RU2293238C1

RU2293238C1 - Shutoff control valving device

Info

Publication number: RU2293238C1
Application number: RU2005115362/06A
Authority: RU
Inventors: Александр Нухович Коблев (RU); Александр Нухович Коблев; Владимир Григорьевич Миронцев (RU); Владимир Григорьевич Миронцев
Original assignee: Открытое акционерное общество "НПО "Промавтоматика"
Priority date: 2005-05-20
Filing date: 2005-05-20
Publication date: 2007-02-10
Also published as: RU2005115362A

Abstract

FIELD: pipeline valving systems.

SUBSTANCE: device comprises flat valving gate mounted between the inlet and outlet spaces and provided with opening. The valving gate is connected with the rod of the drive and is in a contact with the seat. The seats are mounted in the inlet and outlet spaces. The ring sealing member is placed from the side of the seat of the outlet space. The valve gate is provided with two additional ring sealing members arranged from the side of the seat of the inlet space and define a relief space between them. The space is in communication with outlet space through the passages made in the valving gate. The valving gate is secured to the shaft, is shaped into a cylinder, and is coaxially set in the cylindrical seat. The seat is mounted in the inlet space. The valving gate has two additional openings whose centers are arranged over the same diameter coaxially to the valving gate at the same distance from each other. The same coaxial openings are made in the cylindrical seat. The area of the surface of the relief space is equal to the area of the surface bounded by the ring sealing member placed from the side of the seat of the outlet space minus the area of the openings in the valving gate. The center of one of the openings in the valving gate is placed at the main vertical axis behind the center. The rod of the drive is mounted in the outlet space and provided with a projection at its end having the horizontal groove. From the side of the outlet space the shaft is made of a crank whose pin cooperating with the groove in the rod projection is positioned at a constant radius.

EFFECT: enhanced reliability.

2 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной арматуре, а именно к отключающим устройствам с запорным элементом, совершающим скользящее движение между седловыми поверхностями, имеющими форму поверхностей тел вращения, и может быть использовано в газовой промышленности для регулирования расхода газового потока.The invention relates to pipe fittings, and in particular to disconnecting devices with a locking element that makes a sliding movement between saddle surfaces having the shape of surfaces of bodies of revolution, and can be used in the gas industry to control the flow of gas flow.

Известно устройство, содержащее корпус с проходным каналом, соосно которому установлено неподвижное седло с отверстием. В седле установлен плоский шибер с вкладышем. При необходимости регулирования расхода проходящей среды подают соответствующий сигнал на привод, который перемещает плоский шибер с вкладышем относительно седла, в результате чего проходное отверстие в седле частично перекрывается шибером (а.с. №785579, МПК F 16 K 3/00, приор. от 17.10.75 г.).A device is known comprising a housing with a passage channel coaxially to which a fixed saddle with a hole is installed. A flat gate with a liner is installed in the saddle. If it is necessary to control the flow rate of the flowing medium, a corresponding signal is supplied to the drive, which moves the flat gate with the liner relative to the seat, as a result of which the passage hole in the seat is partially blocked by the gate (AS No. 785579, IPC F 16 K 3/00, prior. 10.17.75 g.).

Недостатком устройства является большая сила прижатия плоского шибера с вкладышем к седлу от действия перепада давления, что вызывает износ трущихся поверхностей и снижает их долговечность.The disadvantage of this device is the high pressing force of the flat gate with the liner to the saddle from the action of a differential pressure, which causes wear of the rubbing surfaces and reduces their durability.

Известен шиберный затвор, позволяющий частично уменьшить силу прижатия шибера. Устройство содержит шиберный затвор, состоящий из основного шибера, соединенного с приводом перемещения, и дополнительного шибера с вырезом для прохода рабочей среды, причем в вырезе дополнительного шибера установлена решетка и между ней и основным шибером образована разгрузочная полость (а.с. №811031, кл. F 16 K 3/34, 1977 г.).Known slide gate, which allows to partially reduce the force of pressing the gate. The device comprises a slide gate, consisting of a main gate connected to the displacement drive, and an additional gate with a cut-out for the passage of the working medium, with a grill installed in the neck of the additional gate and an unloading cavity formed between it and the main gate (AS No. 811031, class F 16 K 3/34, 1977).

