RU2067239C1

RU2067239C1 - Gate

Info

Publication number: RU2067239C1
Authority: RU
Inventors: Борис Федорович Брагин; Александр Егорович Гонтов; Александр Сергеевич Коломиец; Феликс Дезидорович Маркунтович; Борис Яковлевич Экбер
Original assignee: Луганский Машиностроительный Институт
Priority date: 1990-07-02
Filing date: 1990-07-02
Publication date: 1996-09-27

Abstract

FIELD: valving. SUBSTANCE: walls of the housing are provided with detachable guides. The valve member is provided with detachable guide members made up as inserts. The inserts and guides are provided with grooves and positioned for permitting flexible interaction. The guides are connected with the wall through rods that are perpendicular to the wall. One of two interacting guides are mounted on the compensator. One of the guides is provided with grooves parallel to the large side. The other guide that interacts with the first guide is provided with lateral grooves inclined to the large side. EFFECT: enhanced reliability. 4 cl, 6 dwg

Description

Изобретение относится к запорной трубопроводной арматуре, в частности к шиберным задвижкам, и может использоваться на трубопроводах, транспортирующих взвеси сыпучих материалов, особенно пульпы и суспензии, а также другие среды, достаточно интенсивно изнашивающие элементы запорного органа, где требуется их замена в процессе длительной эксплуатации. The invention relates to stop valves, in particular to slide gate valves, and can be used on pipelines transporting suspensions of bulk materials, especially pulps and suspensions, as well as other media that wear out the elements of the shut-off element quite intensively, where it is necessary to replace them during long-term operation.

Известна задвижка, имеющая съемные направляющие элементы запорного органа [1]
В известной задвижке съемные направляющие элементы выполнены в виде двух цилиндрических стержней, один конец каждого из которых жестко закреплен в цилиндрическом отверстии дна корпуса, а второй конец в цилиндрическом отверстии крышки корпуса. Цилиндрические стержни расположены параллельно направлению перемещения затвора. Цилиндрические стержни взаимодействуют со сменными элементами, жестко закрепленными на боковых стенках затвора. Благодаря возможности замены изношенных в процессе эксплуатации задвижки сменных элементов новыми повышается ресурс всего устройства.Known valve having removable guide elements of the locking element [1]
In the known valve, the removable guide elements are made in the form of two cylindrical rods, one end of each of which is rigidly fixed in the cylindrical hole of the bottom of the body, and the second end in the cylindrical hole of the cover of the body. The cylindrical rods are parallel to the direction of movement of the shutter. Cylindrical rods interact with interchangeable elements rigidly fixed to the side walls of the shutter. Thanks to the possibility of replacing worn out valves of replaceable elements with new ones, the life of the entire device is increased.

Недостатком известной задвижки является жесткое взаимодействие между направляющими элементами корпуса и затвора. Для того, чтобы обеспечить перемещение затвора, необходимое для закрывания и открывания задвижки, между направляющими элементами корпуса и затвора предусматривают гарантированный зазор. Этот зазор может изменяться в процессе перемещения затвора при закрываниях и открываниях задвижки из-за отклонений в размерах ее деталей, полученных при изготовлении, а также при износе в процессе эксплуатации. Особенно интенсивно изнашиваются детали задвижки при прохождении через нее пульп и суспензий, содержащих абразивные твердые частицы. Упомянутые зазоры заполняются твердыми частицами, выделяющимися из пульпы или суспензии, а на поверхностях деталей, находящихся в потоке, образуется слой из налипших частиц. В результате этого затрудняется, а при значительной концентрации твердых частиц становится невозможным осуществить перемещение затвора из одного положения в другое. A disadvantage of the known gate valve is the rigid interaction between the guide elements of the housing and the shutter. In order to ensure the movement of the shutter necessary for closing and opening the valve, a guaranteed clearance is provided between the guiding elements of the housing and the shutter. This gap can change during the movement of the shutter when closing and opening the valve due to deviations in the dimensions of its parts obtained during manufacture, as well as during wear during operation. Particularly intensively wear valve parts when passing through it pulps and suspensions containing abrasive solid particles. Mentioned gaps are filled with solid particles released from the pulp or suspension, and a layer of adhering particles forms on the surfaces of the parts in the stream. As a result, it becomes difficult, and with a significant concentration of solid particles, it becomes impossible to carry out the movement of the shutter from one position to another.

