EA 032188B1 20190430 Номер и дата охранного документа [PDF] EAPO2019\PDF/032188 Полный текст описания [**] EA201792022 20150316 Регистрационный номер и дата заявки DK2015/050052 Номер международной заявки (PCT) WO2016/146124 20160922 Номер публикации международной заявки (PCT) EAB1 Код вида документа [PDF] eab21904 Номер бюллетеня [GIF] EAB1\00000032\188BS000#(1724:1399) Основной чертеж [**] ЗАДВИЖКА Название документа [8] F16K 31/50, [8] F16K 3/12 Индексы МПК [DK] Фройдендаль Эрлинг Арнум Сведения об авторах [DK] АВК ХОЛДИНГ A/С Сведения о патентообладателях [DK] АВК ХОЛДИНГ A/С Сведения о заявителях
 

Патентная документация ЕАПВ

 
Запрос:  ea000032188b*\id

больше ...

Термины запроса в документе

Реферат

[RU]

1. Задвижка (1) для управления потоком текучей среды, содержащая корпус (3) задвижки, средства (2) управления текучей средой для управления указанным потоком текучей среды через указанный корпус (3) задвижки, причем указанные средства (2) управления текучей средой размещены внутри указанного корпуса (3) задвижки, средства (4) шпинделя, содержащие набор фрикционных поверхностей шпинделя, при этом указанный набор фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя включает в себя первую фрикционную поверхность (5) шпинделя и вторую фрикционную поверхность (6) шпинделя, расположенные под взаимным углом (SA) фрикционных поверхностей шпинделя, причем указанный угол (SA) фрикционных поверхностей шпинделя является внутренним углом между указанной первой фрикционной поверхностью (5) шпинделя и указанной второй фрикционной поверхностью (6) шпинделя, при этом указанные средства (2) управления текучей средой выполнены с возможностью смещения вдоль оси (7) вращения указанных средств (4) шпинделя в соответствии с поворотом указанных средств (4) шпинделя, и средства (8) бурта, содержащие набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта, причем указанный набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта включает в себя первую фрикционную поверхность (9) бурта и вторую фрикционную поверхность (10) бурта, расположенные под взаимным углом (СА) фрикционных поверхностей бурта, при этом указанный угол (СА) фрикционных поверхностей бурта представляет собой внутренний угол между указанной первой фрикционной поверхностью (9) бурта и указанной второй фрикционной поверхностью (10) бурта, причем указанный набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта выполнен с возможностью зацепления с указанным набором фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя, при этом указанный угол (SA) фрикционных поверхностей шпинделя и указанный угол (СА) фрикционных поверхностей бурта составляют от 120 до 170°, причем указанные средства (8) бурта закреплены внутри указанного корпуса (3) задвижки.

2. Задвижка (1) по п.1, в которой указанный угол (SA) фрикционных поверхностей шпинделя и указанный угол (СА) фрикционных поверхностей бурта, по существу, идентичны.

3. Задвижка (1) по п.1 или 2, в которой указанный угол (SA) фрикционных поверхностей шпинделя и указанный угол (СА) фрикционных поверхностей бурта составляют от 145 до 165°, например 154°.

4. Задвижка (1) по любому из пп.1-3, в которой коэффициент трения между указанными фрикционными поверхностями (5, 6) шпинделя и указанными фрикционными поверхностями (9, 10) бурта составляет от 0,05 до 2, предпочтительно от 0,1 до 1 и наиболее предпочтительно от 0,15 до 0,55, например 0,35.

5. Задвижка (1) по любому из пп.1-4, в которой отношение между указанными углами (SA, СА) фрикционных поверхностей и коэффициентом трения между указанными фрикционными поверхностями (5, 6) шпинделя и указанными фрикционными поверхностями (9, 10) бурта составляет от 150 до 1000, предпочтительно от 200 до 800 и наиболее предпочтительно от 300 до 600.

6. Задвижка (1) по любому из пп.1-5, в которой первый переходный угол (FTA) между указанной осью (7) вращения указанных средств (4) шпинделя и указанной первой фрикционной поверхностью (5) шпинделя, по существу, идентичен второму переходному углу (STA) между указанной осью (7) поворота указанных средств (4) шпинделя и указанной второй фрикционной поверхностью (6) шпинделя.

7. Задвижка (1) по п.6, в которой указанный первый переходный угол (FTA) и указанный второй переходный угол (STA) составляют от 1 до 40°, предпочтительно от 4 до 30° и наиболее предпочтительно от 8 до 20°, например 13°.

8. Задвижка (1) по любому из пп.1-7, в которой средства (4) шпинделя содержат более одного набора фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя.

9. Задвижка (1) по любому из пп.1-8, в которой указанные средства (8) бурта содержат более одного набора фрикционных поверхностей (9, 10) бурта.

10. Задвижка (1) по любому из пп.1-9, в которой указанный набор фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя выполнен из первого материала, при этом указанный набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта выполнен из второго материала, причем указанный первый материал отличается от указанного второго материала.

11. Задвижка (1) по любому из пп.1-10, в которой указанный набор фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя выполнен из нержавеющей стали.

12. Задвижка (1) по любому из пп.1-11, в которой указанный набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта выполнен из латуни.

13. Задвижка (1) по любому из пп.1-12, в которой указанный набор фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя сформирован по окружности на наружной стороне указанных средств (4) шпинделя.

14. Задвижка (1) по любому из пп.1-13, в которой указанные фрикционные поверхности (9, 10) бурта сформированы на внутренней стороне указанных средств (8) бурта.

