RU2227854C2

RU2227854C2 - Self-mounting valve of two disk wedge valve

Info

Publication number: RU2227854C2
Application number: RU2002114209/06A
Authority: RU
Inventors: В.В. Котылевский; В.Н. Блинков
Original assignee: Акционерное общество открытого типа "Знамя труда" им. И.И. Лепсе
Priority date: 2002-05-28
Filing date: 2002-05-28
Publication date: 2004-04-27

Abstract

FIELD: locking pipeline armature. SUBSTANCE: device has body with wedge-shaped saddle surfaces. Spindle is engaged with wedge-shaped two-disk locking body. Locking body disks are provided with central lugs with contact surfaces. One of contact surfaces is sphere-shaped. Said disks are provided with diametrically opposite transverse shoulders for bayonet connection of disks to iron ring with recesses. Locking body disks are fixed in iron ring by means of axial stopping finger. Recesses in iron ring are made horizontally. Lugs and stopping finger are connected by castle-type connection. On stopping finger tooth is made. Slits are made in upper part of unfolded vertical shoulders. EFFECT: increased reliability of two disk wedge valve. 2 dwg

Description

Изобретение относится к запорной трубопроводной арматуре, в частности к двухдисковым клиновым задвижкам с самоустанавливающимся запорным органом.The invention relates to stop valves, in particular to double-wedge wedge gate valves with self-locking shut-off element.

Известен самоустанавливающийся затвор двухдисковой клиновой задвижки фирмы "Stahl Armaturen Persta GmbH" (см. Севастьянихин Г.И., Зарняский О.Н. Оптимальные технические решения узлов клиновых задвижек, выпускаемых зарубежными фирмами. - М.: ЦИНТИхимнефтемаш, 1991, с. 19, рис.7).Known self-locking shutter double-wedge gate valve company "Stahl Armaturen Persta GmbH" (see Sevastyanikhin GI, Zarnyaskiy ON Optimal technical solutions of wedge gate valves manufactured by foreign companies. - M .: TSINTIkhimneftemash, 1991, p. 19, fig. 7).

Затвор-аналог содержит корпус с клиновидным седлом и двухдисковый клиновой запорный орган, диски которого удерживаются в обойме с помощью байонетного соединения. Для фиксации дисков в рабочем положении использованы штифты, входящие в пазы, выполненные в верхних частях дисков. Самоустановка клина в затворе обеспечивается шаровой распорной деталью, помещенной между дисками.The analog shutter comprises a housing with a wedge-shaped saddle and a double-disk wedge locking element, the disks of which are held in a holder by means of a bayonet coupling. To fix the disks in the working position, the pins included in the grooves made in the upper parts of the disks are used. Self-installation of the wedge in the bolt is provided by a ball spacer placed between the disks.

Недостатками затвора-аналога являются сложность и трудоемкость осуществления стопорения рабочих дисков от проворота.The disadvantages of the shutter-analogue are the complexity and complexity of the implementation of locking the working discs from turning.

Прототипом заявляемого изобретения является самоустанавливающийся затвор двухдисковой клиновой задвижки Л 13160 АО "Знамя труда" (см. Промышленный каталог "Арматура трубопроводная и приводные устройства". - СПб.: Редакционно-издательский комплекс АО "Знамя труда", 1998, книга 2, раздел 8).The prototype of the claimed invention is a self-locking shutter of a double-plate wedge gate valve L 13160 JSC "Labor Banner" (see Industrial catalog "Valves and actuating devices." - SPb .: Editorial and publishing complex JSC "Banner of labor", 1998, book 2, section 8 )

