RU2168095C2

RU2168095C2 - Check valve-gate

Info

Publication number: RU2168095C2
Application number: RU99113259/06A
Authority: RU
Inventors: П.М. Гаврилов; Л.Б. Галузо; ков В.Н. Мещер; В.Н. Мещеряков; О.Н. Романов; С.С. Рыбачков; В.И. Фатин; А.А. Цыганов
Original assignee: Сибирский химический комбинат
Priority date: 1999-06-17
Filing date: 1999-06-17
Publication date: 2001-05-27

Abstract

FIELD: mechanical engineering. SUBSTANCE: check valve-gate is used as shut-off protective member in pipelines carrying liquid media. It has body with seat, cover, spindle, gate, lever with turning axle, and rest. Platform is positioned between body and seat. Platform is provided with hole for spindle, sealing circular projection and recess, boss with seat for turning axle, and windows for passing the elements of lever attachment to axle. Rest is made as a plate moved in guide slots of body and fixed to spindle by detachable joint. Lever is provided with cams interacting directly with rest and gate. Lock positioned on gate tail-piece keeps the latter in coaxial hole of lever. The invention makes it possible to reduce quantity of pipeline valves and to reconstruct shutoff fittings of the first circuits at acting atomic power plants without fundamental reconstruction of pipelines. EFFECT: enhanced efficiency. 4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к конструкции энергетической трубопроводной арматуры, используемой в качестве запорного предохранительного органа в трубопроводах с жидкими средами, и может быть применено для повышения безопасной эксплуатации действующих атомных электростанций (АЭС) с жидким теплоносителем. Известна задвижка (RU, Патент 2007648, кл. F 15 K 3/18, 1994 г.), содержащая корпус с направляющими для движения затвора, седла, крышку, сальник, шпиндель с ходовой гайкой, затвор, состоящий из двух дисков с эластичными кольцами, направляющие одного диска расположены под углом к направляющим другого диска, шпиндель на конце выполнен клинообразным, а диски соединены со шпинделем цепями. Недостатками конструкции являются:
- невозможность воздействия рабочей средой на диски для прекращения потока в обратном направлении;
- прекращение потока рабочей среды механическим воздействием имеет существенную инерционность, что увеличивает утечку теплоносителя;
- необходимо в паре с задвижкой устанавливать отсекающую арматуру.The invention relates to the design of energy pipe fittings used as a shut-off safety element in pipelines with liquid media, and can be used to increase the safe operation of existing nuclear power plants (NPPs) with a liquid coolant. Known valve (RU, Patent 2007648, class F 15 K 3/18, 1994), comprising a housing with guides for the movement of the shutter, seats, cover, gland, spindle with spindle nut, shutter, consisting of two disks with elastic rings , the guides of one disk are located at an angle to the guides of another disk, the spindle at the end is wedge-shaped, and the disks are connected to the spindle by chains. The disadvantages of the design are:
- the impossibility of exposure to the working medium on the disks to stop the flow in the opposite direction;
- the termination of the flow of the working medium by mechanical action has a significant inertia, which increases the leakage of the coolant;
- it is necessary to install shutoff valves together with the valve.

Известен обратный клапан (RU, патент 2032845, кл. F 16 K 15/03, 1995 г. ), содержащий размещенные в корпусе с проходным каналом седло и затвор, связанный шарниром с поворотным рычагом, шарнир расположен ниже центра тяжести затвора, а его верхняя кромка упруго прижата к рычагу. A non-return valve is known (RU, patent 2032845, class F 16 K 15/03, 1995), comprising a seat and a bolt located in a housing with a passage channel and connected by a hinge to a rotary lever, the hinge is located below the center of gravity of the shutter, and its upper the edge is elastically pressed against the lever.

Недостатками конструкции являются:
- отсутствует механизм принудительного закрытия затвора для прекращения потока среды в обоих направлениях;
- отсутствует регулировка высоты подъема затвора над седлом;
- ось поворотного рычага крепится на корпусе, что создает дополнительную нагрузку на корпус;
- передача давления от затвора на рычаг через шарнирную связь ускоряет износ деталей и снижает эксплуатационную надежность;
- необходимо в паре с обратным клапаном устанавливать дополнительную запорную арматуру.The disadvantages of the design are:
- there is no mechanism for closing the shutter to stop the flow of medium in both directions;
- there is no adjustment of the height of the shutter lift above the seat;
- the axis of the rotary lever is mounted on the housing, which creates additional load on the housing;
- the transfer of pressure from the valve to the lever through the articulated connection accelerates the wear of parts and reduces operational reliability;
- it is necessary to install additional check valves together with a non-return valve.

