in place as elastometric hardening. When the casting is open, the protrusions disappear, freeing the ring and compression holes in place. The ring and compression holes are functional parts of the sleeve, which together with the protrusion have a dual purpose in the design and casting of the sleeve.
Что касается внутреннего сечения отверстий сжатия и кольца жесткости, то очень важно, что выступы обрабатываются на станке, чтобы получить кольцо, сохраняющее центр своего поперечного сечения на осевых центральных линиях отверстий сжатия. Это позволяет сохранить поровну распределение усилия на эластометрическую часть между отверстиями сжатия, если втулки находятся в сжатом состоянии. As for the internal section of the compression holes and the stiffening ring, it is very important that the protrusions are machined to obtain a ring that retains the center of its cross section on the axial center lines of the compression holes. This allows you to keep the distribution of effort equally on the elastometric part between the compression holes, if the bushings are in a compressed state.
Упругим пенопластом с закрытыми порами, используемым в настоящем изобретении, может быть силиконовый каучук или другой эластомер. Основным условием является то, что пенопласт должен иметь "закрытые поры", чтобы не было утечки воздуха, когда отверстия становятся короче, как только закрывается задвижка. The closed-cell elastic foam used in the present invention may be silicone rubber or another elastomer. The basic condition is that the foam must have “closed pores” so that there is no air leak when the holes become shorter as soon as the valve closes.
Механические пружины, используемые в изобретении, будут помогать возвратиться втулкам назад вместе, когда задвижка открывается. Каждая пружина должна быть посажена во внутрь отверстия сжатия, оставляя место для течи эластомера, и оставлена напротив кольца жесткости. Открытая длина каждой пружины должна выступать на 25% больше, чем глубина отверстия, заставляя пружины быть в слегка сжатом состоянии, когда задвижка установлена в трубопровод. Закрытие задвижки будет вызывать сжатие пружин, еще больше укорачивая длину пружин. The mechanical springs used in the invention will help the bushings to come back together when the valve opens. Each spring should be seated inside the compression hole, leaving room for the elastomer to leak, and left opposite the stiffening ring. The open length of each spring should protrude 25% more than the depth of the hole, causing the springs to be slightly compressed when the valve is installed in the pipeline. Closing the valve will cause compression of the springs, further shortening the length of the springs.
В варианте задвижки с выпускным окном желательно иметь вдоль оси более короткие втулки, потому что втулки всегда упираются в задвижку и не должны иметь прижима друг с другом. Укорочение втулок снижает трение и уменьшает усилие на втулки во время выполнения циклов открытия и закрытия задвижки. In the embodiment of a valve with an outlet window, it is desirable to have shorter bushings along the axis, because the bushings always abut against the valve and should not be pressed against each other. Shortening the bushings reduces friction and reduces the force exerted on the bushings during opening and closing cycles of the valve.
В примере выполнения, приведенном на фиг. 19 25, имеются следующие модификации:
1. Кольцевой уплотнительный торец каждой эластомерной втулки был сдвинут радиально вовнутрь.In the exemplary embodiment shown in FIG. 19 25, the following modifications are available:
1. The annular sealing end face of each elastomeric sleeve was shifted radially inward.
2. Кольцо жесткости имеет диаметр большего размера и его положение во втулке смещается радиально наружу. 2. The stiffening ring has a larger diameter and its position in the sleeve is shifted radially outward.
3. Канавка выполнена вдоль внутренней стороны поверхности каждой втулки по дуге длиной приблизительно 120o.3. The groove is made along the inner side of the surface of each sleeve along an arc of approximately 120 o .
В примере выполнения, изображенном на фиг. 3, кольцо жесткости соосно с кольцевым уплотнением, поэтому уплотнитель и кольцо жесткости остаются радиально равностоящими от оси проходного отверстия. И наоборот для конструкции данного примера выполнения, в которой кольцо жесткости и кольцевое уплотнение смещаются соосно относительно друг друга, было получено, что оптимум получается функционально с точки зрения минимизации внешней утечки из задвижки во время работы, а также минимизации требуемого усилия для привода задвижки. Втулки крепятся, как показано на фиг. 24, с возможностью их размещения в задвижку только одним способом, гарантирующим расположение канавки нужным образом. In the exemplary embodiment shown in FIG. 3, the stiffening ring is coaxial with the O-ring, therefore, the sealant and the stiffening ring remain radially equal from the axis of the passage opening. And vice versa, for the construction of this embodiment, in which the stiffening ring and the O-ring are displaced coaxially relative to each other, it was found that the optimum is obtained functionally from the point of view of minimizing external leakage from the valve during operation, as well as minimizing the required force to drive the valve. The bushings are mounted as shown in FIG. 24, with the possibility of their placement in the valve in only one way, guaranteeing the location of the groove in the desired way.
