Віджимний елемент запірної засувки

Настоящее изобретение относится к запорном арматуре для гидросистем и может быть использовано как отжимающий элемент запорных задвижек для жидкостей с высокой степенью загрязнения и высоким содержанием пыли. Наиболее близким по технической сущности к заявляемому отжимающему элементу является отжимающий элемент запорной задвижки, который содержит наружный цилиндр с внутренним кольцевым буртиком на свободном конце, внутренний цилиндр с наружным кольцевым буртиком на свободном конце и расположенный между наружным и внутренним цилиндрами в их осевом направлении упругий элемент, выполненный в виде пакета тарельчатых пружин, при этом внутренний цилиндр выполнен с возможностью перемещения относительно наружного цилиндра с образованием герметичной кольцевой камеры между наружным и внутренним цилиндрами. Кольцевая камера соединена с одним гидравлическим контуром. Указанные признаки отжимающего элемента запорной задвижки являются общими признаками с признаками заявляемого отжимающего элемента. Однако после длительной эксплуатации в гидросистеме для отжимающих элементов могут возникнуть утечки, приводящие к тому, что пластины запорной задвижки не отжимаются от уплотнительных седел из-за отсутствия необходимого давления рабочей жидкости. Кроме того; пластины запорной задвижки после длительного нахождения в заданном положении буквально прилипают своими прокладками к неподвижным уплотнительным седлам запорной задвижки. В этом случае также требуется повышенное давление для приведения в действие пластин запорной задвижки. При наличии же утечек необходимое давление для приведения в действие пластин не может быть достигнуто. Таким образом, известный отжимающий элемент обладает пониженной эксплуатационной надежностью. В основу изобретения поставлена задача создания такого отжимающего элемента запорной задвижки, который за счет конструктивных изменений позволил бы достичь повышенной надежности его работы при минимальных конструктивных затратах. Эта задача решается отжимающим элементом запорной задвижки, содержащим наружный цилиндр с внутренним кольцевым буртиком на свободном конце, внутренний цилиндр с наружным кольцевым буртиком на свободном конце и расположенный между наружным и внутренним цилиндрами в их осевом направлении упругий элемент, выполненный в виде пакета тарельчатых пружин, при этом внутренний цилиндр выполнен с возможностью перемещения относительно наружного цилиндра с образованием герметичной кольцевой камеры между наружным и внутренним цилиндрами, при этом герметичная кольцевая камера соединена с первой и второй гидравлическими линиями, содержащими соответствующие обратные клапаны, каждая из которых соединена с отдельным гидравлическим контуром, каждый гидравлический контур действует независимо друг от друга и установлен с возможностью срабатывания одного из них при выходе из строя другого. Кроме того, герметичная кольцевая камера может быть соединена дополнительно с третьей гидравлической линией, соединенной с отдельным гидравлическим контуром, содержащим 2-позиционный распределитель и выполненный с возможностью обеспечения удаления рабочей жидкости из кольцевой камеры. Первая и вторая гидравлические линии соединены с кольцевой камерой с помощью отверстий, которые расположены аксиально относительно друг друга, а между отверстиями расположен кольцевой поршень, выполненный с возможностью осевого перемещения в кольцевой камере. На внутренней стороне наружного цилиндра выполнены две расположенные на осевом расстоянии друг от друга выемки, в каждую из которых входит одна из гидравлических линий, при этом обе выемки проходят по обеим сторонам соответствующей наружной кромки кольцевого поршня. При этом выемка, расположенная между внутренним кольцевым буртиком и примыкающей к нему внутренней стороной наружного диаметра, выполнена с возможностью прохождения по части торца кольцевого поршня, обращенного в внутреннему кольцевому буртику наружного цилиндра. Осевое расстояние между обоими отверстиями для рабочей жидкости в кольцевой камере по существу равно длине кольцевого поршня. Кольцевой поршень герметизирован от наружного и внутреннего цилиндров, при этом между кольцевыми буртиками с одной стороны и наружным и внутренним цилиндрами с другой стороны размещено уплотнение. Первая и вторая гидравлические линии могут содержать 2-позиционный распределитель, выполненный для обеспечения удаления рабочей жидкости из кольцевой камеры через первую или вторую гидравлическую линию. Применение отжимающего элемента такой конструкции позволяет повысить надежность эксплуатации, поскольку при выходе из строя одного из контуров полностью действует другой. Кроме того, сокращаются практически в два раза конструктивные расход, поскольку два гидравлических канала обслуживаются одним отжимающим элементом. А это приводит к сокращению количества отжимающих элементов для запорной задвижки соответственно со слабыми упругими элементами, в частности, тарельчатыми пружинами. Кроме того, предлагаемые "двухконтурные отжимающие