RU76411U1 - DISC LATCH - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к области нефтяного и химического машиностроения. Задвижка содержит корпус, состоящий из двух полукорпусов, разделенных распорными втулками. Между полукорпусами с возможностью поворота вокруг своей оси помещен дисковый шибер с зубчатым венцом и с одним проходным отверстием. При повороте дискового шибера на 90 градусов происходит полное перекрытие проходного отверстия. Шибер через вспомогательную шестерню соединен с приводным колесом внутреннего зацепления, одновременно являющимся общим корпусом. На приводном колесе расположена рукоятка, необходимая для его поворота. Полукорпусы задвижки выполнены в виде тел вращения с отверстиями для прохода шпилек, соединяющих присоединительные фланцы между собой. В полукорпусах установлены седла с проходными каналами. Каждое седло снабжено пружиной и уплотнительными кольцами. На дисковом шибере, по краю, расположены уплотнительные кольца. На приводном колесе по наружному контуру так же установлены дополнительные уплотнительные кольца. При использовании изобретения уменьшаются габариты и металлоемкость задвижки. 3 з.п. ф-лы, 6 ил.The invention relates to the field of petroleum and chemical engineering. The valve comprises a housing consisting of two half-bodies separated by spacer sleeves. Between the half-bodies with the possibility of rotation around its axis is placed a disk gate with a toothed rim and with one passage opening. When the disk gate is rotated 90 degrees, the passage opening completely overlaps. The gate through the auxiliary gear is connected to the drive wheel of the internal gearing, which at the same time is a common housing. On the drive wheel is a handle necessary to rotate it. The valve half-bodies are made in the form of bodies of revolution with holes for the passage of studs connecting the connecting flanges to each other. Semi-hulls have saddles with feedthroughs. Each seat is equipped with a spring and o-rings. O-rings are located on the edge of the disk gate. An additional O-ring is also installed on the drive wheel along the outer contour. When using the invention, the dimensions and metal consumption of the valve are reduced. 3 s.p. f-ly, 6 ill.

Description

Изобретение относится к области нефтяного и химического машиностроения и может быть использовано в качестве запирающего и регулирующего устройства на трубопроводах, транспортирующих агрессивную рабочую среду, например нефть с высоким объемным содержанием СО₂ и Н₂С, техническую воду под давлением до 35 МПа, а также для перекрытия каналов устьевой арматуры фонтанных, насосных и нагнетательных скважин.The invention relates to the field of petroleum and chemical engineering and can be used as a locking and regulating device in pipelines transporting an aggressive working environment, for example, oil with a high volume content of CO ₂ and N ₂ C, process water under pressure up to 35 MPa, and also overlapping channels of wellhead valves of fountain, pump and injection wells.

Известна задвижка, использующаяся в глубоководных трубопроводах высокого давления, при добыче нефти с шельфа, по патенту GB 2277573, включающая цельный корпус, уплотняющие подпружиненные седла, шибер с набором Known gate valve used in deep-sea high pressure pipelines, for oil production from the shelf, according to patent GB 2277573, including a one-piece body, sealing spring-loaded seats, slide with a set

проходных отверстий разного размера для регулирования потока жидкости. Ее недостатками являются низкая ремонтопригодность и сложный ненадежный привод, являющийся следствием особенностей цельнокорпусной конструкции глубоководной задвижки. Другим недостатком является то, что рабочее давление и агрессивная среда воздействуют на привод, действующий на зубчатый венец, и могут вывести его из строя.different size bores for controlling fluid flow. Its disadvantages are low maintainability and a complex unreliable actuator, which is a consequence of the features of the all-body design of a deep-water valve. Another disadvantage is that the working pressure and aggressive environment act on the drive acting on the ring gear and can damage it.

Известна задвижка по патенту RU 2228474, содержащая корпус, состоящий из двух соединенных полукорпусов, в которых установлены подпружиненные седла с проходными каналами, между седлами с возможностью поворота размещен дисковый шибер с проходным отверстием. В проходном отверстии шибера установлен сменный штуцер с проходным отверстием, в каждом из полукорпусов напротив друг друга выполнены сквозные отверстия для смены штуцера, закрытые пробками. Недостатком данной задвижки является сложность регулирования расхода жидкости, которая достигается за счет замены штуцера через отверстия в полукорпусах. При этом смена штуцера производится при закрытой задвижке, то есть с остановкой технологического процесса.Known valve according to patent RU 2228474, comprising a housing consisting of two connected half-bodies, in which spring-loaded seats with passage channels are installed, a disk gate with a passage hole is placed between the seats with the possibility of rotation. A replaceable nozzle with a through hole is installed in the gate opening of the gate, through holes for changing the nozzle closed by plugs are made in each of the half-bodies opposite each other. The disadvantage of this valve is the complexity of regulating the flow of fluid, which is achieved by replacing the fitting through the holes in the half-bodies. In this case, the nozzle is changed with the valve closed, that is, with the stop of the process.

