Результат интеллектуальной деятельности: КОНЦЕВОЙ ЗАТВОР

Изобретение относится к нефтегазовому машиностроению и может применяться в конструкциях концевых затворов камер запуска и приема поточных снарядов при эксплуатации магистральных трубопроводов.

Известен концевой затвор [RU 27666 U1, кл. F16L 45/00, F16J 13/18, 10.02.2003], содержащий камеру, внутри которой установлена крышка, снабженная устройством для поворота крышки и ее контактирования изнутри с посадочным местом отверстия камеры, при этом концевой затвор снабжен средством для притягивания крышки к посадочному месту отверстия камеры, выполненным с возможностью снятия притягивающего усилия при повышении давления в камере выше заданной величины.

К недостаткам указанной конструкции относятся следующие недостатки:

- крышка затвора в открытом состоянии занимает значительную часть внутреннего объема рабочей зоны затвора, что приводит к необходимости увеличения габаритов затвора при эксплуатации штатных поточных снарядов;

- крышка затвора размещена внутри камеры, что усложняет ее извлечение в случае необходимости ее ремонта или замены;

- неудобство обслуживания, ремонта и эксплуатации камеры и затвора.

Известен также затвор сосуда давления [SU 1672053 А1, кл. F16J 13/08, 23.08.1991], содержащий корпус с овальным отверстием, овальную крышку и устройство для открытия и закрытия крышки с приводом, которое выполнено в виде установленных на корпусе основания и спиралеобразной направляющей, консоли, установленной на направляющей с возможностью одновременного поворота в горизонтальной и вертикальной плоскостях, двух плат, первая из которых закреплена на консоли и имеет по краям упоры, ограничивающие поворот второй платы, шарнирно установленной на первой и имеющей упоры, ограничивающие перемещение крышки, и ось, установленную со смещением относительно центра крышки, двух тяг, трех рычагов, первый из которых установлен с возможностью поворота на оси, второй с прорезью на конце и третий выполнены Т-образными, установлены шарнирно на концах консоли и соединены между собой тягами, стержнями, закрепленного одним концом в центре крышки, а другим - на первом конце первого рычага и установленного в прорези второго рычага, и упора, ограничивающего перемещение консоли при закрытии крышки, при этом второй конец первого рычага установлен на оси второй платы, а крышка установлена с возможностью поворота на оси второй платы на угол 90° в горизонтальной плоскости и размещения ее на малой оси поперек большой оси овального отверстия. К недостаткам указанной конструкции относятся:

- сложность конструкции и ее монтажа и демонтажа;

- сложность технологии изготовления, эксплуатации и ремонта,

- наличие большого количества деталей, требующих точности их изготовления.

Несмотря на указанные недостатки изобретение по SU 1672053 А1 принято в качестве прототипа.

Задачей, на решение которой направлено изобретение, является достижение технического эффекта, заключающегося в устранении указанных выше недостатков, снижении металлоемкости, упрощении технологии изготовления, эксплуатации и ремонта. Этот технический эффект достигается тем, что узел для закрытия и открытия откидной крышки при запасовке или приеме поточных снарядов выполнен в виде поворотной пространственной фермы с осевым и радиальным шарнирами, смонтированными в центре масс крышки, при этом на поворотной пространственной ферме установлен узел фиксации крышки к камере. Такое выполнение концевого затвора значительно снижает его массу, упрощает конструкцию, улучшает технологию изготовления, существенно упрощает эксплуатацию и ремонт, обеспечивает защиту от несанкционированного доступа.

Сущность изобретения поясняется графическими материалами, где

- на фиг.1 представлен общий вид концевого затвора;

- на фиг.2 показан повернутый разрез А-А на фиг.1;

- на фиг.3 и фиг.4 - концевой затвор для наглядности показан в открытом положении.

Концевой затвор (фиг.1 и фиг.2) содержит корпус 1 с отверстием овальной формы во фланце, узел открытия и закрытия откидной крышки 5, выполненный в виде поворотной пространственной фермы 2 с осевым 3 и радиальным 4 шарнирами, установленными в центре. Во фланце крышки 5 овальной формы установлен элемент герметизации затвора (на чертеже позицией не обозначен). На прикрепленном к ферме 2 шарнире 6 установлен узел фиксации 7 с ходовым винтом 8. Для фиксации (расфиксации) поворотной фермы 2 при открытии или закрытии затвора на корпусе 1 установлены кронштейны 9 и шкворни 10 (фиг.3). Концевой затвор снабжен элементами привода для закрытия и открытия крышки, которые на чертежах не показаны.

Затвор работает следующим образом. В исходном положении откидная крышка 5 концевого затвора находится в закрытом положении и прижата к фланцу корпуса 1 рабочим давлением в корпусе и зафиксирована узлом 7. После сброса рабочего давления из внутренней полости корпуса 1 (фиг.2) вращением ходового винта 8 узла фиксации 7 откидная крышка 5 отжимается от корпуса 1 на несколько миллиметров, после чего убираются шкворни 10. Освобожденный узел фиксации 7 вращением вокруг шарнира 6 отводится в сторону. Затем крышка 5 с помощью приводов поворачивается вокруг осевого шарнира 3 на 90° и за счет вращения поворотной фермы 2 вводится внутрь корпуса 1 затвора на четверть своего диаметра. В этом положении крышка 5 поворачивается на 70…90° вокруг радиального шарнира 4 поворотного механизма 2 и после этого за счет поворота фермы 2 выводится из корпуса 1 концевого затвора (фиг.3 и фиг.4).

При закрытии крышки 5 операции производятся в обратном порядке, при этом заключительной операцией является прижим крышки 5 к корпусу 1 концевого затвора путем вращения ходового винта 8 узла фиксации 7. После подачи рабочего давления происходит самоуплотнение концевого затвора и последующее его включение в работу магистрального трубопровода.

Описанная выше конструкция имеет значительно меньшую металлоемкость, упрощает технологию эксплуатации, а возможность вывода откидной крышки из внутренней полости концевого затвора наружу позволяет производить замену крышки и ремонтировать ее в заводских условиях.

Таким образом, патентуемую конструкцию целесообразно использовать в конструкциях концевых затворов камер запуска и приема поточных снарядов при эксплуатации магистральных трубопроводов больших диаметров (более 500 мм).