Цель изобретения повышение надежности срабатывания задвижки при ее переключениях. The purpose of the invention is to increase the reliability of operation of the valve during its switching.

Поставленная цель достигается тем, что в шиберной задвижке для абразивных сред, содержащей запорный орган, корпус с расположенными на его стенках съемными направляющими, запорный орган снабжен съемными направляющими в виде вкладышей, при этом вкладыши и съемные направляющие корпуса выполнены с канавками и размещены с возможностью упругого взаимодействия между собой, съемные направляющие соединены со стенкой корпуса стержнями, установленными перпендикулярно стенке корпуса, задвижка снабжена компенсатором, на котором установлена, по меньшей мере, одна из двух взаимодействующих между собой съемных направляющих, канавки на одной из направляющих выполнены вдоль большей стороны, а на другой направляющей, взаимодействующей с первой, канавки размещены поперечно с наклоном под углом к большей ее стороне. This goal is achieved by the fact that in a slide gate valve for abrasive media containing a locking member, a housing with removable guides located on its walls, the locking member is equipped with removable guides in the form of inserts, while the liners and removable guide housings are grooved and resiliently interactions with each other, removable guides are connected to the body wall by rods installed perpendicular to the body wall, the valve is equipped with a compensator on which it is installed, by m To a lesser extent, one of the two removable guides interacting with each other, the grooves on one of the guides are made along the larger side, and on the other guide interacting with the first, the grooves are laterally inclined at an angle to its larger side.

На фиг. 1 схематически изображен продольный разрез задвижки; на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1; фиг. 3 разрез Б-Б фиг. 2 в увеличенном масштабе; фиг. 4 - разрез В-В фиг. 2 также в увеличенном масштабе; фиг. 5 разрез Г-Г фиг. 4; фиг. 6 разрез Г-Г фиг. 4; фиг. 6 разрез Д-Д фиг. 4. In FIG. 1 is a schematic longitudinal section view of a valve; in FIG. 2 is a section AA of FIG. 1; FIG. 3 section BB of FIG. 2 on an enlarged scale; FIG. 4 is a section BB of FIG. 2 also on an enlarged scale; FIG. 5 section GG of FIG. 4; FIG. 6 section GG of FIG. 4; FIG. 6 section DD DD of 4.

В проходном канале 1 корпуса 2 при помощи фиксаторов 3 закреплено седло 4, а стык между ними уплотнен эластичным кольцом 5. В корпусе установлен затвор 6, совершающий возвратно-поступательное перемещение поперечно каналу 1. В закрытом положении затвор 6 взаимодействует своей рабочей (уплотнительной) поверхностью 7 с рабочей поверхностью 8 седла 4. На поверхности 9 затвора, противоположной его рабочей поверхности, жестко закреплен цилиндрический стержень 10, охватываемый обоймой 11, которая при помощи резьбового соединения (не обозначено) жестко закреплена на нижнем конце шпинделя 12. A seat 4 is fixed in the passage channel 1 of the housing 2 with the help of clamps 3, and the joint between them is sealed with an elastic ring 5. A shutter 6 is installed in the housing, which reciprocates transversely to the channel 1. In the closed position, the shutter 6 interacts with its working (sealing) surface 7 with a working surface 8 of the seat 4. On the surface 9 of the shutter, opposite its working surface, a cylindrical rod 10 is rigidly fixed, covered by a holder 11, which is rigidly screwed (not indicated) akreplena at the lower end of the spindle 12.

На конце стержня 10 установлено стопорное кольцо 13, удерживающее цилиндрический стержень 10 затвора 6 в отверстии обоймы 11. Между затвором 6, обоймой 11 и стопорным кольцом 13 предусмотрены зазоры, позволяющие затвору перемещаться вдоль канала 1 для плотного взаимного прижатия уплотнительных поверхностей 7 и 8. At the end of the rod 10, a retaining ring 13 is mounted, which holds the cylindrical rod 10 of the shutter 6 in the hole of the holder 11. Between the shutter 6, the holder 11 and the locking ring 13, gaps are provided that allow the shutter to move along the channel 1 for tight mutual pressing of the sealing surfaces 7 and 8.

