RU2110001C1

RU2110001C1 - Gate valve

Info

Publication number: RU2110001C1
Application number: RU96104933A
Authority: RU
Inventors: Александр Леонидович Кузьмин; Игорь Михайлович Шатохин
Original assignee: Александр Леонидович Кузьмин; Игорь Михайлович Шатохин
Priority date: 1996-03-21
Filing date: 1996-03-21
Publication date: 1998-04-27

Abstract

FIELD: regulation of flows in systems of transportation of liquids and gases by pipe lines; metallurgy, chemical, construction and other industries. SUBSTANCE: gate valve has hollow body with inlet and outlet passages. Arranged inside body is slider-crank mechanism. Its slider is mounted for closing the straightway passage of body by its shut-off member flexibly pressed to bearing surface of body and engageable with inner surface of straightway passage of body. Shut-off member of slider is made in form of shut-off insert received by hole provided in this part of slider. Insert is made in form of sleeve. Wall of this sleeve is provided with corrugation- forming grooves. Bottom of sleeve is located on side of outlet passage of body and is pressed to bearing surface of body due to elastic deformation of part of its wall in area of corrugation-forming grooves. EFFECT: enhanced reliability. 3 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к трубопроводной запорной арматуре и может быть использовано для регулирования потоков в системах транспортировки жидкости и газа в химической, металлургической, строительной и других отраслях промышленности. The invention relates to pipeline valves and can be used to control flows in systems for transporting liquid and gas in the chemical, metallurgical, construction and other industries.

Из предшествующего уровня техники известна задвижка (см. SU, авт. свид. N 609016, кл. F 16 K 29/00, 1976), содержащая корпус, в полости которого с возможностью возвратно-поступательного перемещения размещены запорный диск со штоком, при этом на конце штока выполнен наклонный паз. В пазу одним концом установлен палец, другой конец которого шарнирно связан с центром запорного диска, который прижат к седлу с помощью дисковой пружины, действующей на палец. На стенке полости, на которой находится седло, выполнены наклонные выступы, торцевые поверхности которых расположены в плоскости взаимодействия запорной пары. За счет наличия наклонного паза в результате возвратно-поступательного движения штока запорный диск совершает как поступательное, так и вращательно движение в плоскости его уплотнительной поверхности. В результате наклонные выступы своими торцевыми поверхностями очищают уплотнительную поверхность запорного диска. A valve is known from the prior art (see SU, auth. Certificate N 609016, class F 16 K 29/00, 1976), comprising a housing in the cavity of which with a reciprocating movement a locking disc with a rod is placed, wherein an inclined groove is made at the end of the stem. A finger is installed at one end in the groove, the other end of which is pivotally connected to the center of the locking disk, which is pressed against the saddle by means of a disk spring acting on the finger. On the wall of the cavity on which the seat is located, inclined protrusions are made, the end surfaces of which are located in the plane of interaction of the locking pair. Due to the presence of an inclined groove as a result of the reciprocating movement of the rod, the locking disk performs both translational and rotational movement in the plane of its sealing surface. As a result, the inclined protrusions with their end surfaces clean the sealing surface of the locking disc.

Недостаток этого устройства заключается в том, что оно характеризуется низкой надежностью вследствие того, что под пружинным элементом могут скапливаться абразивные микрочастицы. В результате пружина перестает пружинить, а значит, запорный диск будет хуже прижиматься к седлу. The disadvantage of this device is that it is characterized by low reliability due to the fact that under the spring element can accumulate abrasive microparticles. As a result, the spring stops springing, which means that the locking disk will be worse pressed against the saddle.

Известна также задвижка (см. SU, авт. свид. N 1634914, кл. F 16 K 3/02, 1989), содержащая полый корпус с полуцилиндрическим днищем и расположенные на нем седла с проходным каналом, запорный диск с зубьями, кинематически связанный с приводным валом через кулису, жестко закрепленную на валу, и шток, одним концом свободно установленный на кулисе, а другим жестко прикрепленный к подвижному элементу. Подвижный элемент выполнен в виде дискового элемента, непосредственно контактирующего с поверхностью запорного диска, и содержит пружинный элемент в виде лепестковой пластины и упоры, установленные с возможностью контакта с пружинным элементом и размещенные вне проходного канала симметрично относительно вертикальной оси запорного диска в диаметральной плоскости, перпендикулярной торцу запорного диска. A gate valve is also known (see SU, auth. Certificate N 1634914, class F 16 K 3/02, 1989), comprising a hollow body with a semi-cylindrical bottom and seats located on it with a passage channel, a locking disk with teeth kinematically connected with the drive shaft through the wings, rigidly mounted on the shaft, and the rod, one end freely mounted on the wings, and the other rigidly attached to the movable element. The movable element is made in the form of a disk element in direct contact with the surface of the locking disk, and contains a spring element in the form of a petal plate and stops installed with the possibility of contact with the spring element and placed outside the passage channel symmetrically relative to the vertical axis of the locking disk in a diametrical plane perpendicular to the end face locking disk.