Известен обратный клапан (RU, патент N 2117845, кл. F 16 K 15/03, 1998 г.) - прототип, - содержащий корпус с седлом, затвор, закрепленный с помощью рычага на поворотной оси, съемный шток с головкой и шпиндель, выполненный полым, на рычаге установлен упор, расположенный с возможностью взаимодействия с полым шпинделем и размещенным внутри него съемным штоком, а упор выполнен с углублением вогнуто-сферической формы и с отверстием для соединения с головкой съемного штока. Known check valve (RU, patent N 2117845, class F 16 K 15/03, 1998) - prototype, - comprising a housing with a seat, a shutter, mounted with a lever on a rotary axis, a removable rod with a head and a spindle made hollow, an emphasis is mounted on the lever, arranged to interact with the hollow spindle and the removable rod located inside it, and the emphasis is made with a concave-spherical recess and with an opening for connection to the head of the removable rod.

Недостатками конструкции прототипа являются:
- силовое воздействие затвора на рычаг через ось создает повышенный износ последней и снижает эксплуатационную надежность;
- ось поворотного рычага создает дополнительную нагрузку на корпус;
- расположение оси рычага на корпусе усложняет конструкцию и увеличивает объем ремонтных работ;
- отсутствует фиксация от вращения при осевых перемещениях шпинделя ходовой гайкой.The disadvantages of the design of the prototype are:
- the force action of the shutter on the lever through the axis creates increased wear of the latter and reduces operational reliability;
- the axis of the rotary lever creates additional load on the housing;
- the location of the axis of the lever on the housing complicates the design and increases the amount of repair work;
- there is no fixation from rotation during axial movements of the spindle with a running nut.

Задачей изобретения является создание конструкции, совмещающей обратный клапан и задвижку, в которой устранены недостатки, присущие перечисленным известным видам трубопроводной арматуры. The objective of the invention is to provide a design that combines a check valve and a valve, which eliminates the disadvantages inherent in the listed known types of pipe fittings.

Для решения задачи в конструкцию обратного клапана-прототипа, содержащего корпус с направляющими пазами и седлом, затвор, закрепленный с помощью рычага на поворотной оси, шпиндель и упор, введена платформа, которая снабжена кольцевыми выступами и пазом для уплотнения с корпусом и с крышкой, отверстием для прохода шпинделя и приливом с гнездом для поворотной оси, упор выполнен в виде пластины, перемещаемой по направляющим пазам корпуса и соединенной жестко со шпинделем, рычаг снабжен кулачками, передающими воздействие упора непосредственно на затвор, на хвостовике которого размещен фиксатор для закрепления на рычаге в соосно выполненном отверстии. To solve the problem, a design of a non-return valve-prototype containing a housing with guide grooves and a seat, a shutter fixed with a lever on the rotary axis, a spindle and an emphasis, introduced a platform, which is equipped with annular protrusions and a groove for sealing with the housing and with a cover, a hole for the passage of the spindle and the tide with a socket for the rotary axis, the emphasis is made in the form of a plate that moves along the guide grooves of the housing and is rigidly connected to the spindle, the lever is equipped with cams that transmit the impact of the emphasis directly but on the shutter, on the shank of which a latch is placed for fixing on the lever in a coaxially made hole.

На фиг. 1 представлена конструкция заявленного обратного клапана-задвижки с принудительным закрытием затвора. Затвор показан в закрытом положении. Стрелкой показано направление движения прямого потока. In FIG. 1 shows the design of the inventive check valve-valve with a forced shutter closure. The shutter is shown in the closed position. The arrow shows the direction of forward flow.

На фиг. 2 изображен узел крепления рычага на платформе с помощью поворотной оси. Разрез А-А. In FIG. 2 shows a lever attachment assembly on a platform with a pivot axis. Section AA.

На фиг. 3 представлен узел крепления хвостовика затвора с помощью фиксатора на рычаге в соосно выполненном отверстии и показаны во взаимодействии подвижный упор, кулачки рычага и затвор в закрытом положении. Разрез Б-Б. In FIG. Figure 3 shows the attachment of the shutter shank with a latch on the lever in a coaxially made hole and shows in interaction the movable stop, the cams of the lever and the shutter in the closed position. Section BB.

