Трубопровідна засувка

Реферат: Трубопровідна засувка містить корпус роз'ємного типу, два півкорпуси якого оснащені зовнішніми та внутрішніми фланцями, в яких виконані вхідні та вихідні отвори, з'єднані каналами. Запірний диск має прохідні отвори, розміщені ексцентрично, привідний пристрій оснащено рукояткою. Засувка додатково містить шпиндель, внутрішній фланець півкорпусу розташований відносно зовнішнього фланця під кутом 45 градусів. Півкорпуси співвісно з'єднані між собою внутрішніми фланцями з можливістю повороту один відносно одного на кут 180 градусів, причому в одному положенні осі зовнішніх фланців півкорпусів співпадають, а в другому положенні їхні осі створюють кут 90 градусів. UA 92347 U (12) UA 92347 U UA 92347 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до області арматуробудування і може бути використана для регулювання і перекриття робочого середовища з вмістом твердих включень, що транспортується по трубопроводах технологічних систем в газовій, нафтовій, хімічній і вугільній галузях промисловості. Відома засувка ЗМС 1 65 × 35 (Устьевое оборудование нефтяных и газовых скважин. - М.: Недра, 1978. - С. 150), що містить корпус, шток, підпружинені сідла, шибер, кришку. Недоліком такої конструкції є значні габарити, складність у виготовленні, зокрема корпусу, і незручності в обслуговуванні, які проявляються наприклад у неможливості закрити засувку при відкладенні твердих включень або при замерзанні води в нижній частині корпусу. Відома конструкція клапана, призначеного для регулювання руху потоків середовища в різних технологічних системах ТЕЦ, ТЕС, ГРЕС (патент RU № 2160860, МПК F16K3/08, опубл. 20.12.2000), що містить корпус, шток, вхідний і вихідний патрубки з фланцями, рухливий і нерухомий запірні диски, встановлені на загальній осі, привід у вигляді рейкової передачі. Така конструкція не забезпечує самогальмування приводу і врівноваженості тиску робочого середовища на шток, який, прагнучи зайняти верхнє положення, мимовільно закриває засувку. Крім цього по мірі зносу запірних дисків з'являється осьовий люфт, втрачається герметичність і знижується надійність засувки. Найбільш близьким до корисної моделі, що заявляється, по технічній суті і технічному результату є конструкція засувки для трубопроводу (RU № 2219403, МПК F16K3/08 , опубл. 04 20.12.2003), що містить роз'ємний корпус з зовнішніми та внутрішніми фланцями, кільце, встановлене між внутрішніми фланцями корпусу, шибер, що має прохідні отвори, розміщені ексцентрично, привідний пристрій у вигляді зубчастої передачі, оснащений рукояткою. Недоліком даної конструкції є низьке передавальне відношення зубчастої передачі, неможливість без переустановлення рукоятки виконати повний оберт для переходу з положення "відкрито" в положення "закрито" та великі зусилля на рукоятці. Крім цього вказаний тип роз'єму корпусу створює тільки прохідний варіант засувки, що при виконанні монтажних робіт, в разі необхідності змінити напрямок трубопроводу під кутом, потребує використання разом з засувкою додаткової кутової деталі, збільшуючи тим самим габарити трубопроводів та загальну вартість робіт. Технічною задачею, на вирішення якої спрямована дана корисна модель, є створення засувки, конструкція якої повинна мати переваги у порівнянні з аналогами і прототипом, наприклад, конфігурація внутрішньої порожнини засувки має запобігати утворенню заторів від засмічень, зберігати працездатність у разі засмічення порожнин твердими включеннями або при замерзанні води і при цьому повинна бути позбавлена їх недоліків. Крім цього мати можливість незначним переналагоджуванням змінювати конструкцію засувки з прохідної на кутову, з властивостями універсальної. Конструктивні елементи засувки повинні забезпечувати незначний крутний момент на рукоятці при переході з положення "відкрито" в положення "закрито". Вказана технічна задача вирішується за рахунок створення засувки, яка, як і прототип, містить роз'ємний