Недостатком затвора является то, что при больших перепадах давления транспортируемой среды, несмотря на частичную разгрузку шибера, износ трущихся поверхностей сохраняется.The disadvantage of the shutter is that with large pressure drops of the transported medium, despite the partial discharge of the gate, the wear of the rubbing surfaces is maintained.

Известен шиберный затвор, содержащий расположенный в корпусе между входной и выходной полостями плоский с уплотняющей поверхностью шибер с отверстием, связанный с приводом и контактирующий с седлами, расположенными во входной и выходной полостях, и кольцевые уплотнительные элементы, при этом шибер снабжен двумя дополнительными кольцевыми уплотняющими элементами, расположенными со стороны седла входной полости и образующими между собой разгрузочную полость, а на противоположной стороне шибера размещен другой уплотнительный кольцевой элемент, при этом площадь поверхности разгрузочной полости равна площади поверхности, ограниченной кольцевым уплотнительным элементом на противоположной стороне шибера и отверстием в шибере, а в последнем выполнены каналы для сообщения разгрузочной полости с выходной полостью (а.с. №1663295, F 16 K 3/316, 20.12.89 г.).A gate valve is known, comprising a gate with a hole located in the housing between the inlet and outlet cavities, having a hole flat with a sealing surface, connected to the actuator and in contact with seats located in the inlet and outlet cavities, and ring sealing elements, wherein the gate is provided with two additional ring sealing elements located on the saddle side of the inlet cavity and forming an unloading cavity between themselves, and on the opposite side of the gate there is another sealing ring th element, wherein the surface area of the discharge cavity is equal to the surface area bounded by the annular sealing element on the opposite side of the gate and the hole in the gate, and in the latter channels are made for communication of the discharge cavity with the outlet cavity (AS No. 1663295, F 16 K 3 / 316, 12.20.89 g.).

Недостатком шиберного затвора является небольшой диапазон регулирования площади проходного отверстия по сравнению с условным проходом из-за поступательного перемещения шибера при относительно небольших габаритных размерах затвора.The disadvantage of the slide gate is a small range of regulation of the area of the passage opening in comparison with the conditional pass due to the translational movement of the gate with relatively small overall dimensions of the shutter.

Наиболее близким по совокупности существенных признаков, выбранным в качестве прототипа, является устройство запорно-регулирующее, содержащее расположенный в корпусе между входной и выходной полостями плоский шибер с отверстием, связанный с штоком привода и контактирующий с седлами, расположенными во входной и выходной полостях, и кольцевой уплотнительный элемент, расположенный со стороны седла выходной полости, при этом шибер снабжен двумя дополнительными кольцевыми уплотняющими элементами, расположенными со стороны седла входной полости и образующими между собой разгрузочную полость, соединенную каналами в шибере с выходной полостью, причем шибер неподвижно установлен на валу, выполнен цилиндрическим и размещен в, сопрягаемом с ним, соосном цилиндрическом седле, расположенном во входной полости, при этом в шибере аналогично отверстию выполнены еще два отверстия, причем центры всех отверстий расположены на одном диаметре соосном шиберу и на одинаковом расстоянии друг от друга, при этом аналогичные соосные отверстия выполнены в цилиндрическом седле, расположенном во входной полости, а на валу во входной полости неподвижно установлен кривошип, связанный шатуном с штоком привода, причем площадь поверхности разгрузочной полости равна площади поверхности, ограниченной кольцевым уплотнительным элементом, расположенным со стороны седла выходной полости без площади отверстий в шибере (патент на полезную модель РФ №42609, F 16 K 3/00, 3/22, 19.07.2004 г.).The closest set of essential features, selected as a prototype, is a locking-regulating device containing a flat gate with a hole located in the housing between the input and output cavities, connected to the actuator rod and in contact with saddles located in the input and output cavities, and an annular a sealing element located on the side of the seat of the outlet cavity, while the gate is equipped with two additional annular sealing elements located on the side of the input seat cavity and forming between them a discharge cavity connected by channels in the gate to the outlet cavity, the gate being fixedly mounted on the shaft, made cylindrical and placed in a mating with it coaxial cylindrical saddle located in the inlet cavity, while in the gate the same as the hole is made two holes, and the centers of all holes are located on the same diameter coaxial to the gate and at the same distance from each other, while similar coaxial holes are made in a cylindrical saddle located m in the inlet cavity, and on the shaft in the inlet cavity a crank fixed connected by a connecting rod to the actuator rod is fixed, and the surface area of the discharge cavity is equal to the surface area bounded by an annular sealing element located on the side of the seat of the outlet cavity without the area of the openings in the gate (patent for useful RF model No. 42609, F 16 K 3/00, 3/22, 07/19/2004).