На боковых стенках за пределами проходного канала внутри корпуса 2 выполнены за одно целое с ним упоры 14. С упорами 14 затвор 6 взаимодействует скосами 15, создавая достаточную герметичность в стыке между поверхностями 7 и 8. Вокруг проходного канала заодно с корпусом 2 выполнены присоединительные патрубки 16 с монтажными фланцами 17. On the side walls outside the passage channel inside the housing 2, stops 14 are made integrally with it. With the stops 14, the shutter 6 interacts with bevels 15, creating sufficient tightness in the junction between surfaces 7 and 8. Connecting nozzles 16 are made around the passage channel with the case 2 at the same time. with mounting flanges 17.

Центральная часть 18 корпуса 2 имеет фланец 19, к которому своим фланцем 20 присоединена крышка 21 при помощи резьбового соединения 22. The central part 18 of the housing 2 has a flange 19, to which a cover 21 is attached with its flange 20 by means of a threaded connection 22.

Стык между фланцами 19 и 20 корпуса 2 и крышки 21 уплотнен прокладкой 23. Шпиндель 12 уплотнен в крышке сальником 24. На боковых стенках центральной части 18 корпуса 2 и крышки 21 поперечно направлению перемещения затвора жестко любым известным способом закреплены стержни 25. На фиг. 2 они закреплены при помощи сварки. Но можно, например, закрепить при помощи резьбового соединения, а стыки между поверхностями стержней и отверстий корпуса (не обозначены) загерметизировать эластичными уплотнениями. The joint between the flanges 19 and 20 of the housing 2 and the cover 21 is sealed with a gasket 23. The spindle 12 is sealed in the cover with an oil seal 24. On the side walls of the central part 18 of the housing 2 and the cover 21 transverse to the direction of movement of the shutter, the rods 25 are rigidly fixed by any known method. FIG. 2 they are fixed by welding. But it is possible, for example, to fix it with a threaded connection, and the joints between the surfaces of the rods and the holes of the housing (not indicated) to be sealed with elastic seals.

Свободный конец каждого из стержней 25 сужается в сторону стенки корпуса. На фиг. 3 это сужение показано ступенчатым, конец 26 стержня 25 имеет больший размер по диаметру, чем его часть 27, прилегающая к стенке корпуса. Сужение можно выполнить, например, в виде конуса с меньшим основанием у стенки корпуса, или в виде "ласточкиного хвоста". The free end of each of the rods 25 tapers towards the side of the housing. In FIG. 3, this narrowing is shown stepwise, the end 26 of the rod 25 has a larger diameter than its part 27 adjacent to the wall of the housing. The narrowing can be performed, for example, in the form of a cone with a smaller base near the wall of the body, or in the form of a "dovetail".

