RU42872U1 - DEVICE FOR BLOCKING THE WORK FLOW - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к трубопроводной арматуре, а именно к устройствам для перекрытия потока рабочей среды и содержит корпус с входным и выходным патрубками, седло с уплотнением и запорный орган, нижняя опора которого выполнена сферической, а верхняя - в виде установленных в отверстие запорного органа двух параллельных штоков и шпинделя, имеющего со стороны конца два противолежащих участка с плоскими поверхностями для взаимодействия со штоками. Отличием заявляемого устройства является наличие ограничителя потока рабочей среды в виде перекрывающей шайбы на опорном кольце, прижимаемой упругим элементом, размещенного на границе между входным патрубком и запорным Органом, где входной патрубок выполнен расширяющимся в сторону запорного органа с обеспечением радиального зазора между ограничителем и корпусом на величину, меньшую максимально достигаемого зазора между запорным органом и седлом. Кроме того, заявляется устройство, в котором, наряду с вышеперечисленными признаками, плоские параллельные участки шпинделя выполнены симметричными относительно вертикальной оси шпинделя. Заявляется также вариант, в котором кольцо для шайбы выполнено из антифрикционного материала, а шайба - из износостойкого материала. Технический результат заявляемого технического решения заключается в увеличении срока службы устройства при повышении его надежности в процессе эксплуатации за счет предотвращения предлагаемым усовершенствованием - установкой в определенном месте - на границе между выходом из входного патрубка и запорного элемента ограничителя потока рабочей среды, заставляющего обходить поток через сформированные каналы за счет зазоров с вышеназванными величинами.The utility model relates to pipeline valves, namely, devices for shutting off the flow of a working medium and comprises a housing with inlet and outlet nozzles, a seat with a seal and a locking member, the lower support of which is made spherical, and the upper one - in the form of two parallel mounted in the opening of the locking member rods and a spindle having on the side of the end two opposite sections with flat surfaces for interaction with the rods. The difference of the claimed device is the presence of a flow restrictor in the form of a blocking washer on the support ring, pressed by an elastic element, located on the border between the inlet pipe and the locking body, where the inlet pipe is made expanding towards the locking body with a radial clearance between the limiter and the housing by an amount smaller than the maximum clearance between the locking member and the seat. In addition, a device is claimed in which, along with the aforementioned features, flat parallel spindle portions are made symmetrical about the vertical axis of the spindle. A variant is also claimed in which the ring for the washer is made of anti-friction material and the washer is made of wear-resistant material. The technical result of the proposed technical solution is to increase the service life of the device while increasing its reliability during operation by preventing the proposed improvement — installation at a specific location — at the boundary between the outlet of the inlet pipe and the shut-off element of the flow restrictor of the working medium, which makes it possible to bypass the flow through the formed channels due to gaps with the above values.

Description

Полезная модель относится к машиностроению, а именно к трубопроводной арматуре и может быть использована для управления потоками рабочей среды в различных отраслях промышленности.The utility model relates to mechanical engineering, namely to pipeline valves and can be used to control the flow of the working environment in various industries.

Известны устройства для перекрытия потоков среды, описанные в патентах US 3515371, ЕР 0578914, US 2076840.Known devices for blocking the flow of the medium described in patents US 3515371, EP 0578914, US 2076840.

Известен также кран, описанный в патенте RU 2088828. Данное устройство содержит корпус с горизонтальными входным и выходным патрубками, в котором расположен затвор с односторонним уплотнением. Затвор связан со шпинделем и имеет шарнир в нижней опоре. Кран, кроме перечисленного, имеет крышку и стойку с регулировочной гайкой, на которой расположены узел привода шпинделя в виде приводной втулки и узел поворота затвора в виде втулки с криволинейным пазом. Отличие данного крана заключаются в том, что на стойке, регулировочной гайке и приводной втулке выполнены дорожки качения и приводная втулка установлена с возможностью взаимодействия со стойкой и регулировочной гайкой посредством шариков, расположенных на указанных дорожках качения. Между A tap is also known, which is described in patent RU 2088828. This device comprises a housing with horizontal inlet and outlet nozzles, in which a shutter with a one-way seal is located. The shutter is connected to the spindle and has a hinge in the lower support. The crane, in addition to the above, has a cover and a stand with an adjusting nut, on which the spindle drive assembly in the form of a drive sleeve and the shutter rotation assembly in the form of a sleeve with a curved groove are located. The difference of this crane lies in the fact that raceways are made on the stand, adjusting nut and drive sleeve and the drive sleeve is installed with the possibility of interaction with the stand and adjusting nut by means of balls located on these raceways. Between