15. Задвижка (1) по любому из пп.1-14, в которой указанные средства (8) бурта содержат по меньшей мере одно полное сплошное кольцо.

16. Задвижка (1) по любому из пп.1-15, в которой указанные средства (8) бурта установлены на указанных средствах (4) шпинделя посредством усадки.

17. Задвижка (1) по любому из пп.1-16, в которой указанные средства (8) бурта сформированы из двух и более секторных частей (11) бурта, разделенных в радиальном направлении.

18. Задвижка (1) по любому из пп.1-17, в которой указанные средства (8) бурта, по существу, окружают указанные средства (4) шпинделя.

19. Задвижка (1) по любому из пп.1-18, в которой указанные фрикционные поверхности (9, 10) бурта, по существу, окружают указанные фрикционные поверхности (5, 6) шпинделя.

20. Задвижка (1) по любому из пп.1-19, причем указанная задвижка дополнительно содержит поворотные блокирующие средства (12) для, по существу, блокировки взаимного поворота указанных средств (8) бурта и указанного корпуса (3) задвижки.

21. Задвижка (1) по п.20, в которой указанные поворотные блокирующие средства (12) содержат блокирующие части (13) бурта указанных средств (8) бурта и блокирующие части (14) задвижки указанного корпуса (3) задвижки.

22. Задвижка (1) по п.21, в которой указанные блокирующие части (13) бурта и указанные блокирующие (14) части задвижки выполнены с возможностью зацепления.

23. Задвижка (1) по любому из пп.20-22, в которой указанные блокирующие части (13) бурта выступают из указанных средств (8) бурта, при этом указанные блокирующие части (14) задвижки сформированы в виде одного или более углублений в указанном корпусе (3) задвижки.

24. Задвижка (1) по любому из пп.1-23, в которой указанные средства (2) управления текучей средой содержат средства (15) гайки, выполненные с возможностью зацепления с резьбовой частью (16) указанных средств (4) шпинделя.

25. Задвижка (1) по любому из пп.1-24, в которой указанные средства (2) управления текучей средой содержат клиновые средства (17), выполненные с возможностью линейного смещения внутри указанного корпуса (3) задвижки.

26. Задвижка (1) по любому из пп.1-25, в которой область пересечения между указанной первой фрикционной поверхностью (5) шпинделя и указанной второй фрикционной поверхностью (6) шпинделя содержит фаску или скругление.

27. Задвижка (1) по любому из пп.1-26, в которой указанная первая фрикционная поверхность (5) шпинделя и указанная вторая фрикционная поверхность (6) шпинделя разнесены друг от друга в осевом направлении на указанных средствах (4) шпинделя.

28. Задвижка (1) по любому из пп.1-27, в которой указанная первая фрикционная поверхность (9) бурта и указанная вторая фрикционная поверхность (10) бурта разнесены друг от друга в осевом направлении.

29. Задвижка (1) по любому из пп.1-28, в которой указанные средства (8) бурта содержат по меньшей мере две кольцевые части (19, 20) бурта, разделенные в осевом направлении.

30. Задвижка (1) по п.29, в которой первая кольцевая часть (19) бурта из указанных по меньшей мере двух кольцевых частей (19, 20) бурта, разделенных в осевом направлении, содержит указанную первую фрикционную поверхность (9) бурта, при этом вторая кольцевая часть (20) бурта из указанных по меньшей мере двух кольцевых частей (19, 20) бурта, разделенных в осевом направлении, содержит указанную вторую фрикционную поверхность (10) бурта.

31. Задвижка (1) по любому из пп.1-30, причем указанная задвижка (1) содержит средства (21) смазки, выполненные с возможностью подачи смазки между по меньшей мере частью указанного набора фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя и указанным набором фрикционных поверхностей (9, 10) бурта.

32. Задвижка (1) по любому из пп.1-31, причем указанная задвижка (1) выбрана из группы, состоящей из шиберных задвижек, управляемых шпинделем, шаровых задвижек, ножевых задвижек, игольчатых задвижек и конусных задвижек.

33. Задвижка (1) по любому из пп.1-32, причем указанная задвижка (1) представляет собой шиберную задвижку, управляемую шпинделем.

34. Задвижка (1) по любому из пп.1-33, в которой указанные средства (8) бурта сформированы как одно целое с корпусом (3) задвижки.


Полный текст патента

(57) Реферат / Формула:

1. Задвижка (1) для управления потоком текучей среды, содержащая корпус (3) задвижки, средства (2) управления текучей средой для управления указанным потоком текучей среды через указанный корпус (3) задвижки, причем указанные средства (2) управления текучей средой размещены внутри указанного корпуса (3) задвижки, средства (4) шпинделя, содержащие набор фрикционных поверхностей шпинделя, при этом указанный набор фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя включает в себя первую фрикционную поверхность (5) шпинделя и вторую фрикционную поверхность (6) шпинделя, расположенные под взаимным углом (SA) фрикционных поверхностей шпинделя, причем указанный угол (SA) фрикционных поверхностей шпинделя является внутренним углом между указанной первой фрикционной поверхностью (5) шпинделя и указанной второй фрикционной поверхностью (6) шпинделя, при этом указанные средства (2) управления текучей средой выполнены с возможностью смещения вдоль оси (7) вращения указанных средств (4) шпинделя в соответствии с поворотом указанных средств (4) шпинделя, и средства (8) бурта, содержащие набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта, причем указанный набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта включает в себя первую фрикционную поверхность (9) бурта и вторую фрикционную поверхность (10) бурта, расположенные под взаимным углом (СА) фрикционных поверхностей бурта, при этом указанный угол (СА) фрикционных поверхностей бурта представляет собой внутренний угол между указанной первой фрикционной поверхностью (9) бурта и указанной второй фрикционной поверхностью (10) бурта, причем указанный набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта выполнен с возможностью зацепления с указанным набором фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя, при этом указанный угол (SA) фрикционных поверхностей шпинделя и указанный угол (СА) фрикционных поверхностей бурта составляют от 120 до 170°, причем указанные средства (8) бурта закреплены внутри указанного корпуса (3) задвижки.