элементы", согласно изобретению, могут быть изготовлены такого же типоразмера, в частности такой же конструктивной длины, как и известные "одноконтурные отжимающие элементы". На фиг.1 показан продольный разрез отжимающего элемента; на фиг.2 - верхняя половина отжимающего элемента по фиг.1 - в разжатом положении с подсоединением первого (нормального) гидравлического контура; на фиг.3 - верхняя половина отжимающего элемента по фиг.2 в сжатом положении с присоединением первого (нормального) гидравлического контура; на фиг.4 - верхняя половина отжимающего элемента по фиг.1 в разжатом положении с подключением второго (резервного) гидравлического контура; на фиг.5 - верхняя половина отжимающего элемента по фиг.4 в сжатом состоянии с присоединением второго, (резервного) гидравлического контура; на фиг.6 - в схематичном продольном разрезе альтернативная форма исполнения отжимающего элемента; на фиг.7 - в схематичном продольном разрезе другая альтернативная форма исполнения отжимающего элемента. На фиг.1 в продольном разрезе изображен отжимающий элемент. Он содержит наружный цилиндр 1 с внутренним кольцевым буртиком 2 на свободном конце, внутренний цилиндр 3 с наружным кольцевым буртиком 4 на свободном конце, действующий в качестве разжимного поршня, и прижимную или разжимную пружину в виде пакета 5 тарельчатых пружин, действующего в осевом направлении между наружным и внутренним цилиндрами. Цилиндр 3 имеет возможность перемещения относительно цилиндра 1 с образованием между обоими цилиндрами и обоими буртиками герметичной от окружающего пространства кольцевой камеры 6, а именно телескопически внутрь цилиндра 1 против действия пакета 5 при подаче рабочей жидкости в камеру 6. В камеру 6 впадают две гидравлические линии 7, 8, причем линия 7 связана с нормальным гидравлическим контуром, а линия 8 - с резервным гидравлическим контуром. Отверстия 9, 10 обеих линий 7, 8 в камере 6 расположены на осевом расстоянии друг от друга. Между обоими отверстиями 9, 10 в камере 6 с возможностью осевого перемещения расположен кольцевой поршень 11. Торец 12 поршня 11 нагружается рабочей жидкостью через линию 7 и отверстие 9, а противоположный торец 13 имеет доступ через соответствующее ему отверстие 10 для рабочей жидкости. В нормальном режиме впадающая в отверстие 10 линия в основном не имеет давления или отделена от соответствующего агрегата с рабочей жидкостью запорным органом, в частности шаровым краном. Таким образом в нормальном режиме поршень 11 остается при нагружении рабочей жидкостью через отверстие 9 в своем (фиг.1 - 3) нормальном конечном положении при соответствующем осевом движении наружного и внутреннего цилиндров друг в друге. При возникновении утечки в соответствующем отверстию 9 гидравлическом контуре для нормального режима закрывается соответствующая нормальная линия 7 и открывается соответствующая резервному отверстию 10 резервная линия 8, так что поршень 11 под давлением у отверстия 10 в камере 6 перемещается в другое, а именно - резервное конечное положение (фиг.4, 5), в результате чего оба цилиндра движутся друг в друге (фиг.5) под давлением на торце 13 поршня 11 через отверстие 10. Как хорошо видно на фиг.1 - 5, на ограничивающей камеру 6 внутренней стороне 14 цилиндра 1 выполнены расположенные на осевом расстоянии друг друга выемки 15, 16, в которые впадают линии 7, 8 (отверстия 9, 10), причем обе выемки в нормальном конечном положении поршня 11, т.е. (фиг.1 - 3) исполнении при его упоре в буртик 2 цилиндра 11, проходят по соответствующим кромкам 17, 18 поршня 11. При этом выемка 16 выполнена в углу между буртиком 2 и примыкающей к нему цилиндрической внутренней стороной 14 цилиндра 1 таким образом, что она проходит по части обращенного к буртику 2 торца 13 поршня 11. Таким образом, оба торца поршня 11 имеют возможность нагружения рабочей жидкостью, а именно либо через "нормальный контур", либо через "резервный контур". В соответствии с этим в нормальном конечном положении поршня 11 (фиг.1 - 3) его обращенный к отверстию 9 торец 12 имеет возможность нагружения рабочей жидкостью, так что при соответствующем повышении давления цилиндр 3 перемещается из положения на фиг.2 в положении на фиг.3, т.е. вдвигается в цилиндр 1, а именно при соответствующем сжатия пакета 5, действующего между обоими цилиндрами. В случае выхода из строя "нормального контура" резервный корпус действует через резервную линию 8 и резервное отверстие 10, нагружая резервной рабочей жидкостью соответствующий отверстию 10 торец 13 поршня 11. В результате этого поршень 11 смещается в камере 6 на фиг.4 влево, пока не упрется в буртик 4 цилиндра 3. При дальнейшем повышении давления цилиндр 3 вместе с поршнем 11 вдвигается на фиг.5 в цилиндр 1 при соответствующем сжатии пакета 5. Описанное выше движение обоих цилиндров друг в друге ограничено упором буртика 4 цилиндра 3 в дно 19 цилиндра 1. Дно цилиндра 3 обозначено поз.20. Оба цилиндра выполнены, следовательно, наподобие горшка. В изображенном варианте внутренний, действующий в качестве поршня цилиндр выполнен за одно целое с дном и наружным кольцевым буртиком, а наружный цилиндр состоит из двух частей, т.