На фиг. 4 показан подвижный упор в пазах корпуса и узел соединения упора со шпинделем. Вид В. In FIG. 4 shows a movable stop in the grooves of the housing and a node for connecting the stop to the spindle. View B.

Обратный клапан-задвижка (фиг. 1) содержит корпус 1 с пазами 2 и седлом 3, крышку 4, затвор 5, рычаг 6, поворотную ось 7, шпиндель 8 с ходовой гайкой 9, уплотнение 10. Между корпусом и крышкой установлена платформа 11 с кольцевыми выступом 12 и пазом 13, которые являются элементами уплотнения с корпусом 1 и с крышкой через прокладки 14. Через центральное отверстие 15 проходит шпиндель 8. The check valve-valve (Fig. 1) contains a housing 1 with grooves 2 and a seat 3, a cover 4, a shutter 5, a lever 6, a rotary axis 7, a spindle 8 with a driving nut 9, a seal 10. A platform 11 is installed between the body and the cover the annular protrusion 12 and the groove 13, which are the elements of the seal with the housing 1 and with the cover through the gasket 14. Through the Central hole 15 passes the spindle 8.

На платформе 11 (фиг. 2) размещен прилив 16 с отверстием (гнездом) 17 для поворотной оси и выполнены окна 18, в которых размещены элементы крепления рычага 6 на поворотной оси 7. On the platform 11 (Fig. 2) there is a tide 16 with a hole (socket) 17 for the rotary axis and windows 18 are made in which the fastening elements of the lever 6 on the rotary axis 7 are placed.

Рычаг 6 снабжен (фиг. 3) отверстием 19, соосным с хвостовиком 20 затвора 5. На хвостовике 20 закреплен фиксатор 21, который удерживает затвор 5 на рычаге 6. The lever 6 is equipped (Fig. 3) with a hole 19, coaxial with the shank 20 of the shutter 5. On the shank 20, a latch 21 is fixed, which holds the shutter 5 on the lever 6.

Рычаг 6 снабжен двумя кулачками 22, через которые передается воздействие подвижного упора 23 на затвор 5. The lever 6 is equipped with two cams 22, through which the action of the movable stop 23 is transmitted to the shutter 5.

Подвижный упор 23 перемещается (фиг. 4) в пазах 2 корпуса 1 под воздействием шпинделя 8. Упор 23 и шпиндель 8 соединены разъемным соединением 24 типа "ласточкин хвост". Упор 23 удерживает шпиндель 8 от вращения при его продольных перемещениях под воздействием ходовой гайки 9. The movable emphasis 23 moves (Fig. 4) in the grooves 2 of the housing 1 under the influence of the spindle 8. The emphasis 23 and the spindle 8 are connected by a dovetail coupling 24. The emphasis 23 holds the spindle 8 from rotation during its longitudinal movements under the influence of the travel nut 9.

Уплотнение 10 герметизирует шпиндель 8 в крышке 4 и предотвращает выход среды за пределы обратного клапана-задвижки. The seal 10 seals the spindle 8 in the cover 4 and prevents the medium from escaping beyond the check valve.

Привод ходовой гайки 9 не показан. Drive nut 9 is not shown.

Отверстие 19 в рычаге 6 и хвостовик 20 затвора 5 могут иметь в сечении любую форму и соединяться с зазорами, обеспечивающими самоустановку затвора на седле. The hole 19 in the lever 6 and the shank 20 of the shutter 5 can have any shape in cross section and can be connected with gaps that provide for the shutter to self-install on the saddle.