Задвижка-прототип содержит корпус с клиновидным устройством седловых поверхностей и сочлененный со шпинделем клиновидный двухдисковый запорный орган. Диски запорного органа снабжены центральными бобышками с шаровыми контактными поверхностями и диаметрально противоположными поперечными заплечиками для байонетного соединения дисков с обоймой. Обойма снабжена вертикальными прорезями. При сборке запорного органа центральные бобышки дисков заводят в вертикальные прорези обоймы, разворачивают в обойме в горизонтальное рабочее положение и фиксируют осевым стопорным пальцем. Нижняя торцевая поверхность стопорного пальца опирается на горизонтальные площадки, выполненные на бобышках. Стопорный палец зафиксирован в обойме с обеспечением гарантированного зазора между верхним горцем пальца и приводным штоком. Шаровые контактные поверхности бобышек позволяют рабочим дискам в затворе разворачиваться вокруг точки взаимного контакта, выбирать угловые погрешности изготовления уплотнительных седловых поверхностей, компенсировать температурные деформации корпуса и самоустанавливаться, обеспечивая самоуплотнение затвора.The prototype gate valve comprises a housing with a wedge-shaped device of saddle surfaces and a wedge-shaped double-disk locking element articulated with a spindle. Disks of the locking body are equipped with central bosses with spherical contact surfaces and diametrically opposite transverse shoulders for bayonet connection of disks with a cage. The holder is equipped with vertical slots. When assembling the locking element, the central bosses of the disks are inserted into the vertical slots of the cage, deployed in the cage into a horizontal working position and fixed with an axial locking finger. The lower end surface of the locking finger rests on horizontal platforms made on bosses. The locking finger is fixed in the cage with a guaranteed clearance between the upper highlander of the finger and the drive rod. Spherical contact surfaces of the bosses allow the working disks in the shutter to turn around the point of mutual contact, choose the angular errors in the manufacture of sealing saddle surfaces, compensate for thermal deformations of the case and self-install, providing a self-sealing shutter.

Однако при воздействии на запорный орган приводного усилия или прочих внешних усилий между уплотнительными поверхностями рабочих дисков и седел возникают силы трения, результирующие которых создают крутящие моменты, стремящиеся развернуть рабочие диски относительно точки их контакта. По мере закрытия затвора крутящие моменты возрастают, что приводит к выталкиванию стопорного пальца, выборке гарантированного зазора между стопорным пальцем и приводным штоком и включению стопорного пальца в силовую цепь передачи приводного усилия от приводного штока к рабочим дискам. Стопорный палец, не предназначенный для передачи осевой нагрузки, не выдерживает этой нагрузки и разрушается. В зависимости от степени пластичности материалов рабочих дисков и стопорного пальца их контактные поверхности подвергаются расклепу либо скалыванию. Эффект самоустановки запорного органа в седле и герметизация затвора задвижки нарушаются.However, when a drive force or other external forces are applied to the locking member, friction forces arise between the sealing surfaces of the working disks and saddles, the resulting forces of which create torques that tend to rotate the working disks relative to their contact point. As the shutter closes, the torques increase, which leads to the ejection of the locking finger, the selection of the guaranteed clearance between the locking finger and the drive rod and the inclusion of the locking finger in the power transmission circuit of the drive force from the drive rod to the working disks. The locking finger, not intended to transmit axial load, does not withstand this load and collapses. Depending on the degree of plasticity of the materials of the working disks and the locking finger, their contact surfaces are riveted or chipped. The effect of the self-locking valve in the saddle and the sealing of the valve shutter are violated.

Недостатком прототипа является низкая надежность работы самоустанавливающегося затвора двухдисковой клиновой задвижки из-за разрушения стопорного пальца и ответных поверхностей рабочих дисков.The disadvantage of the prototype is the low reliability of the self-locking shutter of a double-disk wedge gate valve due to the destruction of the locking finger and the reciprocal surfaces of the working disks.

Заявляемое изобретение решает задачу повышения надежности работы двухдисковой клиновой задвижки.The claimed invention solves the problem of improving the reliability of a two-plate wedge gate valve.

Заявляемый самоустанавливающийся затвор двухдисковой клиновой задвижки включает корпус с клиновидным устройством седловых поверхностей и сочлененный со шпинделем самоустанавливающийся клиновидный двухдисковый запорный орган. Диски запорного органа снабжены центральными бобышками с контактными поверхностями, одна из которых выполнена шаровой, и диаметрально противоположными поперечными заплечиками для байонетного соединения дисков с обоймой. Обойма снабжена горизонтальными прорезями. Диски зафиксированы в обойме с помощью осевого стопорного пальца, связанного с бобышками дисков шлицевым соединением. Зуб шлицевого соединения выполнен на стопорном пальце, а шлицы - в верхней части развернутых вертикально поперечных заплечиков.The inventive self-locking shutter of a two-disk wedge gate valve includes a housing with a wedge-shaped device of the saddle surfaces and a self-installing wedge-shaped two-disk locking element articulated with a spindle. Disks of the locking body are equipped with central bosses with contact surfaces, one of which is made spherical, and diametrically opposite transverse shoulders for bayonet connection of disks with a holder. The holder is equipped with horizontal slots. The disks are fixed in a holder with the help of an axial locking pin connected to the spindle bosses by a spline connection. The tooth of the spline connection is made on the locking finger, and the splines in the upper part of the vertically deployed transverse shoulders.