Данная задвижка не надежна в работе вследствие сложности ее конструкции. Действительно, из-за малейшей неточности изготовления элементов давление на запорный диск будет передаваться неравномерно, что приведет к его перекосу, а значит, к неплотному прижатию к седлу. Под лепестковым пружинным элементом могут скапливаться абразивные микрочастицы, в результате чего дисковая пружина перестает пружинить, а значит, хуже прижимает запорный элемент к седлу. This valve is not reliable in operation due to the complexity of its design. Indeed, due to the slightest inaccuracy in the manufacture of the elements, the pressure on the locking disk will be transmitted unevenly, which will lead to its distortion, and therefore, to loose pressure on the saddle. Abrasive microparticles can accumulate under the leaf spring element, as a result of which the disk spring ceases to spring, which means that it presses the locking element worse against the saddle.

Также известна задвижка (см. DE, патент N 84636, кл. 47 g, 26/03, 1895), взятая в качестве прототипа и содержащая полый корпус с входным и выходным каналами, внутри которого расположен кривошипно-ползунный механизм, ползун которого установлен с возможностью перекрытия проходного канала корпуса его запорной частью, поджатой к опорной поверхности корпуса, сопряженной с внутренней поверхностью проходного канала корпуса, причем запорная часть ползуна выполнена в виде запорного вкладыша-стакана, размещенного в отверстии, выполненном в этой части ползуна, при этом дно стакана обращено в сторону выходного канала корпуса. Also known is a valve (see DE, patent N 84636, class 47 g, 26/03, 1895), taken as a prototype and containing a hollow body with inlet and outlet channels, inside of which there is a crank-slide mechanism, the slider of which is installed with the possibility of blocking the passage channel of the housing with its locking part, drawn against the supporting surface of the housing, conjugated with the inner surface of the passage channel of the housing, and the locking part of the slider is made in the form of a locking liner-cup placed in the hole made in this part of the slider, while the bottom of the glass faces the output channel of the housing.

Недостаток этого устройства заключается в его низкой надежности из-за выхода из строя механизма прижима запорного вкладыша-стакана вследствие того, что отсутствует распорное усилие между вкладышем-стаканом и опорными поверхностями корпуса. The disadvantage of this device is its low reliability due to the failure of the clamping mechanism of the locking liner-cup due to the fact that there is no spacer force between the liner-cup and the supporting surfaces of the housing.

Задачей изобретения является повышение надежности и упрощение конструкции задвижки. The objective of the invention is to increase reliability and simplify the design of the valve.

Технический результат достигается тем, что в задвижке, содержащей полый корпус с входным и выходным каналами, внутри которого расположен кривошипно-ползунный механизм, ползун которого установлен с возможностью перекрытия проходного канала корпуса его запорной частью, поджатой к опорной поверхности корпуса, сопряженной с внутренней поверхностью проходного канала корпуса, причем запорная часть ползуна выполнена в виде запорного вкладыша-стакана, размещенного в отверстии, выполненном в этой части ползуна, при этом дно стакана обращено в сторону выходного канала, согласно изобретению стенка стакана выполнена с кольцевыми гофрообразующими канавками, расположенными с возможностью создания распорного усилия на вкладыше-стакане, передающего на опорные поверхности корпуса при упругой деформации гофр стенки стакана. The technical result is achieved by the fact that in a valve containing a hollow body with input and output channels, inside which there is a crank-slide mechanism, the slider of which is installed with the possibility of blocking the passage channel of the housing with its locking part, pressed against the supporting surface of the housing, mating with the inner surface of the passage the channel of the housing, and the locking part of the slider is made in the form of a locking liner-cup, placed in the hole made in this part of the slider, while the bottom of the glass faces the side of the outlet channel, according to the invention, the wall of the glass is made with annular corrugating grooves arranged with the possibility of creating a spacer force on the liner-glass, transmitting on the supporting surface of the housing during elastic deformation of the corrugation of the glass wall.