2. Задвижка (1) по п.1, в которой указанный угол (SA) фрикционных поверхностей шпинделя и указанный угол (СА) фрикционных поверхностей бурта, по существу, идентичны.

3. Задвижка (1) по п.1 или 2, в которой указанный угол (SA) фрикционных поверхностей шпинделя и указанный угол (СА) фрикционных поверхностей бурта составляют от 145 до 165°, например 154°.

4. Задвижка (1) по любому из пп.1-3, в которой коэффициент трения между указанными фрикционными поверхностями (5, 6) шпинделя и указанными фрикционными поверхностями (9, 10) бурта составляет от 0,05 до 2, предпочтительно от 0,1 до 1 и наиболее предпочтительно от 0,15 до 0,55, например 0,35.

5. Задвижка (1) по любому из пп.1-4, в которой отношение между указанными углами (SA, СА) фрикционных поверхностей и коэффициентом трения между указанными фрикционными поверхностями (5, 6) шпинделя и указанными фрикционными поверхностями (9, 10) бурта составляет от 150 до 1000, предпочтительно от 200 до 800 и наиболее предпочтительно от 300 до 600.

6. Задвижка (1) по любому из пп.1-5, в которой первый переходный угол (FTA) между указанной осью (7) вращения указанных средств (4) шпинделя и указанной первой фрикционной поверхностью (5) шпинделя, по существу, идентичен второму переходному углу (STA) между указанной осью (7) поворота указанных средств (4) шпинделя и указанной второй фрикционной поверхностью (6) шпинделя.

7. Задвижка (1) по п.6, в которой указанный первый переходный угол (FTA) и указанный второй переходный угол (STA) составляют от 1 до 40°, предпочтительно от 4 до 30° и наиболее предпочтительно от 8 до 20°, например 13°.

8. Задвижка (1) по любому из пп.1-7, в которой средства (4) шпинделя содержат более одного набора фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя.

9. Задвижка (1) по любому из пп.1-8, в которой указанные средства (8) бурта содержат более одного набора фрикционных поверхностей (9, 10) бурта.

10. Задвижка (1) по любому из пп.1-9, в которой указанный набор фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя выполнен из первого материала, при этом указанный набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта выполнен из второго материала, причем указанный первый материал отличается от указанного второго материала.

11. Задвижка (1) по любому из пп.1-10, в которой указанный набор фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя выполнен из нержавеющей стали.

12. Задвижка (1) по любому из пп.1-11, в которой указанный набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта выполнен из латуни.

13. Задвижка (1) по любому из пп.1-12, в которой указанный набор фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя сформирован по окружности на наружной стороне указанных средств (4) шпинделя.

14. Задвижка (1) по любому из пп.1-13, в которой указанные фрикционные поверхности (9, 10) бурта сформированы на внутренней стороне указанных средств (8) бурта.

15. Задвижка (1) по любому из пп.1-14, в которой указанные средства (8) бурта содержат по меньшей мере одно полное сплошное кольцо.

16. Задвижка (1) по любому из пп.1-15, в которой указанные средства (8) бурта установлены на указанных средствах (4) шпинделя посредством усадки.

17. Задвижка (1) по любому из пп.1-16, в которой указанные средства (8) бурта сформированы из двух и более секторных частей (11) бурта, разделенных в радиальном направлении.

18. Задвижка (1) по любому из пп.1-17, в которой указанные средства (8) бурта, по существу, окружают указанные средства (4) шпинделя.

19. Задвижка (1) по любому из пп.1-18, в которой указанные фрикционные поверхности (9, 10) бурта, по существу, окружают указанные фрикционные поверхности (5, 6) шпинделя.

20. Задвижка (1) по любому из пп.1-19, причем указанная задвижка дополнительно содержит поворотные блокирующие средства (12) для, по существу, блокировки взаимного поворота указанных средств (8) бурта и указанного корпуса (3) задвижки.

21. Задвижка (1) по п.20, в которой указанные поворотные блокирующие средства (12) содержат блокирующие части (13) бурта указанных средств (8) бурта и блокирующие части (14) задвижки указанного корпуса (3) задвижки.

22. Задвижка (1) по п.21, в которой указанные блокирующие части (13) бурта и указанные блокирующие (14) части задвижки выполнены с возможностью зацепления.

23. Задвижка (1) по любому из пп.20-22, в которой указанные блокирующие части (13) бурта выступают из указанных средств (8) бурта, при этом указанные блокирующие части (14) задвижки сформированы в виде одного или более углублений в указанном корпусе (3) задвижки.

24. Задвижка (1) по любому из пп.1-23, в которой указанные средства (2) управления текучей средой содержат средства (15) гайки, выполненные с возможностью зацепления с резьбовой частью (16) указанных средств (4) шпинделя.