Стержни расположены в ряд на каждой боковой стенке корпуса один под другим по ходу перемещения диска. К каждому ряду стержней 25 прикреплен направляющий элемент 28, выполненный из износостойкого материала. В каждом направляющем элементе выполнен продольный паз 29, охватывающий концы стержней 25. Направляющие элементы 28 закреплены от перемещения вниз по фиг. 2 штифтами 30, а от перемещения вверх упорами 31, выполненными в крышке 21. Каждый из направляющих элементов 28 корпуса 2 взаимодействует с направляющими элементами, установленными в сквозном пазу 32 затвора 6, простирающегося вдоль хода затвора. Направляющие элемента, установленные в одном из пазов 32 затвора, выполнены в виде одного основного 33 и двух одинаковых боковых 34 и 35 вкладышей, изготовленных, например, из керамики, закаленных нержавеющих сталей или иных износостойких материалов. Применение износостойких материалов в направляющих элементах повышает их ресурс. Направляющие элементы 33, 34, 35 установлены в глухих выемках 36, 37, 38 затвора, а между дном каждой глухой выемки и каждым из вкладышей 33, 34, 35 установлены упругие элементы 39, 40, 41. На фиг. 2 и 3 упругие элементы показаны в виде резиновых деталей, но такую же функцию могут выполнять пружины, или иные известные компенсаторы. Упругие элементы постоянно прижимают вкладыши 33, 34, 35 к направляющим элементам 28 корпуса, чем обеспечивается их взаимодействие без возникновения зазоров, в которые могли бы попадать крупные абразивные частицы, содержащиеся в проходящем через задвижку потоке, особенно при прохождении через нее пульп и суспензий. The rods are arranged in a row on each side wall of the housing one below the other in the direction of movement of the disk. A guide element 28, made of wear-resistant material, is attached to each row of rods 25. In each guide element, a longitudinal groove 29 is made, covering the ends of the rods 25. The guide elements 28 are secured against downward movement in FIG. 2 pins 30, and from moving upwards by stops 31 made in the cover 21. Each of the guide elements 28 of the housing 2 interacts with the guide elements installed in the through groove 32 of the shutter 6, extending along the stroke of the shutter. The guide elements installed in one of the slots 32 of the shutter are made in the form of one main 33 and two identical lateral 34 and 35 liners, made, for example, of ceramics, hardened stainless steels or other wear-resistant materials. The use of wear-resistant materials in the guide elements increases their resource. The guide elements 33, 34, 35 are installed in the blind blind recesses 36, 37, 38, and elastic elements 39, 40, 41 are installed between the bottom of each blind recess and each of the liners 33, 34, 35. In FIG. 2 and 3, the elastic elements are shown in the form of rubber parts, but springs, or other known compensators, can perform the same function. The elastic elements constantly press the liners 33, 34, 35 against the guiding elements 28 of the housing, which ensures their interaction without the appearance of gaps into which large abrasive particles contained in the flow passing through the valve could fall, especially when pulps and suspensions pass through it.

Этим уменьшается вероятность заклинивания затвора при его перемещениях, уменьшается износ и повышается ресурс упомянутых деталей. This reduces the likelihood of jamming the shutter during its movements, reduces wear and increases the resource of the mentioned parts.

На поверхностях вкладышей 33, 34, 35 выполнены канавки 42, 43, 44, простирающиеся вдоль направления перемещения затвора, а на сопрягаемых с ними поверхностях сменного элемента 28 выполнены канавки 45, 46, 47, расположенные поперек канавкам 42, 43, 44. Grooves 42, 43, 44 are made on the surfaces of the liners 33, 34, 35, extending along the direction of movement of the shutter, and grooves 45, 46, 47 located across the grooves 42, 43, 44 are made on the surfaces of the interchangeable element 28 mating with them.

Благодаря упомянутым канавкам выводятся мельчайшие твердые частицы, попадающие из пульп и суспензий на взаимодействующие поверхности, уменьшается вероятность заклинивания затвора, интенсивность изнашивания и повышается ресурс взаимодействующих поверхностей. Thanks to the above-mentioned grooves, the smallest solid particles that enter from pulps and suspensions onto interacting surfaces are removed, the likelihood of jamming of the shutter decreases, the wear rate decreases, and the resource of interacting surfaces increases.

Канавки 45, 46, 47 наклонены к направлению перемещения затвора под углом α (см. фиг. 4, 6), величина которого зависит от углов сцепления, естественного откоса и других фрикционных свойств твердых частиц, содержащихся в пульпах, суспензиях и других гидро- и пневмосмесях. The grooves 45, 46, 47 are inclined to the direction of movement of the shutter at an angle α (see Fig. 4, 6), the value of which depends on the adhesion angles, natural slope and other frictional properties of the solid particles contained in pulps, suspensions and other hydro- and pneumatic mixtures.

Конструкция задвижки обеспечивает быструю замену непосредственно на трубопроводе направляющих элементов 28 корпуса 2 и вкладышей 33, 34, 35 затвора 6, особо быстро изнашивающихся при работе шиберной задвижки на пульпе, суспензии или иных средах, содержащих твердые абразивные частицы. Возможность замены направляющих элементов, изнашивающихся более интенсивно чем корпус, повышает ресурс всего устройства. Этот эффект увеличивается возможностью применения износостойких, но хрупких материалов в упомянутых деталях задвижки. The design of the valve provides a quick replacement directly on the pipeline of the guide elements 28 of the housing 2 and the inserts 33, 34, 35 of the shutter 6, which wear out very quickly during the operation of the slide gate valve on pulp, suspension or other media containing solid abrasive particles. The ability to replace guide elements that wear more intensely than the case increases the life of the entire device. This effect is increased by the possibility of using wear-resistant, but brittle materials in the mentioned valve parts.