корпус, складений з двох півкорпусів з зовнішніми та внутрішніми фланцями, в яких виконані вхідні та вихідні отвори, з'єднані каналами, запірний диск, що має прохідні отвори, розміщені ексцентрично, привідний пристрій, оснащений рукояткою, але в якій, на відміну від відомих конструкцій: - внутрішній фланець півкорпусу розташований відносно зовнішнього фланця під кутом 45 градусів, півкорпуси співвісно з'єднані між собою внутрішніми фланцями з можливістю повороту один відносно одного на кут 180 градусів, причому в першому положенні осі зовнішніх фланців півкорпусів розташовані на одній осі, а в іншому положенні їхні осі створюють кут 90 градусів, співвісно з внутрішніми фланцями півкорпусів встановлено шпиндель, з'єднаний з запірним диском з можливістю передачі крутного моменту. Така конфігурація внутрішньої порожнини засувки забезпечує можливість зберігати працездатність засувки у разі засмічення порожнин твердими включеннями або при замерзанні води і у разі потреби без значних переналагоджень змінювати конструкцію з прохідної на кутову і може використовуватись як універсальна; - привідний пристрій виконано у вигляді гвинто-кулісного механізму, в якому функцію куліси виконує важіль, встановлений на шпинделі, ходовий гвинт зв'язаний з рукояткою таким чином, що при її обертанні вздовж гвинта пересувається повзун, який в свою чергу пов'язаний з кулісою з можливістю повороту її на кут 90 градусів. Це дозволяє вирішити задачу зниження крутного моменту на рукоятці при виконанні переходу з положення "відкрито" в положення "закрито" завдяки поєднанню гвинтової передачі з кулісним механізмом, який має максимальний крутний момент у крайніх положеннях важеля саме тоді, коли на запірний диск трубопровідної засувки діє максимальна сила від тиску робочого середовища. 1 UA 92347 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Вказані суттєві ознаки, що відрізняють пропоноване технічне рішення від аналогів і прототипу, є новими, необхідними і достатніми для одержання технічного результату, на досягнення якого спрямована дана корисна модель. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями. На фіг. 1 зображена засувка з корпусом в прохідному варіанті збірки, вид збоку. На фіг. 2 - засувка з корпусом в прохідному варіанті збірки, вид зверху. На фіг. 3- засувка з корпусом в прохідному варіанті збірки в подовжньому розрізі. На фіг. 4 - засувка з корпусом в прохідному варіанті збірки в поперечному розрізі, положення відкрито. На фіг. 5 - засувка з корпусом в кутовому варіанті збірки, вид збоку. На фіг. 6 - засувка з корпусом в кутовому варіанті збірки, вид зверху. На фіг. 7 - засувка в розібраному вигляді. На фіг. 8 - розріз півкорпусу вздовж каналів. Засувка (фіг. 1) містить два однакових штампованих або литих півкорпуси 1 та 2 з зовнішніми та внутрішніми фланцями, півкорпуси з'єднані між собою за допомогою шпильок 3 та гайок 4 (фіг.4), роз'єм між півкорпусами герметизований кільцем 5, між внутрішніми фланцями півкорпусів 1 та 2 розміщено запірний диск 6, змінні сідла 7 з пружними елементами, виконаними у вигляді тарілчастих пружин 8. В кожному півкорпусі ось внутрішнього фланця повернута відносно осі зовнішнього фланця на кут 45° (фіг. 1). У зовнішньому фланці півкорпусу вхідний отвір з'єднаний з двома ексцентричними каналами (фіг. 8), які поширюються від торця вхідного отвору до торців вихідних отворів у внутрішніх фланців в яких розташовані сідла 7 (фіг. 4). Співвісно в запірному диску 6 виконано квадратний отвір в якому встановлено шпиндель 9, завдяки чому передається крутний момент. Шпиндель 9 герметизований відносно навколишнього середовища за допомогою сальникових кілець 10, 11 та манжет 12, розташованих в кожному з півкорпусів 1 та 2. Для обтиску сальникових кілець та манжет в півкорпуси 1 та 2 на різьбі встановлено втулки 13. На шпинделі встановлено важіль 14 (фіг. 3), між ними розташована шпонка 12. Важіль 14 зафіксований шайбою 15 та болтом 16. Для повороту важеля 