25. Задвижка (1) по любому из пп.1-24, в которой указанные средства (2) управления текучей средой содержат клиновые средства (17), выполненные с возможностью линейного смещения внутри указанного корпуса (3) задвижки.

26. Задвижка (1) по любому из пп.1-25, в которой область пересечения между указанной первой фрикционной поверхностью (5) шпинделя и указанной второй фрикционной поверхностью (6) шпинделя содержит фаску или скругление.

27. Задвижка (1) по любому из пп.1-26, в которой указанная первая фрикционная поверхность (5) шпинделя и указанная вторая фрикционная поверхность (6) шпинделя разнесены друг от друга в осевом направлении на указанных средствах (4) шпинделя.

28. Задвижка (1) по любому из пп.1-27, в которой указанная первая фрикционная поверхность (9) бурта и указанная вторая фрикционная поверхность (10) бурта разнесены друг от друга в осевом направлении.

29. Задвижка (1) по любому из пп.1-28, в которой указанные средства (8) бурта содержат по меньшей мере две кольцевые части (19, 20) бурта, разделенные в осевом направлении.

30. Задвижка (1) по п.29, в которой первая кольцевая часть (19) бурта из указанных по меньшей мере двух кольцевых частей (19, 20) бурта, разделенных в осевом направлении, содержит указанную первую фрикционную поверхность (9) бурта, при этом вторая кольцевая часть (20) бурта из указанных по меньшей мере двух кольцевых частей (19, 20) бурта, разделенных в осевом направлении, содержит указанную вторую фрикционную поверхность (10) бурта.

31. Задвижка (1) по любому из пп.1-30, причем указанная задвижка (1) содержит средства (21) смазки, выполненные с возможностью подачи смазки между по меньшей мере частью указанного набора фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя и указанным набором фрикционных поверхностей (9, 10) бурта.

32. Задвижка (1) по любому из пп.1-31, причем указанная задвижка (1) выбрана из группы, состоящей из шиберных задвижек, управляемых шпинделем, шаровых задвижек, ножевых задвижек, игольчатых задвижек и конусных задвижек.

33. Задвижка (1) по любому из пп.1-32, причем указанная задвижка (1) представляет собой шиберную задвижку, управляемую шпинделем.

34. Задвижка (1) по любому из пп.1-33, в которой указанные средства (8) бурта сформированы как одно целое с корпусом (3) задвижки.