Известна задвижка по патенту RU 2246652, содержащая корпус, состоящий из двух соединенных между собой полукорпусов, между которыми с возможностью поворота в своей плоскости размещен дисковый шибер с зубчатым сектором, взаимодействующим с приводной шестерней. Полукорпуса соединены между собой бандажом, состоящим из двух полуколец П-образного сечения, дисковый шибер имеет не менее двух проходных отверстий разного диаметра, оси которых расположены на одинаковом расстоянии друг от друга, равном 0,85... 1,2 диаметра наибольшего проходного отверстия, причем зубчатый сектор на дисковом шибере выполнен замкнутым. Недостатком данной задвижки является недостаточная разобщенность полости задвижки, находящейся под воздействием агрессивной среды с высоким давлением, и приводного механизма: при поворотах шибера рабочая Known valve according to patent RU 2246652, comprising a housing consisting of two interconnected half-bodies, between which a disk gate with a gear sector interacting with a drive gear is rotatably placed in its plane. The half-bodies are interconnected by a bandage consisting of two half-rings of U-shaped cross section, the disk gate has at least two passage holes of different diameters, the axes of which are located at the same distance from each other, equal to 0.85 ... 1.2 of the diameter of the largest passage hole moreover, the gear sector on the disk gate is closed. The disadvantage of this valve is the lack of isolation of the valve cavity, which is under the influence of an aggressive environment with high pressure, and the drive mechanism: when the gate rotates

среда из проходных отверстий и через зазоры между шибером и полукорпусами попадает к приводной шестерне.the medium from the through-holes and through the gaps between the gate and the half-bodies enters the drive gear.

Известна задвижка по патенту RU 2307967, выбранная в качестве прототипа, содержащая корпус, состоящий из двух полукорпусов, разделенных распорным кольцом, с установленными в них седлами с проходными каналами, между полукорпусами с возможностью поворота вокруг своей оси размещен дисковый шибер с зубчатым венцом и с проходными отверстиями разного диаметра, которые при повороте дискового шибера поочередно совмещаются с проходными каналами в седлах, вал-шестерню. Распорное кольцо выполнено с секторным вырезом, в котором установлена зубчатая или червячная передача, которая может быть выполнена из двух шестерен, соединенная с валом-шестерней и зубчатым венцом дискового шибера. Задвижка содержит приводной механизм, содержащий корпус, состоящий из двух полукорпусов, при этом вал-шестерня установлен в корпусе приводного механизма. Зубчатая передача также может быть установлена в корпусе приводного механизма. Дисковый шибер выполнен составным, из раздельных зубчатого венца, минералокерамической вставки с проходными отверстиями и втулки. Полукорпуса задвижки и приводного механизма выполнены в виде тел вращения. Вал-шестерня соединен с лимбом. Каждое седло снабжено пружиной и уплотнительными кольцами, изолирующими пружину. В полукорпусах задвижки, по краю дискового шибера, установлены уплотнительные кольца. Недостатком данной задвижки является необходимость переустановки приводного рычага, вызванного ограниченностью его движения в данной конструкции. Для поворота шиберного диска на 360 градусов необходимо провернуть рычаг на 720 градусов, с 2 заменами. Другими недостатком является необходимость позиционирования задвижки на трубопроводах, для обеспечения возможности вращения рычага.Known gate valve according to patent RU 2307967, selected as a prototype, comprising a housing consisting of two half-bodies separated by a spacer ring, with seats installed in them with passage channels, between the half-bodies with the possibility of rotation around its axis there is a disk gate with a ring gear and with passage holes of different diameters, which when turning the disk gate alternately coincide with the passage channels in the saddles, pinion shaft. The spacer ring is made with a sector cutout in which a gear or worm gear is installed, which can be made of two gears, connected to the gear shaft and the ring gear of the disk gate. The valve comprises a drive mechanism, comprising a housing consisting of two half-bodies, wherein the pinion shaft is installed in the housing of the drive mechanism. The gear transmission can also be installed in the housing of the drive mechanism. The disk gate is made integral, of a separate gear ring, a ceramic-mineral insert with passage holes and a sleeve. The valve half-body and the drive mechanism are made in the form of bodies of revolution. Pinion shaft connected to the limb. Each seat is equipped with a spring and o-rings to isolate the spring. In the valve half-bodies, along the edge of the disk gate, O-rings are installed. The disadvantage of this valve is the need to reinstall the drive lever, due to the limited movement in this design. To rotate the blade disc 360 degrees, it is necessary to turn the lever 720 degrees, with 2 replacements. Another disadvantage is the need to position the valve in the pipelines, to enable rotation of the lever.