При замене направляющих элементов развинчивают резьбовое крепежное соединение 22, снимают крышку 21 вместе с закрепленным на ней приводом (не показан), шпинделем 12, обоймой 11 и затвором 6. Стержень 25, закрепленный в крышке 21, не препятствует ее снятию, т.к. его конец скользит по сквозному продольному пазу 29 направляющего элемента 28 и свободно выходит из него. Направляющие элементы беспрепятственно снимают со стержней 25 корпуса 2, перемещая их вверх по фиг. 2. When replacing the guide elements, unscrew the threaded fastener 22, remove the cover 21 together with the drive (not shown) attached to it, the spindle 12, the yoke 11 and the shutter 6. The rod 25 fixed in the cover 21 does not prevent its removal, because its end slides along the through longitudinal groove 29 of the guide element 28 and freely leaves it. The guiding elements are freely removed from the rods 25 of the housing 2, moving them upward in FIG. 2.

Вкладыши 33, 34, 35 и упругие элементы 39, 40, 41 извлекают из глухих выемок 36, 37, 38 затвора 6 и при необходимости заменяют новыми. The liners 33, 34, 35 and the elastic elements 39, 40, 41 are removed from the blind recesses 36, 37, 38 of the shutter 6 and, if necessary, replaced with new ones.

Новые направляющие элементы 28 сквозными продольными пазами 29 сопрягают с концами 26 и суженными частями 27 стержней 25 корпуса, заводя их сверху корпуса по фиг. 2 до упора в штифты 30. The new guide elements 28 through longitudinal grooves 29 mate with the ends 26 and the narrowed parts 27 of the rods 25 of the housing, leading them on top of the housing of FIG. 2 all the way into the pins 30.

Сжимая упругие элементы 39, 40, 41 так, чтобы вкладыши 33, 34, 35 прижимались к поверхности направляющих элементов 28, сверху по фиг. 2 заводят затвор 6, установленный в обойме 11 шпинделя 12, проходящего через отверстие и сальник 24 крышки 21, во внутреннюю полость корпуса 2. При этом концы стержней 25 заводят в продольные пазы 29 направляющих элементов 28 и опускают крышку до соприкосновения ее упоров 31 с торцами направляющих элементов 28, устанавливают резьбовые соединения 22, которыми стягивают между собой фланцы 19 и 20 корпуса и крышки. Compressing the elastic elements 39, 40, 41 so that the liners 33, 34, 35 are pressed against the surface of the guide elements 28, from above in FIG. 2 start the shutter 6, installed in the holder 11 of the spindle 12, passing through the hole and the gland 24 of the cover 21, into the internal cavity of the housing 2. At the same time, the ends of the rods 25 are inserted into the longitudinal grooves 29 of the guide elements 28 and the cover is lowered until its stops 31 touch the ends guide elements 28, set the threaded connections 22, which tighten the flanges 19 and 20 of the housing and the cover.

Работает устройство следующим образом. The device operates as follows.

Для перекрытия канала 1 шпиндель 12 перемещают вниз по фиг. 1, 2. Шпиндель через установленную на его конце обойму 11 и цилиндрический стержень 10 взаимодействует на затвор 6 и перемещает его вниз. To block the channel 1, the spindle 12 is moved down in FIG. 1, 2. The spindle through the holder 11 mounted on its end and the cylindrical rod 10 interacts with the shutter 6 and moves it down.

Упругими элементами 39, 40, 41 вкладыши 33, 34, 35 постоянно прижаты к поверхностям направляющих элементов 28 и в значительной мере исключают попадание крупных частиц, содержащихся в пульпе или суспензии, между упомянутыми поверхностями вкладышей и направляющих элементов. The elastic elements 39, 40, 41 of the liners 33, 34, 35 are constantly pressed against the surfaces of the guide elements 28 and to a large extent exclude the ingress of large particles contained in the pulp or suspension between the mentioned surfaces of the liners and the guide elements.