Евразийское 032188 (13) B1
патентное
ведомство
(12) ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К ЕВРАЗИЙСКОМУ ПАТЕНТУ
(45) Дата публикации и выдачи патента 2019.04.30
(21) Номер заявки 201792022
(22) Дата подачи заявки 2015.03.16
(51) Int. Cl. F16K31/50 (2006.01) F16K3/12 (2006.01)
(54) ЗАДВИЖКА
(43) 2018.01.31
(86) PCT/DK2015/050052
(87) WO 2016/146124 2016.09.22
(71) (73) Заявитель и патентовладелец:
АВК ХОЛДИНГ A/С (DK)
(72) Изобретатель:
Фройдендаль Эрлинг Арнум (DK)
(74) Представитель:
Котов И.О., Харин А.В., Буре Н.Н., Стойко Г.В. (RU)
(56) EP-A1-2696117
WO-A1-2014177681
WO-A1-9519518
EP-A1-2354611
(57) Раскрыта задвижка для управления потоком текучей среды. Задвижка содержит корпус (3) задвижки и средства (2) управления текучей средой для управления потоком текучей среды через корпус (3) задвижки, причем средства (2) управления текучей средой расположены внутри корпуса (3) задвижки. Задвижка также содержит средства (4) шпинделя, содержащие набор фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя, причем набор фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя включает в себя первую фрикционную поверхность (5) шпинделя и вторую фрикционную поверхность (6) шпинделя, расположенные под взаимным углом (SA) фрикционных поверхностей шпинделя. Угол (SA) фрикционных поверхностей шпинделя представляет собой внутренний угол между первой фрикционной поверхностью (5) шпинделя и второй фрикционной поверхностью (6) шпинделя, при этом средства (2) управления текучей средой выполнены с возможностью смещения вдоль оси (7) вращения средств (4) шпинделя в соответствии с поворотом средств (4) шпинделя. Задвижка дополнительно содержит средства (8) бурта, включающие в себя набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта, при этом набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта содержит первую фрикционную поверхность (9) бурта и вторую фрикционную поверхность (10) бурта, расположенные под взаимным углом (СА) фрикционных поверхностей бурта. Угол (СА) фрикционных поверхностей бурта представляет собой внутренний угол между первой фрикционной поверхностью (9) бурта и второй фрикционной поверхностью (10) бурта, при этом набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта выполнен с возможностью зацепления с набором фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя, причем угол (SA) фрикционных поверхностей шпинделя и угол (СА) фрикционных поверхностей бурта составляют от 110 до 175°, предпочтительно от 120 до 170°.
Область техники, к которой относится изобретение
Изобретение относится к задвижке для управления потоком текучей среды. Задвижка содержит корпус задвижки и средства управления текучей средой для управления потоком текучей среды через корпус задвижки, причем средства управления текучей средой расположены внутри корпуса задвижки. Задвижка также содержит средства шпинделя.
Уровень техники
Задвижка, управляемая шпинделем, такая как шиберная задвижка, обычно содержит шпиндель, имеющий резьбовую часть, зацепляющуюся с гайкой клина. Таким образом, когда шпиндель поворачивается, клин смещается вверх или вниз для открытия или закрытия прохода текучей среды через задвижку.
Для обеспечения фиксации шпинделя в осевом направлении, например, из WO 95/19518 А1 известно использование корпуса задвижки с фиксированным буртом, зацепляющимся с кольцевыми выступами на шпинделе. Однако такая конструкция задвижки влечет за собой риск повреждения клина, шпинделя или бурта при работе задвижки, в частности, если при открытии или закрытии задвижки применяется слишком большой крутящий момент.
При этом из WO 2014/177681 А1 известно формирование зацепляющихся контактных поверхностей между буртом и шпинделем под углом 45° относительно оси вращения шпинделя для увеличения контактной поверхности между буртом и шпинделем и, таким образом, увеличения трения при увеличении осевой силы - например, когда клин достиг крайнего положения. Однако этот способ осевой фиксации шпинделя относительно корпуса задвижки не является экономически выгодным.
Таким образом, задачей изобретения является создание задвижки, содержащей экономически более выгодные средства для осевой фиксации шпинделя относительно корпуса задвижки.
Раскрытие сущности изобретения
Изобретение относится к задвижке для управления потоком текучей среды. Задвижка содержит корпус задвижки и средства управления текучей средой для управления потоком текучей среды через корпус задвижки, причем средства управления текучей средой расположены внутри корпуса задвижки. Задвижка также содержит средства шпинделя, содержащие набор фрикционных поверхностей шпинделя, причем набор фрикционных поверхностей шпинделя включает в себя первую фрикционную поверхность шпинделя и вторую фрикционную поверхность шпинделя, расположенные под взаимным углом фрикционных поверхностей шпинделя. Угол фрикционных поверхностей шпинделя является внутренним углом между первой фрикционной поверхностью шпинделя и второй фрикционной поверхностью шпинделя, при этом средства управления текучей средой выполнены с возможностью смещения вдоль оси вращения средств шпинделя в соответствии с поворотом средств шпинделя. Задвижка дополнительно содержит средства бурта, включающие в себя набор фрикционных поверхностей бурта, при этом набор фрикционных поверхностей бурта содержит первую фрикционную поверхность бурта и вторую фрикционную поверхность бурта, расположенные под взаимным углом фрикционных поверхностей бурта. Угол фрикционных поверхностей бурта представляет собой внутренний угол между первой фрикционной поверхностью бурта и второй фрикционной поверхностью бурта, при этом набор фрикционных поверхностей бурта выполнен с возможностью зацепления с набором фрикционных поверхностей шпинделя, причем угол фрикционных поверхностей шпинделя и угол фрикционных поверхностей бурта составляют от 110 до 175°, предпочтительно от 120 до 170°.
Выполнение как средств шпинделя, так и средств бурта таким образом, что они содержат по меньшей мере один набор фрикционных поверхностей, предпочтительно тем, что, когда набор фрикционных поверхностей шпинделя сцепляется с набором фрикционных поверхностей бурта, средства управления текучей средой, средства шпинделя, средства бурта и/или другие части задвижки лучше защищены от повреждающих перегрузок независимо от того, какое крайнее положение занимают средства управления потоком - например, независимо от того, находится ли клин шиберной задвижки в полностью открытом или полностью закрытом положении. Иными словами, при увеличении осевой силы вследствие того, что средства управления текучей средой достигают крайнего положения, возникает большая по величине сила трения между средствами шпинделя и средствами бурта. Направление осевой силы не имеет значения.