Недостатком устройства запорно-регулирующего является то, что кривошип и шатун находятся в потоке перед регулирующим шибером и создают дополнительное сопротивление движению транспортируемой среды.The disadvantage of a locking-regulating device is that the crank and connecting rod are in the stream in front of the regulating gate and create additional resistance to the movement of the transported medium.

Задача, достигаемая изобретением, состоит в том, чтобы создать такое техническое решение, при использовании которого приводной механизм располагался за регулирующим шибером и не препятствовал движению транспортируемой среды.The problem achieved by the invention is to create such a technical solution, when using which the drive mechanism was located behind the control gate and did not impede the movement of the transported medium.

Для достижения названного технического результата устройство запорно-регулирующее содержит расположенный в корпусе между входной и выходной полостями плоский шибер с отверстием, связанный с штоком привода и контактирующий с седлами, расположенными во входной и выходной полостях, и кольцевой уплотнительный элемент, расположенный со стороны седла выходной полости, при этом шибер снабжен двумя дополнительными кольцевыми уплотняющими элементами, расположенными со стороны седла входной полости и образующими между собой разгрузочную полость, соединенную каналами в шибере с выходной полостью, причем шибер неподвижно установлен на валу, выполнен цилиндрическим и размещен в, сопрягаемом с ним, соосном цилиндрическом седле, расположенном во входной полости, при этом в шибере аналогично отверстию выполнены еще два отверстия, причем центры всех отверстий расположены на одном диаметре, соосном шиберу, и на одинаковом расстоянии друг от друга, при этом аналогичные соосные отверстия выполнены в цилиндрическом седле, расположенном во входной полости, причем площадь поверхности разгрузочной полости равна площади поверхности, ограниченной кольцевым уплотнительным элементом, расположенным со стороны седла выходной полости без площади отверстий в шибере.To achieve the technical result, the locking and control device comprises a flat gate with an opening located in the housing between the inlet and outlet cavities, connected to the actuator stem and in contact with saddles located in the inlet and outlet cavities, and an annular sealing element located on the side of the outlet cavity seat wherein the gate is equipped with two additional annular sealing elements located on the side of the saddle of the inlet cavity and forming an unloading a span connected by channels in the gate with the outlet cavity, and the gate is fixedly mounted on the shaft, made cylindrical and placed in the mating with it coaxial cylindrical seat located in the inlet cavity, while two more holes are made in the gate like the hole, and the centers of all the holes are located on the same diameter, coaxial to the gate, and at the same distance from each other, while similar coaxial holes are made in a cylindrical saddle located in the inlet cavity, and the surface area the discharge cavity is equal to the surface area bounded by an annular sealing element located on the side of the seat of the outlet cavity without the area of the openings in the gate.