шариками расположены кольца, внутренний объем которых заполнен смазкой, на шпинделе радиально установлен палец, а в его нижней части выполнен центрирующий опорный поясок с возможностью фиксации шпинделя. Втулка узла поворота затвора закреплена неподвижно на стойке, в криволинейном пазу которой с возможностью взаимодействия размещен упомянутый палец.balls are rings, the internal volume of which is filled with grease, a finger is radially mounted on the spindle, and a centering support belt is made in its lower part with the possibility of fixing the spindle. The sleeve of the shutter rotation assembly is fixedly mounted on a strut, in the curved groove of which, with the possibility of interaction, said finger is placed.

Наиболее близким к предлагаемому является запорное устройство - патент RU 2098707, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, в котором расположены поворотный запорный орган с приводом и седла с уплотнениями. Отличие запорного устройства заключается в том, что каждое седло выполнено в виде втулки с внутренней сферической поверхностью и кольца с наружной сферической поверхностью, которое с возможностью само установки расположено во втулке. Наружная сферическая поверхность кольца ограничена его торцевыми поверхностями, одна из которых выполнена уплотняющей.Closest to the proposed is a locking device - patent RU 2098707, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, in which a rotary locking element with a drive and seats with seals are located. The difference between the locking device is that each saddle is made in the form of a sleeve with an internal spherical surface and a ring with an external spherical surface, which, with the possibility of installation, is located in the sleeve. The outer spherical surface of the ring is limited by its end surfaces, one of which is made sealing.

Недостатком всех вышеприведенных устройств является следующее. При работе устройства в положении «Открыто» пространство между корпусом и запорным органом не защищено от проникновения потока рабочей среды. При этом поток рабочей среды может заносить в это пространство посторонние частицы, размер которых не ограничен, а поэтому может превышать радиальный зазор между запорным органом и седлом, что может приводить к нарушению герметичности в положении «Закрыто» и выходу из строя уплотнителя седла.The disadvantage of all of the above devices is the following. When the device is in the “Open” position, the space between the housing and the shut-off element is not protected from the penetration of the flow of the working medium. At the same time, the flow of the working medium can introduce foreign particles into this space, the size of which is not limited, and therefore can exceed the radial clearance between the locking element and the seat, which can lead to a leak in the closed position and failure of the seat seal.

Даже в промежуточном положении, когда проходной канал запорного органа установлен поперек потока, а между запорным органом и седлом имеется зазор, и устройство за счет большой скорости рабочей среды должно проходить «самоочистку», крупные частицы лишь сильнее Even in the intermediate position, when the passage channel of the shut-off element is installed across the flow, and there is a gap between the shut-off element and the seat, and the device must undergo “self-cleaning” due to the high speed of the working medium, large particles are only stronger

внедряются в уплотнитель и снижают надежность работы и уменьшают срок службы устройства.are embedded in the seal and reduce reliability and reduce the life of the device.

Задачей заявляемой полезной модели является повышение срока службы при увеличении надежности.The objective of the claimed utility model is to increase the service life while increasing reliability.

Сущность заявляемого технического решения заключается в том, что кран шаровой, содержащий корпус с входным и выходным патрубками, седло с уплотнением и запорный орган, нижняя опора которого выполнена сферической, а верхняя - в виде установленных в отверстие запорного органа двух параллельных штоков и шпинделя, имеющего со стороны конца два противолежащих участка с плоскими поверхностями для взаимодействия со штоками, имеет со стороны входного патрубка ограничитель потока рабочей среды в виде перекрывающей шайбы на опорном кольце, прижимаемой упругим элементом, размещенный на границе между входным патрубком и запорным органом, где входной патрубок выполнен расширяющимся в сторону запорного органа с обеспечением радиального зазора между ограничителем и корпусом на величину, меньшую максимально достигаемого зазора между запорным органом и седлом.The essence of the claimed technical solution lies in the fact that the ball valve containing the housing with inlet and outlet nozzles, a seat with a seal and a locking element, the lower support of which is made spherical, and the upper one - in the form of two parallel rods and a spindle installed in the opening of the locking element on the side of the end there are two opposite sections with flat surfaces for interaction with the rods; on the side of the inlet pipe there is a flow restrictor of the working medium in the form of an overlapping washer on the support ring; a removable elastic element located at the boundary between the inlet pipe and the locking element, where the inlet pipe is made expanding towards the locking element with a radial clearance between the limiter and the housing by an amount smaller than the maximum achievable gap between the locking element and the seat.