Целью изобретения является уменьшение габаритов и металлоемкости задвижки. При этом повышается надежность задвижки, за счет разобщения полости The aim of the invention is to reduce the size and intensity of the valve. This increases the reliability of the valve, due to the separation of the cavity

задвижки с элементами приводного механизма и добавления дополнительного уплотнения на внешнем корпусе.gate valves with elements of the drive mechanism and adding an additional seal to the outer casing.

Технический результат достигается в задвижке, содержащей корпус, состоящий из двух полукорпусов, разделенных распорными втулками. Между полукорпусами с возможностью поворота вокруг своей оси помещен дисковый шибер с зубчатым венцом и с одним проходным отверстием. При повороте дискового шибера на 90 градусов происходит полное перекрытие проходного отверстия. Шибер через вспомогательную шестерню соединен с приводным колесом внутреннего зацепления, одновременно являющимся общим корпусом. На приводном колесе расположена рукоятка, необходимая для его поворота. Полукорпусы задвижки выполнены в виде тел вращения с отверстиями для похода шпилек, соединяющих присоединительные фланцы между собой. В полукорпусах установлены седла с проходными каналами. Каждое седло снабжено пружиной и уплотнительными кольцами. На дисковом шибере, по краю, расположены уплотнительные кольца. На приводном колесе по наружному контуру так же установлены дополнительные уплотнительные кольца.The technical result is achieved in a valve containing a housing consisting of two half-bodies separated by spacer sleeves. Between the half-bodies with the possibility of rotation around its axis is placed a disk gate with a toothed rim and with one passage opening. When the disk gate is rotated 90 degrees, the passage opening completely overlaps. The gate through the auxiliary gear is connected to the drive wheel of the internal gearing, which at the same time is a common housing. On the drive wheel is a handle necessary to rotate it. The valve half-bodies are made in the form of bodies of revolution with holes for the trip of the studs connecting the connecting flanges to each other. Semi-hulls have saddles with feedthroughs. Each seat is equipped with a spring and o-rings. O-rings are located on the edge of the disk gate. An additional O-ring is also installed on the drive wheel along the outer contour.

Задвижка показана на чертежах:The valve is shown in the drawings:

фиг.1 - задвижка;figure 1 - valve;

фиг.2 - задвижка (фронтальный вид);figure 2 - valve (front view);

фиг.3 - задвижка со штурвалом (вариант, фронтальный вид);figure 3 - valve with a steering wheel (option, front view);

фиг.4 - дисковый шибер с одним проходным отверстием;figure 4 - disk gate with one through hole;

фиг.5 - дисковый шибер с отверстиями под штуцера (вариант);figure 5 - disk gate with holes for the fitting (option);

фиг.6 - дисковый шибер с отверстиями для плавного пуска (вариант).6 is a disk gate with holes for soft start (option).

Задвижка (фиг.1) состоит из корпуса, образованного двумя полукорпусами 1 с установленными в них седлами 2, имеющими проходные каналы 3. Между полукорпусами 1 установлены распорно-уплотнительные втулки 4. Дисковый шибер 5 (фиг.4) установлен между полукорпусами 1 с возможностью поворота вокруг своей оси 6. В качестве ограничителя поворота шибера The valve (Fig. 1) consists of a housing formed by two half-shells 1 with saddles 2 installed in them and having passage channels 3. Between the half-shells 1, expansion-sealing bushes 4 are installed. A disk gate 5 (Fig. 4) is installed between the half-shells 1 with the possibility of rotation around its axis 6. As a limiter of rotation of the gate

в полукорпуса установлен стопорный штифт 7, перемещающийся в секторном вырезе, выполненном в шибере.a lock pin 7 is mounted in the half-housing, moving in a sector cutout made in the gate.

По краю дискового шибера установлены уплотнительные кольца 14.O-rings 14 are installed along the edge of the disk gate.

В шибере возможно выполнение:In the gate, execution is possible:

1. одного отверстия для прохода жидкости (фиг.4);1. one hole for the passage of fluid (figure 4);

2. несколько отверстий, со вставленными штуцерами 8 (фиг.5);2. several holes, with inserted fittings 8 (figure 5);

3. несколько отверстий для плавного пуска и закрытия потока жидкости (фиг.6).3. several holes for a smooth start and close the fluid flow (Fig.6).

Шибер 6 посредством промежуточной шестерни 13 соединен с корпусом 9, который, выполнен в виде зубчатого колеса внутреннего зацепления, имеющего проточки под уплотнение 10 и отверстие под установку рукоятки 11 (фиг.2) или несколько отверстий под установку штурвала 12 (фиг.3).The gate 6 through the intermediate gear 13 is connected to the housing 9, which is made in the form of a gear wheel of internal gearing, having grooves for the seal 10 and an opening for the installation of the handle 11 (figure 2) or several holes for the installation of the helm 12 (figure 3).