Кроме того, полый корпус может быть выполнен составным, в виде двух продолговатых фигурных фланцев и размещенной между ними вставки в виде овального кольца, образующего боковую поверхность корпуса, а кривошип ее кривошипно-ползунного механизма может быть размещен в секторном углублении одного из фланцев, при этом толщина кривошипа должна быть, по крайней мере, равной величине секторного углубления этого фланца. In addition, the hollow body can be made integral, in the form of two oblong shaped flanges and an insert placed between them in the form of an oval ring forming the side surface of the body, and the crank of its crank-slide mechanism can be placed in the sector recess of one of the flanges, while the thickness of the crank must be at least equal to the size of the sector recess of this flange.

Такое выполнение задвижки обеспечивает ее высокую надежность, поскольку устранена возможность отказа в работе из-за выхода из строя механизма прижима запорного элемента (вкладыша), а необходимое усилие его прижима к опорным поверхностям корпуса обеспечивается самим запорным вкладышем, который при поворотах приводного вала совершает только возвратно-поступательные перемещения, что уменьшает его износ и повышает ресурс безотказной работы. This embodiment of the valve ensures its high reliability, since the possibility of failure in operation due to failure of the clamping mechanism of the locking element (insert) is eliminated, and the necessary pressing force to the supporting surfaces of the housing is provided by the locking insert itself, which only rotates when the drive shaft rotates - progressive movement, which reduces its wear and tear and increases uptime.

На фиг. 1 изображена задвижка, вид в разрезе; на фиг. 2 - разрез по А-А на фиг. 1. In FIG. 1 shows a valve, a sectional view; in FIG. 2 is a section along AA in FIG. one.

Задвижка содержит полый корпус, выполненный в виде неподвижно соединенных между собой двух продолговатых фигурных фланцев 1 и 2, между которыми размещена вставка в виде овального кольца 3. Фланец 1 выполнен с опорной поверхностью 4 и снабжен входным патрубком 5. Фланец 2 выполнен с опорной поверхностью 6 и снабжен выходным патрубком 7. Оба фланца и патрубки выполнены с соосными каналами, образующими единый проходной канал 8 корпуса. В верхней части фланца 2 установлен приводной вал 9, с кривошипом 10 и ползуном 11, запорная часть которого выполнена составной, в виде запорного вкладыша 12, размещенного в отверстии 13, выполненном в этой части ползуна 11. Предпочтительно, чтобы вкладыш 12 был выполнен упругим и установлен в полости корпуса с упругой деформацией, обеспечивающей за счет этого его упругий прижим к опорным поверхностям 4 и 6 корпуса. The valve comprises a hollow body made in the form of two oblongly shaped oblong flanges 1 and 2 fixedly connected to each other, between which an insert is placed in the form of an oval ring 3. The flange 1 is made with a supporting surface 4 and is provided with an inlet pipe 5. The flange 2 is made with a supporting surface 6 and equipped with an outlet pipe 7. Both flanges and pipes are made with coaxial channels forming a single passage channel 8 of the housing. A drive shaft 9 is installed in the upper part of the flange 2, with a crank 10 and a slider 11, the locking part of which is made integral, in the form of a locking liner 12 located in the hole 13 made in this part of the slider 11. It is preferable that the liner 12 is made elastic and installed in the cavity of the housing with elastic deformation, which ensures due to this, its elastic pressure against the supporting surfaces 4 and 6 of the housing.

В варианте выполнения вкладыш 12 выполнен в виде стакана с кольцевыми гофрообразующими канавками 13. Габариты вкладыша 12 должны превышать проходное сечение канала 8. Вкладыш (стакан) 12 прижат к опорным поверхностям 4 и 6 с распорным усилием, обеспеченным упругой продольной деформацией участка его стенки, снабженной кольцевыми гофрообразующими канавками 13. Предпочтительно, чтобы дно стакана было расположено со стороны выходного патрубка 7. Кроме того, для обеспечения работоспособности задвижки, кривошип 10 ее кривошипно-ползунного механизма должен быть расположен в секторном углублении 14 фланца 2, при этом толщина кривошипа 10 должна быть, по крайней мере, равна величине секторного углубления 14 фланца. In an embodiment, the insert 12 is made in the form of a glass with annular corrugating grooves 13. The dimensions of the insert 12 must exceed the passage section of the channel 8. The insert (glass) 12 is pressed against the supporting surfaces 4 and 6 with a spacer force provided by elastic longitudinal deformation of a section of its wall provided with annular corrugated grooves 13. It is preferable that the bottom of the glass was located on the side of the outlet pipe 7. In addition, to ensure the efficiency of the valve, the crank 10 of its crank-slide mechanism should be located in the sector recess 14 of the flange 2, while the thickness of the crank 10 should be at least equal to the size of the sector recess 14 of the flange.