Существо изобретения поясняется чертежом, на фиг.1 которого изображен заявляемый самоустанавливающийся затвор двухдисковой клиновой задвижки в разрезе, на фиг.2 - то же, разрез по А-А.The invention is illustrated in the drawing, in Fig.1 which shows the inventive self-locking shutter of a two-plate wedge gate valve in a section, in Fig.2 is the same, a section along aa.

Заявляемый затвор задвижки содержит клиновидные седла 1 и 2 и сочлененный с приводным штоком 3 клиновой запорный орган. Запорный орган включает рабочие диски 4 и 5, охватывающую диски обойму 6 и осевой стопорный палец 7. Хвостовик 8 приводного штока 3 размещен в гнезде 9 обоймы 6 и взаимодействует при возвратно-поступательном перемещении штока 3 с верхним 10 и нижним 11 торцами гнезда 9. Рабочие диски 4 и 5 снабжены центральными бобышками 12 и 13 с диаметрально противоположными поперечными заплечиками 14, 15, 16 и 17 для байонетного соединения дисков с обоймой 6. Бобышки 12 и 13 снабжены контактными поверхностями 18 и 19, одна из которых выполнена шаровой. В обойме 6 выполнены горизонтальные прорези 20 и 21 для заведения в них поперечных заплечиков 14, 15, 16, 17 бобышек 12 и 13. На стопорном пальце 7 выполнен зуб 22, а в периферийной части заплечиков 14 и 15 - шлицы 23 и 24, образующие шлицевое соединение стопорного пальца 7 и бобышек 12 и 13.The inventive valve shutter comprises wedge-shaped seats 1 and 2 and a wedge locking member articulated with the actuating rod 3. The locking body includes working disks 4 and 5, covering the cage 6 and the axial locking pin 7. The shank 8 of the drive rod 3 is located in the socket 9 of the cage 6 and interacts with the reciprocating movement of the rod 3 with the upper 10 and lower 11 ends of the socket 9. Workers the disks 4 and 5 are provided with central bosses 12 and 13 with diametrically opposite transverse shoulders 14, 15, 16 and 17 for bayonet connection of the disks with a holder 6. The bosses 12 and 13 are provided with contact surfaces 18 and 19, one of which is made of ball. In the holder 6, horizontal slots 20 and 21 are made for introducing the transverse shoulders 14, 15, 16, 17 of the bosses 12 and 13 into them. A tooth 22 is made on the locking finger 7, and slots 23 and 24 are formed in the peripheral part of the shoulders 14 and 15, forming spline connection of the locking finger 7 and the bosses 12 and 13.

При сборке запорного органа бобышку 12 рабочего диска 4 с поперечными заплечиками 14 и 16 заводят в горизонтальную прорезь 20 обоймы 6, бобышку 13 рабочего диска 5 с поперечными заплечиками 15 и 17 заводят в горизонтальную прорезь 21 обоймы 6 до соприкосновения контактных поверхностей 18 и 19 бобышек в точке контакта "О". Вслед за этим рабочие диски 4 и 5 разворачивают в обойме 6 в рабочее положение так, чтобы поперечные заплечики 14, 15, 16 и 17 бобышек 12 и 13 разместились вертикально, войдя в зацепление со стенками обоймы 6. Фиксация рабочего положения дисков 4 и 5 в обойме осуществляется осевым стопорным пальцем 7, зуб 22 которого заводят в шлицы 23 и 24 заплечиков 14 и 15. Между боковыми поверхностями зуба 22 и боковыми поверхностями шлицев 23 и 24 образуются зазоры "δ". Длину стопорного пальца 7 выбирают таким образом, чтобы между пальцем 7 и торцем 11 гнезда 9 сохранялся гарантированный зазор "γ".When assembling the locking element, the boss 12 of the working disk 4 with transverse shoulders 14 and 16 is inserted into the horizontal slot 20 of the holder 6, the boss 13 of the working disk 5 with transverse shoulders 15 and 17 is inserted into the horizontal slot 21 of the holder 6 until the contact surfaces 18 and 19 of the bosses come into contact contact point "O". Following this, the working disks 4 and 5 are deployed in the holder 6 to the working position so that the transverse shoulders 14, 15, 16 and 17 of the bosses 12 and 13 are placed vertically, engaging with the walls of the holder 6. Fixing the working position of the disks 4 and 5 in the yoke is carried by an axial locking finger 7, the tooth 22 of which is inserted into the slots 23 and 24 of the shoulders 14 and 15. Between the side surfaces of the tooth 22 and the side surfaces of the slots 23 and 24, gaps "δ" are formed. The length of the locking finger 7 is chosen so that between the finger 7 and the end face 11 of the socket 9, a guaranteed clearance "γ" is maintained.