Полукорпуса стянуты между собой с помощью винтов 15.The half-shells are tightened together using screws 15.

Задвижка работает следующим образом.The valve operates as follows.

Открытие-закрытие или регулирование потока рабочей среды через проходные каналы 3 достигается при повороте дискового шибера. При вращении корпуса 9 за рукоятку 11 или штурвал 12 крутящий момент передается через шестерню 13 на шибер 5, при этом происходит его поворот вокруг оси 6, открывая, закрывая или меняя проходные отверстия (штуцера 8) разного диаметра. Размер и количество проходных отверстий зависит от диаметра шибера и диаметра седел 2.Opening, closing or regulating the flow of the working medium through the passage channels 3 is achieved by turning the disk gate. When the housing 9 is rotated by the handle 11 or the steering wheel 12, the torque is transmitted through the gear 13 to the gate 5, while it rotates around the axis 6, opening, closing or changing the through holes (nozzle 8) of different diameters. The size and number of through holes depends on the diameter of the gate and the diameter of the seats 2.

Уплотнительные кольца 14 создают дополнительный контур уплотнений, с помощью которого удерживается избыточное давление, попадающее в пространство между дисковым шибером 5 и полукорпусами при поворотах шибера. Зазоры между полукорпусами и дисковым шибером выполнены таким образом, чтобы контур уплотнений 14 удерживал избыточное давление между полукорпусом и шибером.O-rings 14 create an additional contour of seals, with the help of which excess pressure is retained, which enters the space between the disk gate 5 and the half-bodies when the gate turns. The gaps between the half-shell and the disk gate are made so that the contour of the seals 14 holds the excess pressure between the half-shell and the gate.

Сборка задвижки, замена деталей упрощены за счет использования полукорпусов 1 и корпуса 9, выполненных для технологичности изготовления и обработки в виде тел вращения.The assembly of the valve, replacement of parts is simplified by the use of half bodies 1 and body 9, made for manufacturability and processing in the form of bodies of revolution.

Claims (4)

1. Задвижка, содержащая разборный корпус, состоящий из двух полукорпусов, с установленными в каждом из них подпружиненного уплотнительного седла, с проходным отверстием d, между которыми, с зазором установлен, взаимодействующий с частями корпуса через уплотнительные кольца, с возможностью поворота вокруг своей оси, зубчатый шибер с проходным отверстием D, отличающаяся тем, что, с целью уменьшения габаритов и упрощения конструкции, уменьшения моментов, прикладываемых при открытии - закрытии, в полукорпусах выполнены отверстия для прохода шпилек, соединяющих присоединительные фланцы непосредственно между собой, а так же принципом привода шибера в движение посредством передачи крутящего момента через промежуточную шестерню, с ведущей шестерни внутреннего зацепления, выполняющей роль общего корпуса, имеющей дополнительное уплотнение и рукоятку.1. A valve containing a collapsible housing, consisting of two half-bodies, with a spring-loaded sealing seat installed in each of them, with a bore hole d, between which, with a gap, it is installed, interacting with parts of the body through the sealing rings, with the possibility of rotation around its axis, toothed gate with a through hole D, characterized in that, in order to reduce dimensions and simplify the design, to reduce the moments applied when opening and closing, openings for passage of Ilek connecting connecting flanges directly among themselves, as well as the principle of the drive slide in motion by torque transmission via an intermediate gear with a pinion with internal engagement, acting as a common housing having a handle and an additional seal. 2. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что в шибере, на дуге его поворота между положениями «закрыто» и «открыто», выполнено несколько перепускных отверстий с диаметрами увеличивающимися, в сторону открытия, служащими для плавного открытия - перекрытия потока жидкости.2. The valve according to claim 1, characterized in that in the gate, on the arc of its rotation between the “closed” and “open” positions, several bypass openings are made with diameters increasing in the opening direction, serving for smooth opening - shutting off the fluid flow. 3. Задвижка по п.2, отличающаяся тем, что в шибере, в диаметрально расположенные отверстия вставлены сменные керамические штуцера различных диаметров, служащих для ступенчатого регулирования расхода жидкости.3. The valve according to claim 2, characterized in that in the gate, in the diametrically located openings, interchangeable ceramic fittings of various diameters are inserted, which serve for stepwise regulation of the fluid flow. 4. Задвижка по п.1, отличающаяся тем, что вместо одной рукоятки устанавливается несколько рукояток, связанных между собой обручем и образующим поворотное колесо, позволяющим открывать и закрывать задвижку из любого положения, даже в труднодоступных местах.

4. The valve according to claim 1, characterized in that instead of one handle, several handles are installed, connected by a hoop and forming a rotary wheel, allowing you to open and close the valve from any position, even in hard-to-reach places.