В известных шпинделях и буртах, таких как раскрытые в WO 2014/177681 А1 и WO 95/19518 А1, бурт и шпиндель обычно должны содержать несколько соответствующих поверхностей для обеспечения такого высокого трения между зацепляющимися частями, чтобы риск повреждения различных частей задвижки существенно уменьшился.
Однако путем формирования фрикционных поверхностей средств бурта и средств шпинделя под тупым углом в указанных диапазонах средства шпинделя и средства бурта могут быть сформированы с меньшим количеством наборов фрикционных поверхностей шпинделя и фрикционных поверхностей бурта - например, только с одним набором фрикционных поверхностей шпинделя и фрикционных поверхностей бурта - с достижением при этом той же величины силы трения. Таким образом, можно снизить стоимость изготовления средств бурта и средств шпинделя.
Кроме того, тупой угол между соответствующими фрикционными поверхностями является пред
почтительным в том отношении, что зацепляющиеся наборы фрикционных поверхностей в указанных диапазонах могут создавать расклинивающий эффект, который может усиливать эффект трения/торможения зацепляющихся средств шпинделя и средств бурта, что обеспечивает, таким образом, возможность того, что физически меньшие средства бурта будут создавать достаточный эффект трения/торможения -что уменьшает, таким образом, стоимость и использование пространства.
Более того, если угол фрикционных поверхностей шпинделя и угол фрикционных поверхностей бурта слишком малы, расклинивающий эффект становится слишком малым, при этом площадь поверхности должна быть соответствующим образом увеличена для достижения такого же эффекта. Однако, если углы фрикционных поверхностей слишком велики, риск фактического заклинивания взаимных фрикционных поверхностей до такой степени, что они не могут быть снова легко разъединены, становится слишком высоким. Таким образом, указанные угловые диапазоны представляют предпочтительное соотношение между эффективностью и функциональностью.
В данном контексте под термином "средства управления текучей средой" следует понимать шибер, затвор, шар любого типа или блокирующее устройство любого другого типа, подходящие для управления потоком текучей среды через задвижку, расположенную ниже поверхности земли.
Следует также отметить, что в данном контексте под термином "средства шпинделя" следует понимать шток, стержень, ось любого типа или шпиндель другого типа, подходящие для передачи вращения от наружной части корпуса задвижки на средства управления текучей средой внутри корпуса задвижки.
Кроме того, в данном контексте под термином "средства бурта" следует понимать кольцо, обод, круглый фланец любого типа или бурт другого типа, подходящие для охватывания средств шпинделя задвижки и передачи осевых сил между средствами шпинделя и корпусом задвижки. Однако следует отметить, что это не исключает возможности разделения средств бурта в осевом направлении и/или радиальном направлении на более чем одну по существу отдельную часть и/или секторные части, причем это не исключает формирование средств бурта как одного целого с корпусом задвижки или другой частью задвижки.
В одном аспекте изобретения угол фрикционных поверхностей шпинделя и угол фрикционных поверхностей бурта являются, по существу, идентичными.
Формирование, по существу, идентичных угла фрикционных поверхностей шпинделя и угла фрикционных поверхностей бурта предпочтительно тем, что это обеспечивает лучшее соответствие поверхностей - с увеличением, таким образом, трения между фрикционными поверхностями шпинделя и фрикционными поверхностями бурта при их прижимании посредством осевых сил/смещения средств шпинделя.
В одном аспекте изобретения угол фрикционных поверхностей шпинделя и угол фрикционных поверхностей бурта составляют от 145 до 165°, например 154°.
Если угол фрикционных поверхностей шпинделя и угол фрикционных поверхностей бурта слишком малы, расклинивающий эффект становится слишком малым и площадь поверхности должна быть увеличена соответственно для достижения того же эффекта. Однако, если углы фрикционных поверхностей слишком велики, риск фактического заклинивания взаимных фрикционных поверхностей до такой степени, что они не могут быть снова легко разъединены, становится слишком высоким. Таким образом, указанные угловые диапазоны представляют собой предпочтительное соотношение между эффективностью и функциональностью.
В одном аспекте изобретения коэффициент трения между фрикционными поверхностями шпинделя и фрикционными поверхностями бурта составляет от 0,05 до 2, предпочтительно от 0,1 до 1 и наиболее предпочтительно от 0,15 до 0,55, например, 0,35.
Если коэффициент трения между фрикционными поверхностями шпинделя и фрикционными поверхностями бурта слишком мал, то зацепляющиеся фрикционные поверхности не смогут создавать требуемого тормозного эффекта и риск повреждения частей задвижки увеличивается. Однако, если коэффициент трения между примыкающими фрикционными поверхностями становится слишком высоким, требуется больше силы для управления задвижкой в ходе нормальной работы. Таким образом, указанные диапазоны коэффициента трения представляют предпочтительное соотношение между безопасностью и функциональностью.
Следует отметить, что в данном контексте под термином "коэффициент трения" следует понимать статический коэффициент трения между сухими, не смазанными фрикционными поверхностями средств шпинделя и средств бурта.
В аспекте изобретения отношение между углами фрикционных поверхностей и коэффициентом трения между фрикционными поверхностями шпинделя и фрикционными поверхностями бурта составляет от 150 до 1000, предпочтительно от 200 до 800, и наиболее предпочтительно от 300 до 600.
Если отношение между углами фрикционных поверхностей и коэффициентом трения между фрикционными поверхностями слишком мало, то зацепляющиеся фрикционные поверхности не смогут создавать требуемого тормозного эффекта и риск повреждения частей задвижки увеличивается. Однако, если указанное отношение становится слишком большим, требуется большая сила для управления задвижкой в ходе нормальной работы и/или повышается риск заклинивания фрикционных поверхностей до такой
степени, что они не могут быть легко разъединены. Таким образом, указанные диапазоны коэффициента трения представляют собой предпочтительное соотношение между безопасностью и функциональностью.
В аспекте изобретения первый переходный угол между осью вращения средств шпинделя и первой фрикционной поверхностью шпинделя, по существу, идентичен второму переходному углу между осью вращения средств шпинделя и второй фрикционной поверхностью шпинделя.