Заявляемое устройство запорно-регулирующее отличается от прототипа тем, что центр одного из отверстий в шибере расположен на главной вертикальной оси за центром, а шток привода расположен в выходной полости и выполнен с выступом на конце, в котором выполнен горизонтальный паз, при этом вал со стороны выходной полости выполнен в виде кривошипа с постоянным радиусом расположения шипа, взаимодействующего с пазом выступа штока.The inventive locking and control device differs from the prototype in that the center of one of the openings in the gate is located on the main vertical axis behind the center, and the actuator stem is located in the output cavity and is made with a protrusion at the end in which the horizontal groove is made, with the shaft on the side the outlet cavity is made in the form of a crank with a constant radius of the tenon, interacting with the groove of the protrusion of the rod.

Предлагаемое изобретение изображено на чертеже, где на фиг.1 изображен продольный разрез устройства в открытом положении, на фиг.2 - вид А на фиг.1.The invention is shown in the drawing, in which Fig. 1 shows a longitudinal section of the device in the open position, Fig. 2 is a view A in Fig. 1.

Устройство запорно-регулирующее содержит корпус 1, в котором между входной 2 и выходной 3 полостями расположен неподвижно установленный на валу 4 плоский цилиндрический шибер 5 с тремя отверстиями 6, центры которых расположены на одном диаметре соосном шиберу и на одинаковом расстоянии друг от друга, причем центр одного из них расположен на главной вертикальной оси за центром.The locking-regulating device comprises a housing 1, in which between the input 2 and output 3 cavities there is a flat cylindrical gate 5 fixedly mounted on the shaft 4 with three holes 6, the centers of which are located on the same diameter coaxial to the gate and at the same distance from each other, with the center one of them is located on the main vertical axis behind the center.

Шибер с одной стороны размещен в, сопрягаемом с ним, соосном цилиндрическом седле 7, расположенном во входной полости, а с другой стороны контактирует с седлом 8, расположенным в выходной полости, при этом шибер снабжен кольцевым уплотнительным элементом 9, расположенным со стороны седла выходной полости и двумя дополнительными кольцевыми уплотняющими элементами 10, 11, расположенными со стороны седла входной полости и образующими между собой разгрузочную полость 12, соединенную каналами 13 в шибере с выходной полостью. В цилиндрическом седле, расположенном во входной полости, выполнены отверстия 14 соосные аналогичным отверстиям в шибере.The gate on one side is placed in a mating coaxial cylindrical seat 7 located in the inlet cavity, and on the other hand is in contact with the seat 8 located in the outlet cavity, the gate being provided with an annular sealing element 9 located on the side of the outlet cavity seat and two additional annular sealing elements 10, 11 located on the saddle side of the inlet cavity and forming an unloading cavity 12 connected by channels 13 in the gate with the outlet cavity. In a cylindrical saddle located in the inlet cavity, holes 14 are made coaxial with similar holes in the gate.

Шток 15 привода 16 расположен в выходной полости и выполнен с выступом 17 на конце, в котором выполнен горизонтальный паз 18. Вал со стороны выходной полости выполнен в виде кривошипа с постоянным радиусом шипа 19, взаимодействующего с пазом выступа штока.The rod 15 of the actuator 16 is located in the outlet cavity and is made with a protrusion 17 at the end in which a horizontal groove is made 18. The shaft from the side of the outlet cavity is made in the form of a crank with a constant radius of the stud 19 interacting with the groove of the rod protrusion.

Площадь поверхности разгрузочной полости равна площади поверхности, ограниченной кольцевым уплотнительным элементом, расположенным со стороны седла выходной полости без площади отверстий в шибере.The surface area of the discharge cavity is equal to the surface area bounded by an annular sealing element located on the side of the seat of the outlet cavity without the area of the openings in the gate.