При движении запорного органа на закрытие (открытие) задвижки приводное усилие от штока 3 передается попеременно на торцы 11 и 10 гнезда 9 обоймы 6, далее - через внутренние поверхности "Б", "В", "Г" и "Д" обоймы 6 на цилиндрические поверхности "Е" и "Ж" бобышек 12 и 13 рабочих дисков 4 и 5.When the locking element moves to close (open) the valve, the drive force from the rod 3 is transmitted alternately to the ends 11 and 10 of the socket 9 of the holder 6, then through the inner surfaces "B", "C", "G" and "D" of the holder 6 to cylindrical surfaces "E" and "F" of bosses 12 and 13 of working disks 4 and 5.

При возникновении крутящих моментов от результирующих сил трения на уплотни тельных поверхностях седел 1, 2 и рабочих дисков 4, 5 выбираются боковые зазоры "δ" между зубом 22 и шлицами 23 и 24, в результате чего происходит компенсация угловых погрешностей изготовления седел, температурных деформаций корпуса и самоустановка рабочих дисков в затворе. Дальнейший разворот рабочих дисков 4 и 5 вокруг точки их взаимного контакта "О" предотвращается зубом 22, боковые рабочие поверхности которого попеременно упираются в боковые поверхности шлицев 23 и 24 в дисках и осуществляют эффективное стопорение последних в заданном рабочем положении. Стопорный палец 7 при этом исключен из кинематико-силовой цепи "приводной шток 3 - обойма 6 - рабочие диски 4, 5" и осевых нагрузок не несет. Гарантированный зазор "γ" сохраняется.When torques arise from the resulting frictional forces on the sealing surfaces of the seats 1, 2 and working disks 4, 5, the lateral gaps "δ" between the tooth 22 and the slots 23 and 24 are selected, as a result of which the angular errors in the manufacture of saddles, temperature deformations of the body are compensated and self-installation of working disks in the shutter. A further turn of the working disks 4 and 5 around the point of their mutual contact “O” is prevented by a tooth 22, the lateral working surfaces of which alternately abut against the side surfaces of the slots 23 and 24 in the disks and effectively lock the latter in a predetermined working position. The locking finger 7 is thus excluded from the kinematic-power chain "drive rod 3 - ferrule 6 - working disks 4, 5" and does not carry axial loads. Guaranteed clearance "γ" is maintained.

Заявляемый самоустанавливающийся затвор двухдисковой клиновой задвижки обеспечивает надежное герметичное перекрытие трубопровода.The inventive self-locking shutter of a two-plate wedge gate valve provides reliable tight shutoff of the pipeline.

Claims

A self-locking shutter of a two-plate wedge gate valve, comprising a housing with a wedge-shaped device of saddle surfaces and a wedge-shaped two-disk locking element articulated with a spindle, the disks of which are provided with central bosses with contact surfaces, one of which is made spherical, and diametrically opposite transverse shoulders for bayonet connection of disks with provided slotted holes and fixing in the holder with an axial locking finger, characterized in that the slots in the holder are placed horizontally However, the bosses and the locking finger are connected by a spline connection, the tooth being made on the locking finger, and the slots in the upper part of the vertically deployed shoulders.