Формирование первого и второго переходных углов, по существу, идентичными предпочтительно тем, что при этом защита от разрушающих перегрузок, по существу, идентична независимо от того, в каком крайнем положении находятся средства управления текучей средой. Кроме того, более единообразная конструкция снижает затраты на производство и сборку.
В аспекте изобретения первый переходный угол и второй переходный угол составляют от 1 до 40°, предпочтительно от 4 до 30° и наиболее предпочтительно от 8 до 20°, например 13°.
Если переходные углы слишком велики, расклинивающий эффект становится слишком малым и примыкание площади поверхности фрикционных поверхностей должно быть увеличено соответственно для достижения того же эффекта. Однако, если переходные углы слишком малы, риск фактического заклинивания взаимных фрикционных поверхностей до такой степени, что они не могут быть легко разъединены, снова становится слишком высоким. Таким образом, указанные угловые диапазоны представляют предпочтительное соотношение между эффективностью и функциональностью.
В аспекте изобретения средства шпинделя содержат более одного набора фрикционных поверхностей шпинделя.
Формирование средств шпинделя с более чем одним набором фрикционных поверхностей шпинделя предпочтительно тем, что при этом можно распределить фрикционные поверхности шпинделя по большей площади средств шпинделя, уменьшая, таким образом, риск локальных концентраций напряжения.
В аспекте изобретения средства бурта содержат более одного набора фрикционных поверхностей бурта.
Формирование средств бурта с более чем одним набором фрикционных поверхностей бурта предпочтительно тем, что при этом можно распределить фрикционные поверхности бурта по большей площади средств бурта и корпуса задвижки, уменьшая, таким образом, риск локальных концентраций напряжения.
В аспекте изобретения набор фрикционных поверхностей шпинделя выполнен из первого материала, при этом набор фрикционных поверхностей бурта выполнен из второго материала, причем первый материал отличается от второго материала.
Если фрикционные поверхности шпинделя и фрикционные поверхности бурта выполнены из одного и того же материала, риск заедания резко возрастает. Таким образом, предпочтительно формирование примыкающих фрикционных поверхностей из разного материала.
В аспекте изобретения набор фрикционных поверхностей шпинделя выполнен из нержавеющей стали.
В задвижке средства шпинделя как правило выступают снаружи корпуса задвижки для обеспечения возможности управления средствами управления текучей средой снаружи корпуса задвижки. Однако, поскольку задвижка часто зарыта под землей или в других случаях находится в суровых условиях окружающей среды, предпочтительно формировать средства шпинделя из долговечного инертного материала, такого как нержавеющая сталь.
В аспекте изобретения набор фрикционных поверхностей бурта выполнен из латуни.
Латунь является относительно твердым и прочным материалом, что делает ее подходящей для формирования набора фрикционных поверхностей бурта.
В аспекте изобретения набор фрикционных поверхностей шпинделя сформирован по окружности на наружной стороне средств шпинделя, при этом в одном из аспектов изобретения фрикционные поверхности бурта сформированы на внутренней стороне средств бурта, что обеспечивает возможность легкого зацепления фрикционных поверхностей шпинделя и фрикционных поверхностей бурта.
В аспекте изобретения средства бурта содержат по меньшей мере одно полное сплошное кольцо.
Формирование средств бурта в виде непрерывного кольца предпочтительно тем, что это упрощает процесс изготовления и уменьшает проблемы с логистикой.
В аспекте изобретения средства бурта установлены на средствах шпинделя посредством усадки.
Если фрикционные поверхности шпинделя и фрикционные поверхности бурта должны зацепляться, и средства бурта сформированы в виде непрерывного кольца, то предпочтительно установить средства бурта на средствах шпинделя посредством усадки, поскольку это обеспечивает плотный контакт фрикционных поверхностей друг с другом после процесса установки.
В аспекте изобретения средства бурта сформированы из нескольких секторных частей бурта, разделенных в радиальном направлении.
Формирование средств бурта из секторных частей бурта, разделенных в радиальном направлении, предпочтительно тем, что это обеспечивает возможность легкой установки средств бурта на средства
шпинделя.
В аспекте изобретения средства бурта, по существу, охватывают средства шпинделя.
Формирование средств бурта так, что они, по существу, охватывают средства шпинделя, предпочтительно тем, что при этом можно сформировать большую контактную область между фрикционными поверхностями шпинделя и фрикционными поверхностями бурта.
В аспекте изобретения фрикционные поверхности бурта, по существу, охватывают фрикционные поверхности шпинделя.
Формирование фрикционных поверхностей бурта так, что они по существу охватывают фрикционные поверхности шпинделя, предпочтительно тем, что при этом можно сформировать большую контактную область между фрикционными поверхностями шпинделя и фрикционными поверхностями бурта.
В аспекте изобретения задвижка дополнительно содержит поворотные блокирующие средства для по существу блокировки взаимного поворота средств бурта и корпуса задвижки.
Когда осевая сила средств шпинделя достигает определенного уровня, трение между фрикционными поверхностями бурта и фрикционными поверхностями шпинделя становится настолько сильным, что средства бурта поворачиваются вместе со средствами шпинделя, что резко уменьшает эффект трения бурта и увеличивает при этом риск перегрузки одной или более частей задвижки, когда средства управления текучей средой достигают крайнего положения. Таким образом, предпочтительно использовать задвижку с поворотными блокирующими средствами, так что средства бурта фиксируются без возможности поворота относительно корпуса задвижки.
В аспекте изобретения поворотные блокирующие средства содержат блокирующие части бурта средств бурта и блокирующие части задвижки корпуса задвижки.
Таким образом достигается предпочтительный вариант осуществления изобретения.
В аспекте изобретения блокирующие части бурта и блокирующие части задвижки выполнены с возможностью зацепления.
Формирование средств бурта и корпуса задвижки с взаимно зацепляющимися блокирующими частями предпочтительно тем, что это обеспечивает эффективную блокировку поворота средств бурта по отношению к корпусу задвижки.
В аспекте изобретения блокирующие части бурта выступают из средств бурта, при этом блокирующие части задвижки сформированы в виде одного или более углублений в корпусе задвижки.