Благодаря упругому взаимодействию также компенсируются отклонения в размерах корпуса и затвора, которые могут быть в процессе их изготовления, а также возникать при допустимом для данных устройств износе направляющих элементов абразивными частицами, содержащимися в проходящей через задвижку среде. Due to the elastic interaction, deviations in the dimensions of the housing and the shutter, which may occur during their manufacture, and also occur when the guide elements are allowed to wear with abrasive particles contained in the medium passing through the valve, are also compensated.

Попадающие между поверхностями вкладышей затвора и направляющих элементов корпуса отдельные мельчайшие частицы счищаются поперечными канавками 45, 46, 47 направляющих элементов 28 и, перемещаясь по стенкам упомянутых поперечных канавок, попадают в продольные по ходу затвора канавки 42, 43, 44 вкладышей 33, 34, 35, по которым выходят за пределы взаимодействующих поверхностей. Перемещение твердых частиц, содержащихся в пульпе или суспензии, по стенкам поперечны канавок обеспечивается тем, что они наклонены к направлению перемещения затвора под углом a, величина которого выполнена в соответствии с фрикционными свойствами твердых частиц, содержащихся в среде, проходящей через задвижку. The smallest particles falling between the surfaces of the shutter liners and the guiding elements of the housing are cleaned by the transverse grooves 45, 46, 47 of the guide elements 28 and, moving along the walls of the said transverse grooves, fall into the grooves 42, 43, 44 longitudinally along the shutter of the liners 33, 34, 35 along which go beyond the boundaries of interacting surfaces. The movement of solid particles contained in the pulp or suspension along the walls of the transverse grooves is ensured by the fact that they are inclined to the direction of movement of the shutter at an angle a, the value of which is made in accordance with the frictional properties of solid particles contained in the medium passing through the valve.

В крайнем нижнем положении затвор 6 своими скосами 15 взаимодействует с упорами 14 корпуса 2 и прижимается своей уплотнительной поверхностью 7 к уплотнительной поверхности 8 седла 4, герметично перекрывая поток пульпы или суспензии, проходящей через задвижку. Беспрепятственному поджатию затвора 6 к седлу 4 способствует упругость элементов 40 и 41, за счет чего возможно ограниченное перемещение затвора вдоль проходного канала 1. За счет беспрепятственного поджатия затвора к седлу повышается надежность перекрытия потока и ресурс всего устройства. In the lowermost position, the shutter 6, with its bevels 15, interacts with the stops 14 of the housing 2 and is pressed by its sealing surface 7 to the sealing surface 8 of the seat 4, hermetically blocking the flow of pulp or suspension passing through the valve. The elasticity of the elements 40 and 41 contributes to the unhindered preload of the shutter 6 to the seat 4, due to which the shutter can move along the passage channel 1 in a limited way. The unobstructed preload of the shutter to the seat increases the reliability of flow shutoff and the life of the entire device.

Аналогичные компенсации отклонений в размерах деталей, очистка направляющих элементов происходят и при открывании предлагаемой задвижки. Similar compensation for deviations in the dimensions of the parts, cleaning of the guide elements occur when opening the proposed valve.

В целом применение заявляемого устройства позволит предохранить направляющие элементы затвора от быстрого износа и повысить надежность перекрытия потока, а также другие функциональные способности задвижки и ее ресурс. ЫЫЫ2 ЫЫЫ4 In General, the use of the inventive device will protect the guiding elements of the shutter from rapid wear and increase the reliability of the shutoff of the flow, as well as other functional capabilities of the valve and its resource. YYY2 YYY4

Claims

1. A valve for abrasive media containing a locking member, a housing with removable guides located on its walls, characterized in that the locking member is provided with removable guiding elements in the form of liners, while the liners and removable guiding bodies are made with grooves and are placed with the possibility of elastic interaction between themselves.

2. The valve according to claim 1, characterized in that the removable guide bodies are connected to the body wall by rods mounted perpendicular to it.

3. The valve according to claim 1, characterized in that it is equipped with a compensator, on which at least one of two removable guides interacting with each other is mounted.

4. The valve according to claim 1, characterized in that the grooves on one of the guides are made along the larger side, and on the other guide, interacting with the first, the grooves are transversely inclined to its larger side.