Кроме того, заявляется конструкция, в которой наряду с вышеперечисленными признаками, плоские параллельные участки шпинделя выполнены симметричными относительно вертикальной оси шпинделя.In addition, a design is claimed in which, along with the above features, flat parallel spindle portions are made symmetrical about the vertical axis of the spindle.

Заявляется также вариант устройства, в котором кольцо для шайбы выполнено из антифрикционного материала, а шайба - из износостойкого материала.A variant of the device is also claimed in which the ring for the washer is made of antifriction material and the washer is made of wear-resistant material.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в увеличении срока службы устройства при повышении его надежности в процессе эксплуатации за счет предотвращения предлагаемым усовершенствованием - установкой в определенном месте - на границе The technical result of the claimed utility model is to increase the service life of the device while increasing its reliability during operation by preventing the proposed improvement - installation in a specific place - at the border

между выходом из входного патрубка и запорного элемента ограничителя потока рабочей среды, заставляющего обходить поток через сформированные каналы - зазоры строго обоснованной величины, не допускающие проникновения частиц со значимыми размерами, способными загрязнить конструкцию в месте зазора между запорным органом и седлом в процессе переключения.between the exit from the inlet pipe and the locking element of the flow restrictor of the working medium, forcing to bypass the flow through the formed channels - gaps of a strictly justified size, preventing the penetration of particles with significant sizes that can contaminate the structure in the gap between the locking body and the seat during the switching process.

На фиг.1 изображен общий вид устройства в промежуточном положении; на фиг.2 - тот же вид в положении «Открыто»; на фиг.3 - тот же вид в положении «Закрыто».Figure 1 shows a General view of the device in an intermediate position; figure 2 is the same view in the "Open" position; figure 3 is the same view in the "Closed" position.

Устройство содержит корпус 1 с входным 2 и выходным 3 патрубками, крышку 4, поворотный запорный орган 5, выполненный со сквозным каналом 6 для прохода рабочей среды, в верхней части которого размещены два параллельных штока 7, установленных в отверстии 8, в котором размещен шпиндель 9, имеющий две плоские параллельные поверхности 10, взаимодействующие со штоками 7, а в нижней части - сферическую опору 11, и седло 12 с уплотнителями, установленное со стороны выходного патрубка 3. В корпус 1 установлено кольцо 13, которое прижимается к запорному органу 5 шайбой 14 и пружинами 15, при этом зазор 16 между шайбой 14 и корпусом на границе 17 меньше, чем зазор 18 между запорным органом 5 и седлом 12.The device comprises a housing 1 with input 2 and output 3 nozzles, a cover 4, a rotary locking element 5, made with a through channel 6 for the passage of the working medium, in the upper part of which are placed two parallel rods 7 installed in the hole 8, in which the spindle 9 is placed having two flat parallel surfaces 10, interacting with the rods 7, and in the lower part - a spherical support 11, and a seat 12 with seals mounted on the side of the outlet pipe 3. A ring 13 is installed in the housing 1, which is pressed against the locking member 5 w ayba 14 and springs 15, while the gap 16 between the washer 14 and the housing at the border 17 is less than the gap 18 between the locking member 5 and the seat 12.

Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.

В положении «Открыто» запорный орган 5 под действием пружин 15 через шайбу 14 и кольцо 13 прижимается к седлу 12, тем самым изолируя пространство между запорным органом 5 и корпусом 1, при этом перепад давлений отсутствует, т.к. зазор 16 между шайбой 14 и отверстием 17 обеспечивает перетекание рабочей среды. Поток рабочей среды не может занести в пространство между корпусом 1 и запорным органом 5 частицы, размер которых больше чем радиальный зазор 16. Штоки 7 запорного органа 5, поверхности 10 и шпинделя 9 установлены по оси In the "Open" position, the locking element 5 under the action of the springs 15 through the washer 14 and the ring 13 is pressed against the seat 12, thereby isolating the space between the locking body 5 and the housing 1, while there is no pressure difference, because the gap 16 between the washer 14 and the hole 17 allows the flow of the working medium. The flow of the working medium cannot bring into the space between the housing 1 and the locking member 5 particles larger than the radial clearance 16. The rods 7 of the locking member 5, the surface 10 and the spindle 9 are mounted on the axis

патрубков 2 и 3 и не препятствуют контакту запорного органа 5 с седлом 12.nozzles 2 and 3 and do not interfere with the contact of the locking body 5 with the seat 12.