Фиксатор 21 может иметь форму кольца и фиксироваться на хвостовике 20 затвора 5 любыми известными способами, включая эл. сварку. Обратный клапан-задвижка работает следующим образом. Перед включением обратного клапана - задвижки в эксплуатационный режим шпиндель 8 выводится из корпуса 1 с помощью ходовой гайки 9, при этом жестко связанный со шпинделем 8 подвижный упор 23 поднимается над кулачком 22 рычага 6. Давлением потока среды затвор 5 отводится от седла 3. Рычаг 6 поворачивается на поворотной оси 7 до прилегания кулачков 22 к подвижному упору 23. При этом затвор 5 с рычагом 6 переводится в крайнее открытое положение, а потоком среды прижимается вместе с кулачками 22 к упору 23. При исчезновении давления прямого потока среды возникает обратный поток, под воздействием которого затвор 5 прижимается к седлу 3, рычаг 6 поворачивается вокруг поворотной оси 7. Движение обратного потока среды прекращается. Дожатие затвора 5 к седлу 3 или принудительное прекращение прямого потока среды производится воздействием подвижного упора 23 через кулачки 22 рычага 6 на затвор 5. Для этого с помощью ходовой гайки 9 шпиндель 8 вводится внутрь корпуса 1. The latch 21 may be in the form of a ring and fixed on the shank 20 of the shutter 5 by any known means, including el. welding. Check valve-gate operates as follows. Before turning on the non-return valve - gate valve, the spindle 8 is withdrawn from the housing 1 by means of a travel nut 9, while the movable stop 23 rigidly connected to the spindle 8 rises above the cam 22 of the lever 6. The pressure of the valve 5 moves away from the seat 3. Lever 6 it rotates on the rotary axis 7 until the cams 22 adhere to the movable stop 23. In this case, the shutter 5 with the lever 6 is moved to the extreme open position, and is pressed together with the cams 22 against the stop 23. When the pressure of the direct flow of medium disappears hiccups reverse flow, under the influence of which the slide 5 is pressed against the seat 3, the lever 6 is rotated around the pivoting axis 7. Movement of the medium back flow stops. Pressing the shutter 5 to the seat 3 or forcibly stopping the direct flow of the medium is effected by the action of the movable stop 23 through the cams 22 of the lever 6 on the shutter 5. For this, with the help of the driving nut 9, the spindle 8 is inserted into the housing 1.

Применение подвижного упора как отдельного элемента позволит значительно увеличить усилие прижатия затвора к седлу в пределах допустимой нагрузки на шпиндель. Кулачки на рычаге обеспечивают непосредственную передачу усилия от упора на затвор, исключая силовое воздействие на рычаг, поворотную ось и хвостовик затвора. The use of a movable stop as a separate element will significantly increase the force of pressing the shutter against the seat within the allowable load on the spindle. Cams on the lever provide direct transmission of force from the stop to the bolt, excluding the force acting on the lever, the rotary axis and the shank of the bolt.

Платформа с размещенными на ней поворотной осью и рычагом с затвором образуют узел в сборе. Это обеспечит его замену с минимальными затратами труда и позволит проводить ремонт узла с применением станочного оборудования. Разъемное жесткое соединение шпинделя с подвижным упором значительно упрощает сборку-разборку извлекаемого узла на месте монтажа. A platform with a rotary axis and a lever with a shutter placed on it form a complete assembly. This will ensure its replacement with minimal labor and will allow repair of the unit using machine tools. The detachable rigid connection of the spindle with a movable stop significantly simplifies the assembly-disassembly of the extracted assembly at the installation site.

Предложенная конструкция обратного клапана-задвижки отвечает требованиям к системе аварийного расхолаживания реакторов (САОР), позволяет сократить количество трубопроводной арматуры на атомных электростанциях и реконструировать запорную арматуру первых контуров на действующих АЭС без капитальной реконструкции трубопроводов. The proposed design of a check valve-gate valve meets the requirements for an emergency reactor dampening system (SAOR), reduces the number of pipeline valves at nuclear power plants and reconstructs the shutoff valves of the first circuits at existing nuclear power plants without major reconstruction of pipelines.

Claims

1. The check valve-valve, comprising a housing with a seat, a cover, a spindle, a shutter, a lever with a rotary axis, an emphasis, characterized in that between the housing and the cover there is a platform with a hole for the spindle, sealing ring protrusion and a groove, a tide with a slot for the rotary axis and the windows for the passage of the lever fastening elements on the axis, the emphasis is made in the form of a plate movable in the guide grooves of the housing and rigidly connected by a detachable connection to the spindle, the lever is equipped with cams directly interacting with the emphasis and a shutter, on the shank of which there is a latch holding the shank in the coaxial hole of the lever.

2. The check valve according to claim 1, characterized in that the platform is sandwiched between the cover and the housing with gaskets.

3. The check valve according to claim 1, characterized in that the detachable connection of the stop with the spindle can be made in the form of a dovetail.

4. The check valve according to claim 1, characterized in that the latch may be in the form of a ring and fixed on the shank of the shutter.