14 на півкорпусі 1 закріплена за допомогою болтів 17 силова пластина 18. Пластина має вигляд вилки, по бокам якої виконані приливи для розміщення опор ходового гвинта 19 (фіг. 2) та напрямної 20. Ходовий гвинт 19 обертається за допомогою рукоятки 21, при цьому вздовж нього та напрямної пересувається повзун 22. Повзун має виступ, на якому с можливістю обертання встановлено сухарик 23. Сухарик 23 на боках має лиски, якими він заведений в продовжній паз на важелі 14. Сідла 7 мають ущільнення 24 (фіг. 4), розташовані на їх зовнішньому діаметрі, та ущільнення 25, розташовані на торці. Засувка працює таким чином. У відкритому положенні засувки отвори в запірному диску 6 збігаються з вихідними отворами у внутрішніх фланцях півкорпусів 1 та 2. Потік робочого середовища в вхідному отворі зовнішнього фланця півкорпусу 1 розділяється на два потоки, проходить через ексцентричні канали, прохідні отвори запірного диска 6 і потім у вихідному отворі зовнішнього фланця півкорпусу 2 знову об'єднується в один потік. При цьому ущільнюючі поверхні сідел 7 захищені від "вимивання" потоком робочого середовища. Сідла 7 притиснуті до запірного диска 6 тарілчастими пружинами 8. Незначний об'єм у порожнині між внутрішніми фланцями півкорпусів 1 та 2, де розташовано запірний диск 6 виключає "засмічення" засувки твердими включеннями, що містяться в робочому середовищі. При необхідності закрити засувку, обертаючи рукоятку 21 з ходовим гвинтом 19 переміщуємо повзун 22 вздовж напрямної 20, яке сприймає радіальні складові від осьової сили в гвинто-кулісному механізмі засувки. На виступі повзуна 22 встановлено сухарик 23 який заведений в продовжній паз на важелі 14, тому при переміщенні повзуна 22 вздовж напрямної 20 важіль 14 повертається на кут 90 градусів, а так як останній з'єднаний з шпинделем 9 за допомогою шпонки 12, то на такий же кут разом з шпинделем 9 повертається і запірний диск 6. Після повороту запірного диска 6 на кут 90°, він займає таке положення, при якому сідла 7 впираються в поверхню запірного диска 6 без отворів, тим самим повністю перекриваючи прохід для робочого середовища. За рахунок розташування ущільнень 24 на зовнішньому діаметрі сідел 7, останні під дією тиску робочого середовища притискаються до запірного диска 6, тобто самоущільнюються, надійно герметизуючи засувку. Для відслідковування положення запірного диска 6 при керуванні засувкою на поверхні напрямної 20 нанесено шляхом гравірування шкала куту повороту. Відкриття засувки виконується у зворотній послідовності. 2 UA 92347 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 15 1. Трубопровідна засувка містить корпус роз'ємного типу, два півкорпуси якого оснащені зовнішніми та внутрішніми фланцями, в яких виконані вхідні та вихідні отвори, з'єднані каналами, запірний диск має прохідні отвори, розміщені ексцентрично, привідний пристрій оснащено рукояткою, яка відрізняється тим, що засувка додатково містить шпиндель, внутрішній фланець півкорпусу розташований відносно зовнішнього фланця під кутом 45 градусів, півкорпуси співвісно з'єднані між собою внутрішніми фланцями з можливістю повороту один відносно одного на кут 180 градусів, причому в одному положенні осі зовнішніх фланців півкорпусів співпадають, а в іншому положенні їхні осі створюють кут 90 градусів. 2. Трубопровідна засувка за п. 1, яка відрізняється тим, що шпиндель встановлений співвісно з внутрішніми фланцями півкорпусів та з'єднаний з запірним диском з можливістю передачі крутного моменту, 3. Трубопровідна засувка за п. 1, яка відрізняється тим, що привідний пристрій виконано у вигляді гвинто-кулісного механізму, в якому функцію куліси виконує важіль, встановлений на шпинделі, ходовий гвинт з'єднаний з рукояткою таким чином, що при її обертанні вздовж гвинта пересувається повзун, який в свою чергу пов'язаний з кулісою з можливістю повороту її на кут 90 градусів. 3 UA 92347 U 4 UA 92347 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 5