При переходе в положение «Закрыто» шпиндель 9 опускается, одновременно поворачиваясь на 90°, при этом пружины 15 отжимаются, а запорный орган 5 отходит от седла 12, образуя зазор 18. В этом промежуточном положении, когда канал 6 установлен поперек потока рабочей среды, за счет большой скорости обтекания запорного органа рабочей средой происходит процесс «самоочистки».When moving to the "Closed" position, the spindle 9 lowers while rotating 90 °, while the springs 15 are pressed out and the locking member 5 moves away from the seat 12, forming a gap 18. In this intermediate position, when the channel 6 is installed across the flow of the working medium, due to the high speed of flow around the locking member of the working medium, the process of "self-cleaning" occurs.

При дальнейшем движении вниз шпинделя 9 запорный орган 5 прижимается к седлу 12, обеспечивая герметичное перекрытие потока рабочей среды. Пространство между корпусом 1 и запорным органом 5 изолируется и находится в тех же условиях, что и в положении «Открыто».With a further downward movement of the spindle 9, the locking member 5 is pressed against the seat 12, providing a tight shut-off of the working medium flow. The space between the housing 1 and the locking body 5 is isolated and is in the same conditions as in the "Open" position.

Преимущество заявляемого устройства для перекрытия потока рабочей среды заключается в том, что установка ограничителя в виде подпружиненной перекрывающей шайбы 14 на кольце 13 из антифрикционного материала, например, фторопласта, повышает надежность работы и увеличивает срок службы устройства, тем более, если шайба выполнена из износостойкого материала, например, сверхпрочного композита или особо стойкого металла.An advantage of the inventive device for blocking the flow of the working medium is that the installation of a limiter in the form of a spring-loaded blocking washer 14 on the ring 13 of antifriction material, for example, fluoroplastic, increases the reliability of operation and increases the service life of the device, especially if the washer is made of wear-resistant material , for example, a heavy-duty composite or a particularly resistant metal.

Claims (3)

1. Устройство для перекрытия потока рабочей среды, содержащее корпус с входным и выходным патрубками, седло с уплотнением и запорный орган, нижняя опора которого выполнена сферической, а верхняя - в виде установленных в отверстие запорного органа двух параллельных штоков и шпинделя, имеющего со стороны конца два противолежащих участка с плоскими поверхностями для взаимодействия со штоками, отличающееся тем, что оно имеет со стороны входного патрубка ограничитель потока рабочей среды в виде перекрывающей шайбы на опорном кольце, прижимаемой упругим элементом, размещённым на границе между входным патрубком и запорным органом, где входной патрубок выполнен расширяющимся в сторону запорного органа с обеспечением радиального зазора между ограничителем и корпусом на величину, меньшую максимально достигаемого зазора между запорным органом и седлом.1. A device for blocking the flow of the working medium, comprising a housing with inlet and outlet nozzles, a seat with a seal and a locking member, the lower support of which is made spherical, and the upper one in the form of two parallel rods and a spindle installed in the opening of the locking member, having an end from the side two opposite sections with flat surfaces for interacting with the rods, characterized in that it has a flow restrictor on the inlet pipe side in the form of an overlapping washer on the support ring, press second elastic element placed at the border between the inlet and the locking body, wherein the inlet pipe is formed divergent toward the locking organ ensuring the radial clearance between the stopper and the casing at a value smaller than the maximum attainable gap between the locking body and the seat. 2. Устройство для перекрытия потока рабочей среды по п.1, отличающееся тем, что плоские параллельные участки шпинделя выполнены симметричными относительно вертикальной оси шпинделя.2. A device for shutting off the flow of a working medium according to claim 1, characterized in that the plane parallel sections of the spindle are symmetrical about the vertical axis of the spindle. 3. Устройство для перекрытия потока рабочей среды по п.1 или 2, отличающееся тем, что кольцо выполнено из антифрикционного материала, а шайба - из износостойкого материала.3. A device for shutting off the flow of a working medium according to claim 1 or 2, characterized in that the ring is made of antifriction material, and the washer is made of wear-resistant material.