Работа задвижки осуществляется следующим образом. The operation of the valve is as follows.

При открывании задвижки с помощью привода осуществляют поворот приводного вала 9, передавая через кривошипно-ползунный механизм тяговое усилие на запорный вкладыш 12, который, перемещаясь вместе с ползуном, открывает проходное сечение задвижки. В открытом положении задвижка фиксируется с помощью соответствующего фиксатора (на фиг. не показан). When the valve is opened by means of a drive, the drive shaft 9 is rotated, transmitting the tractive force through the crank-slide mechanism to the locking insert 12, which, moving with the slider, opens the valve cross-section. In the open position, the valve is fixed using the corresponding lock (not shown in Fig.).

Для закрытия задвижки прокручивают приводной вал 10 в обратном направлении. При этом ползун 11 перемещает запорный элемент 12, перекрывая проходной канал 8. To close the valve, rotate the drive shaft 10 in the opposite direction. When this slider 11 moves the locking element 12, blocking the passage channel 8.

За счет обеспечения возможности относительного поворота ползуна 11 и вкладыша 12 вокруг своих осей, значительно снижается износ трущихся поверхностей (опорных поверхностей 4 и 6 корпуса задвижки и запорного вкладыша 12). Due to the possibility of relative rotation of the slider 11 and the liner 12 around its axes, the wear of rubbing surfaces (bearing surfaces 4 and 6 of the valve body and the locking liner 12) is significantly reduced.

Необходимая степень уплотнения обеспечивается при сборке задвижки за счет распорного усилия, возникающего при упругой деформации вкладыша 12. При выполнении вкладыша 12 в виде стакана это усилие направлено перпендикулярно опорным поверхностям корпуса задвижки и возникает из-за деформации гофров стенки стакана, образованных на его поверхности гофрообразующими канавками 13. The necessary degree of compaction is ensured during the assembly of the valve due to the spacer force arising from the elastic deformation of the insert 12. When the insert 12 is in the form of a cup, this force is directed perpendicular to the supporting surfaces of the valve body and arises due to the deformation of the corrugations of the wall of the cup formed on its surface by corrugated grooves thirteen.

В результате промышленного применения предложенной задвижки установлено, что по сравнению, например, с задвижками, снабженными винтовым приводом, заявленная задвижка характеризуется меньшими тяговыми усилиями, необходимыми для перемещения запорного элемента, и что особенно важно, в закрытом состоянии тяговое усилие приводного механизма максимально. Кроме того, конструктивной особенностью задвижки является эффект самоуплотнения и самоустанавливаемости взаимодействующих частей, что обеспечивает ее длительный ресурс безотказной работы. As a result of the industrial application of the proposed valve, it was found that, compared, for example, with valves equipped with a screw drive, the claimed valve is characterized by lower traction forces required to move the locking element, and most importantly, when closed, the traction force of the drive mechanism is maximum. In addition, the design feature of the valve is the effect of self-sealing and self-alignment of the interacting parts, which ensures its long service life.

Claims

1. A valve containing a hollow body with input and output channels, inside of which there is a crank-slide mechanism, the slider of which is installed with the possibility of blocking the passage channel of the housing with its locking part, drawn against the supporting surface of the housing, conjugated with the inner surface of the passage channel of the housing, and the locking part of the slider is made in the form of a locking insert-cup placed in the hole made in this part of the slider, with the bottom of the cup facing the outlet channel, characterized in that the wall of the glass is made with annular corrugating grooves located with the possibility of creating a spacer force on the liner-glass, transmitted to the supporting surfaces of the housing during elastic deformation of the corrugations of the glass wall.

2. The valve according to claim 1, characterized in that the hollow body is made up of two oblong shaped flanges and an insert placed between them in the form of an oval ring forming the side surface of the body.

3. The valve according to claim 1, characterized in that the crank of the crank-slide mechanism is installed in a sector recess made in one of the flanges of the housing, while the thickness of the crank is at least equal to the size of the sector recess of the flange.