Задвижки с упругим клином

В таких задвижках затвор представляет собой разрезанный клин, обе части которого связаны между собой упругим (пружинящим) элементом (упругим ребром), который позволяет уплотнительным поверхностям клина поворачиваться относительно друг друга на некоторый угол, что обеспечивает лучшее их прилегание к уплотнительным поверхностям седел. Эта особенность упругого клина исключает необходимость индивидуальной технологической подгонки уплотнения и уменьшает опасность заклинивания. Задвижки этого типа изготавливают как с выдвижным, так и с невыдвижным шпинделем.

Рисунок 32 – Задвижка с упругим клином и выдвижным шпинделем

1 – седло; 2 – затвор; 3 – корпус; 4 – ходовая гайка; 5 – уплотнительная прокладка;
6 – шпиндель; 7 – верхняя крышка; 8 – кольцевая прокладка; 9 – сальник;
10 – нажимная втулка; 11 – маховик.

Рисунок 33 – Задвижки с выдвижным (слева) и не выдвижным (справа) шпинделем.

Конструкция затвора задвижек этого типа обеспечивает лучшее уплотнение прохода в закрытом положении без индивидуальной технологической подгонки. Под действием усилия прижатия, которое передается через шпиндель, в закрытом положении упругий элемент может изгибаться в пределах упругих деформаций, обеспечивая плотное прилегание обоих уплотнительных поверхностей клина и седел. В задвижках этого типа повышена надежность при высоких температурах (вследствие уменьшения опасности неравномерного теплового расширения, приводящего к заклиниванию затвора). Однако опасность заклинивания в закрытом положении полностью не устранена. Крупным недостатком задвижек этого типа является повышенный износ уплотнительных поверхностей клина и седел, так как они вступают во взаимный контакт значительно раньше, чем в задвижках с цельным клином.

Шиберные задвижки

В задвижках этого типа уплотнительные поверхности седел параллельны друг другу и расположены перпендикулярно к направлению потока рабочей среды. Затвор в этих задвижках обычно называют "диском", "шибером" или "ножом".

Преимуществами такой конструкции являются: простота изготовления затвора; легкость сборки, разборки и ремонта; отсутствие заедания затвора в полностью закрытом положении.

Шиберные задвижки по своей конструкции подразделяются на однодисковые и двухдисковые.

Рисунок 34 – Шиберная однодисковая задвижка.

1 – шибер; 2 – патрубок; 3 – корпус; 4 – узел крепления шпинделя и шибера;
5 – седло; 6 – шпилька; 7 – уплотнительное кольцо; 8 – прокладка; 9 – верхняя крышка;
10 - набивка сальника; 11 – нажимная планка; 12 – шпиндель; 13 – кожух;
14 – выходной элемент привода; 15 – стойка.

Однодисковые задвижки (шиберные) В них затвор (шибер) выполнен в виде щита со скруженным кольцом, имеющим в нижней части отверстие, равное диаметру прохода, которое при закрытии задвижки смещается вниз. Проход перекрывается глухой частью шибера. Герметичность прохода обеспечивается прижатием затвора давлением среды к уплотнительным поверхностям седла со стороны низкого давления.

Основными недостатками шиберных задвижек являются: большой расход энергии на открытие и закрытие, вызванный тем, что на всем пути движения привод преодолевает трение между уплотнителъными поверхностями седел и затвора; значительный износ уплотнительных поверхностей.

Не смотря на перечисленные недостатки шиберные задвижки достаточно легко обслуживаются и ремонтируются. Величина износа очень легко компенсируется при ремонте путем смещения (вывертывания) седел. Шиберные задвижки применяют в основном тогда когда не требуется высокая герметичность прохода.

Двухдисковые параллельные задвижкиобеспечивают хорошее уплотнение в затворе в закрытом положении. Их применяют когда требуется надежная герметизация прохода. Затвор в параллельной двухдисковой задвижке состоит из двух плоских дисков, между которыми закладывается разжимной элемент, имеющий форму грибка, узкая часть которого направлена вниз. В конце хода затвора грибок упирается в корпус и диски спрофилированной частью грибка прижимаются к седлам корпуса, герметизируя проход. В момент открывания задвижки шпиндель вытягивает диски из контакта с седлами, диски разжимаются и грибок опускается. При этом диски сходятся и дальнейшее движение осуществляется без трения между затвором и седлами..

По сравнению с шиберными двухдисковые параллельные задвижки имеют следующие преимущества: почти полное отсутствие износа уплотнительных поверхностей дисков и седел корпуса; высокая степень герметизации прохода в закрытом положении; меньшее усилие (на маховике или приводе) при закрывании. Однако за счет усложнения конструкции затвора такие задвижки имеют и недостатки, ограничивающие их применение: нежесткая конструкция затвора; потребность в направляющих движения затвора, что усложняет конструкцию и технологию обработки корпуса. Двухдисковые параллельные задвижки бывают с выдвижным и не выдвижным шпинделем.

Сложность изготовления задвижек с металлическими уплотнительными поверхностями затворов, для которых требуется монтаж седел, притирка уплотнительных поверхностей затвора, обеспечение соосностей, высокая точность изготовления направляющих т. п., заставляет иногда при низких температурах транспортируемых сред и невысоких рабочих давлениях применять более простую и экономичную конструкцию задвижек с уплотнительными поверхностями затвора, изготовленными из эластичного уплотняющего материала - резины, фторопласта, пластмассы и др. В таких задвижках, как правило, седел нет. В качестве уплотнения используют механически обработанные поверхности корпуса. Затвор выполнен в виде двух дисков, подвешенных на резьбовой втулке. Диски облицованы эластичным материалом.

Конструкция шиберной задвижки предусматривает постоянное расчетное прижатие седла к шиберу с помощью специальных пружин, не зависящее от перепада давления на шибере. Шибер выполнен из углеродистой стали с покрытием, обеспечивающим надежность при работе в нефти. Конструкция задвижек обеспечивает возможность нагнетания герметизирующей смазки в сальниковый узел и замену сальника шпинделя без снижения рабочего давления в трубопроводе. Корпус задвижки разгружен от избыточного давления, создаваемого тепловым расширением транспортируемой среды.

Рисунок 35 – Конструкция шиберной задвижки