е. дна 19 и собственно цилиндра 1 вместе с внутренним кольцевым буртиком 2. Крепление обоих цилиндров 1, 3 на выступах (не показаны) осуществляется крепежными винтами, ввинчиваемыми в дно 19 цилиндра 1 и дно 20 цилиндра 3. Резьбовые отверстия обозначены на фиг.1 поз.21 и 22. В остальном осевое расстояние между обоими отверстиями 9, 10 в камере 6 приблизительно соответствует длине расположенного в ней с возможностью перемещения поршня 11. Поршень 11 герметизирован от обоих цилиндров посредством кольцевых уплотнений 23, 24. Между буртиками 2, 4 и цилиндрами 1, 3 расположены кольцевые уплотнения 25, 26 для герметизации камеры 6 от окружающего пространства. У названных уплотнительных средств речь идет об известных конструктивных мерах, не требующих дальнейшего пояснения. Пакет 5 образован попеременно уложенными тарельчатыми пружинами. Центрирование пакета осуществляется в основном внутри внутреннего цилиндра или его гильзы 3. В зоне перехода между цилиндрами центрирование пакета осуществляется посредством расположенного на дне 19 цилиндра 1, а именно приваренного центрирующего пальца 27. Через центральную расточку 28 на дне 20 цилиндра 3 в палец 27 (внутренняя резьба 29) ввинчивается винт (не показан). Этот винт служит для монтажа и аварийного приведения в действие отпускающего элемента при полном выходе из строя гидросистемы. Поскольку у описанного отжимающего элемента по сравнению с известными оба буртика короче, получают немного более длинную камеру 6, в которую вставляют описанный поршень 11. Общую конструктивную длину отжимающего элемента не следует увеличить названными мерами. В соответствии с этим описанные двухконтурные отжимающие элементы пригодны также для оборудования обычных запорных задвижек, в частности двойных. Следует еще указать на то, что вместо упомянутого выше переключения с режима "нормального контура" на режим "резервного контура" посредством расположенных в соответствующих гидравлических линиях запорных средств, в частности шаровых кранов, можно также работать с разными давлениями в нормальном и резервном контурах таким образом, что давление в резервном контуре ниже, чем в нормальном. В соответствии с этим в нормальном случае "нормальный контур" действует и против усилия описанной разжимной пружины, и против давления в "резервном контуре". При возникновении утечки в "нормальном контуре" при соответствующем падении давления ниже давления в "резервном контуре" он действует описанным образом. На фиг.6 в схематичном продольном резерве изображена альтернативная форма исполнения двухконтурного отжимающего элемента. Он отличается от описанного выше прежде всего тем, что не содержит кольцевого поршня. Вместо этого в камеру 6 с торца впадают линия 7 нормального контура, линия 8 резервного контура и третья линия 30, а отверстия для рабочей жидкости обозначены поз.9, 10, 31. Линии 7, 8 имеют подпружиненные обратные клапаны 32, 33, пропускающие поток рабочей жидкости только в камеру 6, причем поток рабочей жидкости создается соответствующими линиям 7, 8 насосами 34, 35, установленными между клапанами 32, 33 и резервуаром 36. Если отжимающий элемент после "отжимания" должен снова вернуться в свое разжатое положение, рабочая жидкость удаляется из камеры 6 по линии 30. Для этой цели открывается установленный в линии 30 2-линейный 2-позиционный распределитель 37, так что через него рабочая жидкостьможет стекать обратно в резервуар 36. Распределитель 37 пропускает рабочую жидкость в открытом положении только в направлении резервуара 36. При выходе из строя "нормального контура" через линию 7 "резервный контур" активируется через линию 8. В остальном в отношении герметизации камеры 6 следует сослаться на соответствующее описание исполнения на фиг.1 - 5. Вариант на фиг.7 соответствует варианту на фиг.6. Он отличается, однако, от него тем, что не имеет третьей гидравлической линии 30, а также обратных клапанов 32, 33 в линиях 7, 8. Вместо этого в линиях 7, 8 установлены 2-линейные 2-позиционные распределители 38, 39, пропускающие рабочую жидкость в открытом положении в двух направлениях. Таким образом, линии 7, 8 пригодны как для подвода рабочей жидкости в камеру 6, так и для ее отвода, а именно независимо друг от друга в качестве линии "нормального контура" и линии "резервного контура" соответственно для того чтобы по линиям 7, 8 рабочая жидкость могла стекать обратно в резервуар 36, насосы 40, 41 должны быть выполнены так, чтобы в нерабочем состоянии они могли пропускать рабочую жидкость. В соответствии с этим можно при необходимости под действием пружины 5 выдавливать рабочую жидкость из камеры 6 через открытый распределитель 38 или, как альтернатива, через открытый распределитель 39 и соответствующий насос 40, 41 в резервуар 36. Все раскрытые в материалах заявки признаки заявлены как существенные для изобретения, поскольку они являются новыми по сравнению с уровнем техники по отдельности или в совокупности.