Как показано на фиг. 19 и 20, соосный внутренний уплотняющий торец 97 втулки 98 находится в положении, которое размещается радиально внутри по сравнению с местоположением кольца жесткости 99. Кольцо жесткости 99 имеет больший диаметр по сравнению с кольцом в примере выполнения на фиг. 3. Таким образом кольцо жесткости 99 располагается радиально снаружи относительно втулочного уплотняющего торца 97 и так, что радиально самая удаленная от центра поверхность 100 кольца жесткости 99 имеет радиальное расстояние от продольной оси задвижки, равное радиальному расстоянию радиальной внешней поверхности 101 отверстий сжатия 102. As shown in FIG. 19 and 20, the coaxial inner sealing
Испытания показали, что после перемещения задвижки за пределы положения, соответствующего дуге 120o,во время перекрытия трубопровода требуется значительное увеличение приводного усилия. Это объясняется тем, что волнообразное перемещение втулочного материала передает давление на головную часть задвижки. Канавка 103 предназначается для улучшения работоспособности во время перемещения на перекрытие. На фиг. 19 23, 25 изображена канавка 103, которая проходит по дуге приблизительно 120o. Последовательность перемещения задвижки на перекрытие, изображенная на фиг. 21, 22, 23, показывает, как канавка 103 сжимается, когда задвижка 104 перемещается точно вниз до положения полного перекрытия. Как показано на фиг. 25, центр канавки 103 размещается приблизительно в середине осевой длины втулки. Это местоположение можно слегка изменять в зависимости от размера задвижки.Tests have shown that after moving the valve beyond the position corresponding to the arc of 120 o , during the closure of the pipeline requires a significant increase in drive force. This is because the wave-like movement of the sleeve material transfers pressure to the head of the valve.
Шпонка 105 регулировки положения втулки имеется на любой стороне верхней части каждой втулки 98, как показано на фиг. 19, 20 и 24, для обеспечения размещения втулок точно внутри задвижки так, что канавка 103 расположена на дуге 120o.A
Claims (10)
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US915,072 | 1992-07-16 | ||
US07/915,672 US5271426A (en) | 1991-08-16 | 1992-07-21 | Gate valve |
US915.672 | 1992-07-21 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU93036836A RU93036836A (en) | 1996-09-27 |
RU2101590C1 true RU2101590C1 (en) | 1998-01-10 |
Family
ID=25436105
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU93036836A RU2101590C1 (en) | 1992-07-21 | 1993-07-20 | Gate valve (versions) and its seat (versions) |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2101590C1 (en) |
ZA (1) | ZA932100B (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA018800B1 (en) * | 2007-11-14 | 2013-10-30 | ТАЙКО ВЭЛВ ЭНД КОНТРОЛС ЭлПи | A valve assembly having a reinforced valve seat |
RU181044U1 (en) * | 2017-10-30 | 2018-07-04 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | EXTENDED VALVE SHUTTER BLOCK |
-
1993
- 1993-03-24 ZA ZA932100A patent/ZA932100B/en unknown
- 1993-07-20 RU RU93036836A patent/RU2101590C1/en active
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EA018800B1 (en) * | 2007-11-14 | 2013-10-30 | ТАЙКО ВЭЛВ ЭНД КОНТРОЛС ЭлПи | A valve assembly having a reinforced valve seat |
RU181044U1 (en) * | 2017-10-30 | 2018-07-04 | Публичное акционерное общество "Транснефть" (ПАО "Транснефть") | EXTENDED VALVE SHUTTER BLOCK |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
ZA932100B (en) | 1993-10-13 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US5271426A (en) | Gate valve | |
US4688597A (en) | Gate valve | |
CA2240308C (en) | Gate valve | |
US4895181A (en) | Gate valve | |
US8016265B2 (en) | Valve assembly having a unitary valve sleeve | |
US5370149A (en) | Line blind valve | |
US5413140A (en) | Spring-assisted split seat gate valve | |
RU2326277C2 (en) | Guillotine-type valve | |
US8220778B2 (en) | Valve assembly having a unitary valve sleeve | |
EP0964192B1 (en) | Gate assembly for a double disk gate valve | |
RU2101590C1 (en) | Gate valve (versions) and its seat (versions) | |
US3457950A (en) | Sluice valves | |
AU2013266997B2 (en) | A valve assembly having a unitary valve sleeve | |
WO1993000536A1 (en) | Further improved gate valves | |
CA2127057C (en) | Line blind valve | |
US11543036B1 (en) | Isolation knife gate valve | |
CA3123135C (en) | Isolation knife gate valve | |
JPH0140380Y2 (en) | ||
CN114877090A (en) | Oil seal type plug valve | |
CN116336208A (en) | Full-drift diameter ceramic ball valve |