ЗАДВИЖКИ И ДИСКОВЫЕ ПОВОРОТНЫЕ ЗАТВОРЫ

Задвижка – промышленная трубопроводная арматура, в которой запорный или регулирующий орган перемещается возвратно-поступательно перпендикулярно оси потока рабочей среды (ГОСТ 24856-81).

Преимущества: незначительное гидравлическое сопротивление при полностью открытом проходе; поток движется прямоточно – повороты потока рабочей среды отсутствуют; возможностью перекрытия потока среды большой вязкости; при перемещении затвора он не преодолевает давления среды, что позволяет уменьшить усилие, необходимое для перемещения затвора; простота обслуживания; относительно небольшая строительная длинна возможностью подачи среды в любом направлении.

Недостатки: невозможность использования для сред с кристаллизующимися включениями; небольшой допускаемый перепад давления на затворе (по сравнению с вентилями); невысокую скорость срабатывания затвора; возможность получения гидравлического удара в конце хода; большую высоту (габарит в направлении выдвижения штока как минимум два диаметра трубопровода); сильное трение уплотнительных поверхностей в момент перемещения рабочего органа; трудность ремонта изношенных уплотнительных поверхностей при эксплуатации; невозможность применения постоянной смазки уплотняющих поверхностей седла и затворов.

Принципиальная особенность задвижек в том, что при их закрывании запорный элемент не преодолевает заметные усилия от давления среды, так как он движется поперек потока. В задвижках необходимо преодолевать только трение. Площадь уплотнительных поверхностей задвижек не велика: два узких кольца вокруг прохода. Благодаря этому в задвижках легко обеспечивается относительно надежная герметичность.

Классифицируют задвижки по следующим характеристикам:

• величине рабочих давлений;

• материалу корпуса;

• типу привода;

• химическому составу рабочей среды;

• конструкции затвора.

По конструкции затвора задвижки классифицируются на параллельные и клиновые.

Клиновые задвижки можно подразделить на задвижки с цельным, упругим и составным клином.

Параллельные задвижки можно подразделить на однодисковые (шиберные) и двухдисковые.

По площади прохода задвижки и площади сечения входных патрубков задвижки классифицированы на задвижки полнопроходные и с суженым проходом. В полнопроходных задвижках диаметр прохода равен диаметру патрубков, в задвижках с суженым проходом он меньше диаметра патрубков.

В ряде конструкций задвижек, предназначенных для работы при высоких перепадах давления на затворе, для уменьшения усилий, необходимых для открытия и закрытия прохода, полную площадь прохода выполняют несколько меньше, чем площадь сечения входных патрубков.

В зависимости от конструкции систем винт – ходовая гайка и от расположения ходовой гайки различают задвижки с выдвижным шпинделем и с не выдвижным шпинделем.

Задвижка с выдвижным шпинделем (штоком) – задвижка, при открытии и закрытии которой шпиндель (шток) совершает поступательное или вращательно-поступательное движение (ГОСТ 24856-81). Ходовая гайка расположена в корпусе и, соответственно, шпиндель выдвигается вверх над ходовой гайкой.

Задвижка с невыдвижным шпинделем–задвижка, при открытии и закрытии которой шпиндель совершает вращательное движение(ГОСТ 24856-81). Ходовая гайка, соединенная со шпинделем, расположена на затворе и, соответственно, шпиндель при вращении углубляется в затвор. Задвижки с не выдвижным шпинделем должны иметь указатели степени открытия.

Задвижки изготовляются из чугуна, углеродистой и легированной стали для широкого диапазона диаметров (от 50 до 1500 мм) и давлений (от 0,8 до 10 МПа). Они предназначаются для установки на трубопроводах для воды, нефти, масел и других незагрязненных жидкостей, а также на линиях сжатого воздуха и газа. На паропроводах используются задвижки особой конструкции.

Клиновые задвижки

Клиновая задвижка – задвижка с запорным или регулирующим органом, у которого уплотнительные поверхности расположены под углом друг к другу (ГОСТ 24856-81). Затвор в задвижках этого типа обычно называется клином, так как имеет вид плоского клина.

Существенным преимуществом клиновых задвижек являются повышенная герметичность прохода в закрытом положении, а также незначительность усилия, необходимого для обеспечения уплотнения. Так как угол между направлением усилия привода и усилиями, действующими на уплотнительные поверхности затвора, близок к 90°, то даже небольшая сила, передаваемая шпинделем, может вызвать значительные усилия в уплотнении.

К недостаткам задвижек этого типа можно отнести необходимость применения направляющих для перемещения затвора, повышенный износ уплотняющих кромок затвора, а также технологические трудности получения герметичности в затворе.

Задвижки выпускаются с цельным клином и с составным клином или двухдисковые.

Задвижка с цельным клином имеет ряд недостатков: повышенный износ уплотнительных поверхностей; потребность в индивидуальной пригонке седел и клина при сборе для обеспечения герметичности (это полностью исключает взаимозаменяемость клина и седел и усложняет ремонт); возможность заедания клина в закрытом положении в результате износа, коррозии или под действием температуры.

Задвижки составным клином или двухдисковые, как правило, применяются тогда, когда требуется весьма высокая степень герметичности затвора при закрытом положении.

Клиновая задвижка с выдвижным шпинделем показана на рис. 1.

	Рис. 1. Задвижка клиновая фланцевая с выдвижным шпинделем: 1 – маховик; 2 – шпиндель; 3 – набивка сальника; 4 – крышка; 5 – клин; 6 – корпус; 7 – фланец.
	Рис. 2. Задвижка клиновая с не выдвижным шпинделем: 1 – корпус; 2 – клин двухсторонний; 3 – гайка ходовая; 4 – шиндель; 5 – крышка; 6 – кольцо опорное под набивку; 7 – набивка сальниковая; 8 – втулка сальника; 9 –маховик; 10 – стержень

Диск клиновой задвижки в поперечном направлении имеет форму клина, вследствие чего при опускании он плотно прижимается и направляющим, отлитым заодно с корпусом. Подъем и опускание клина происходит с помощью шпинделя, который имеет нарезку, входящую в скрепленную с маховиком втулку. Нижний конец шпинделя снабжен головкой, входящей в паз клина. При вращении маховика шпиндель, а вместе с ним и клин получают поступательное движение.

На рис. 2. показана клиновая задвижка с не выдвижным шпинделем. Клиновой затвор состоит из двух дисков и вкладыша. При вращении маховика по часовой стрелке затвор раздвигает диски, прижимая их к уплотняющим поверхностям корпуса. Открытие или закрытие задвижки происходит при вращении шпинделя. По резьбовой части шпинделя вдоль его оси перемещается ходовая гайка, расположенная на затворе и, соответственно затвор. Указатель положения затвора состоит из стержня и диска, перемещающегося по резьбе шпинделя. На стержне имеются краевые отметки «О» (открыто) и «З» (закрыто). При износе уплотнительных поверхностей плотность затвора восстанавливают при помощи регулировочных прокладок.

Для обеспечения хорошего уплотнения прохода в закрытом положении без индивидуальной технологической подгонки применяют задвижки с упругим клином. Затвор выполняется в виде разрезанного (или полуразрезанного) клина, обе части, которых связаны между собой упругим (пружинящим) элементом. Под действием усилия прижатия, которое передается через шпиндель, в закрытом положении последний может изгибаться в пределах упругих деформаций, обеспечивая плотное прилегание обоих уплотнительных поверхностей клина к седлам.