Устройство работает следующим образом. В исходном положении устройство находится в открытом положении. При необходимости регулирования расхода транспортируемой среды подают соответствующий сигнал на привод 16, шток 15 которого перемещается вниз и через шип 19 поворачивает вал 4 и неподвижно установленный на нем плоский цилиндрический шибер 5 относительно неподвижных седел 7 и 8, в результате отверстия 14 в седле 7 частично перекрываются шибером 5 и расход уменьшается.The device operates as follows. In the initial position, the device is in the open position. If it is necessary to control the flow rate of the transported medium, a corresponding signal is supplied to the actuator 16, the rod 15 of which moves down and through the spike 19 rotates the shaft 4 and the flat cylindrical slide 5 fixedly mounted on it relative to the fixed seats 7 and 8, as a result of the holes 14 in the saddle 7 partially overlap gate 5 and the flow rate decreases.

При перемещении шибера 5 независимо от перепада давления на нем обеспечивается уравновешивание шибера между двумя седлами 7 и 8 за счет разгрузочной полости 12, так как в ней обеспечивается такое же давление, что и в выходной полости 3 за счет каналов 13 в шибере 5, а сила от перепада давления, направленная от седла 7 на шибер 5 уравновешивается силой от перепада давления, направленной на шибер 5 от седла 8.When moving the gate 5, regardless of the pressure drop across it, the gate is balanced between the two saddles 7 and 8 due to the discharge cavity 12, since it provides the same pressure as in the outlet cavity 3 due to the channels 13 in the gate 5, and the force from the differential pressure, directed from the seat 7 to the gate 5 is balanced by the force from the differential pressure directed to the gate 5 from the seat 8.

При необходимости перекрытия прохода транспортируемой среды подают максимальный по величине сигнал на привод 16. Шток 15 перемещается вниз в свое крайнее нижнее положение и при этом через шип 19 поворачивает вал 4 и плоский шибер 5 относительно неподвижных седел 7 и 8, в результате чего отверстия 14 в седле 7 полностью перекрываются шибером 5, прекращая подачу транспортируемой среды из входной полости 2 в выходную 3.If it is necessary to block the passage of the transported medium, the maximum signal is supplied to the actuator 16. The rod 15 moves down to its lowest position and, through the spike 19, rotates the shaft 4 and the flat gate 5 relative to the fixed seats 7 and 8, resulting in holes 14 in the saddle 7 is completely blocked by the gate 5, stopping the flow of the transported medium from the inlet cavity 2 to the outlet 3.

Благодаря использованию приводного механизма, расположенного за регулирующим шибером вне зоны проходных отверстий, повышается надежность работы устройства.Thanks to the use of a drive mechanism located behind the control gate outside the zone of passage openings, the reliability of the device is increased.

Claims

The locking and regulating device, comprising a flat gate with an opening located in the housing between the inlet and outlet cavities, connected to the actuator stem and in contact with seats located in the inlet and outlet cavities, and an annular sealing element located on the side of the outlet cavity seat, wherein the gate equipped with two additional annular sealing elements located on the side of the saddle of the inlet cavity and forming a discharge cavity connected by channels in the gate with the outlet the cavity, the gate being fixedly mounted on the shaft, made cylindrical and placed in the coaxial cylindrical seat mating with it located in the inlet cavity, while two more holes are made in the gate like the hole, the centers of all holes being located on the same diameter, coaxial to the gate, and at the same distance from each other, while similar coaxial holes are made in a cylindrical saddle located in the inlet cavity, and the surface area of the discharge cavity is equal to the surface area, about bordered by an annular sealing element located on the saddle side of the outlet cavity without the area of the openings in the gate, characterized in that the center of one of the holes in the gate is located on the main vertical axis behind the center, and the actuator stem is located in the outlet cavity and is made with a protrusion at the end, which made a horizontal groove, while the shaft from the side of the output cavity is made in the form of a crank with a constant radius of the spike, interacting with the groove of the protrusion of the rod.