Таким образом достигается предпочтительный вариант осуществления изобретения.
В аспекте изобретения средства управления текучей средой содержат средства гайки, выполненные с возможностью зацепления с резьбовой частью средств шпинделя.
Формирование средств управления текучей средой со средствами гайки, зацепляющимися с резьбовой частью шпинделя, предпочтительно тем, что при этом обеспечивается возможность смещения средств гайки с относительно большой силой просто путем поворота средств шпинделя.
В аспекте изобретения средства управления текучей средой содержат клиновые средства, выполненные с возможностью линейного смещения внутри корпуса задвижки.
Таким образом получают предпочтительный вариант осуществления изобретения.
В аспекте изобретения область пересечения между первой фрикционной поверхностью шпинделя и второй фрикционной поверхностью шпинделя содержит фаску или скругление.
Например, скругление вершины между двумя смежными фрикционными поверхностями предпочтительно тем, что это делает вершину более долговечной.
В аспекте изобретения первая фрикционная поверхность шпинделя и вторая фрикционная поверхность шпинделя разнесены друг от друга в осевом направлении на средствах шпинделя.
Формирование первой фрикционной поверхности шпинделя на расстоянии от второй фрикционной поверхности шпинделя на средствах шпинделя, так что первая и вторая фрикционные поверхности шпинделя не являются смежными, предпочтительно тем, что при определенных условиях это обеспечивает более предпочтительную конструкцию средств шпинделя.
В аспекте изобретения первая фрикционная поверхность бурта и вторая фрикционная поверхность бурта разнесены друг от друга в осевом направлении на средствах шпинделя.
Формирование первой фрикционной поверхности бурта на расстоянии от второй фрикционной поверхности бурта на средствах шпинделя, так что первая и вторая фрикционные поверхности бурта не являются смежными, предпочтительно тем, что при определенных условиях это обеспечивает возможность лучшей установки средств бурта в корпусе задвижки.
В аспекте изобретения средства бурта содержат по меньшей мере две кольцевые части бурта, разделенные в осевом направлении.
Разделение средств бурта на ряд кольцевых частей бурта, разделенных в осевом направлении, предпочтительно тем, что это может обеспечить упрощенную установку средств бурта на средства шпинделя и/или это может обеспечить упрощенный процесс изготовления.
В аспекте изобретения набор фрикционных поверхностей шпинделя примыкает к набору фрикционных поверхностей бурта.
В аспекте изобретения первая кольцевая часть бурта из по меньшей мере двух кольцевых частей
бурта, разделенных в осевом направлении, содержит первую фрикционную поверхность бурта, при этом вторая кольцевая часть бурта из по меньшей мере двух кольцевых частей бурта, разделенных в осевом направлении, содержит вторую фрикционную поверхность бурта.
Формирование двух фрикционных поверхностей бурта на отдельных кольцевых частях бурта предпочтительно тем, что это может обеспечить упрощенную установку средств бурта на средства шпинделя и/или это может обеспечить упрощенный процесс изготовления.
В аспекте изобретения задвижка содержит средства смазки, обеспечивающие подачу смазки между по меньшей мере частью набора фрикционных поверхностей шпинделя и набором фрикционных поверхностей бурта.
Размещение средств смазки в задвижке или на ней предпочтительно тем, что, таким образом, можно, по меньшей мере, иногда смазывать примыкающие поверхности между фрикционными поверхностями шпинделя и фрикционными поверхностями бурта и, таким образом, уменьшать трение в ходе нормальной работы задвижки.
Следует отметить, что в этом контексте под термином "средства смазки" следует понимать отверстие, канал, трубку любого типа или т.п. в средствах бурта, средствах шпинделя, корпусе задвижки или т.п., подходящие для распределения смазки, или пассивное или активное смазывающее устройство любого другого типа, подходящее для подачи смазки между фрикционными поверхностями шпинделя и фрикционными поверхностями бурта задвижки.
В аспекте изобретения задвижка выбрана из группы, состоящей из шиберных задвижек, управляемых шпинделем, шаровых задвижек, ножевых задвижек, игольчатых задвижек и конусных задвижек.
Общей характеристикой задвижек указанных типов является то, что все они содержат шпиндель, посредством которого состояние внутренних средств управления текучей средой управляется путем поворота шпинделя. Таким образом, если какая-либо из указанных задвижек, например, чрезмерно затягивается при закрытии, одна или более частей задвижки могут быть разрушены или деформированы вследствие перегрузки. Поэтому настоящее изобретение, в частности, предпочтительно использовать применительно к одной или более задвижек указанных выше типов.
В аспекте изобретения задвижка представляет собой шиберную задвижку, управляемую шпинделем.
В шиберных задвижках клин перемещается на относительно большое расстояние для открытия или закрытия задвижки. Таким образом, в шиберных задвижках, управляемых шпинделем, шпиндель должен быть длинным и, следовательно, он, в частности, уязвим по отношению к осевой перегрузке, которая может легко деформировать длинные и тонкие средства шпинделя указанного типа задвижки. Таким образом, настоящее изобретение, в частности, предпочтительно использовать применительно к указанному конкретному типу задвижки.
В одном аспекте изобретения средства бурта сформированы как одно целое с корпусом задвижки.
Формирование средств бурта как одного целого с корпусом задвижки предпочтительно тем, что это упрощает изготовление, сборку и эксплуатацию задвижки.
Краткое описание чертежей
Вариант осуществления изобретения описан посредством неограничивающего примера ниже со ссылками на чертежи, на которых
на фиг. 1 проиллюстрирована аксонометрическая проекция шиберной задвижки,
на фиг. 2 проиллюстрирован вид спереди шиберной задвижки в частичном поперечном сечении через ее среднюю часть,
на фиг. 3 проиллюстрирован вид сбоку шиберной задвижки в частичном поперечном сечении через ее среднюю часть,
на фиг. 4 проиллюстрирован вид верхней части задвижки в аксонометрии в частичном поперечном сечении,
на фиг. 5 проиллюстрирован вид спереди первого варианта осуществления средств шпинделя, на фиг. 6 проиллюстрирован вид спереди второго варианта осуществления средств шпинделя, на фиг. 7 проиллюстрирован вид спереди третьего варианта осуществления средств шпинделя, на фиг. 8 проиллюстрирован вид спереди средств бурта в поперечном сечении через среднюю часть,
на фиг. 9 проиллюстрирован вид спереди средств бурта, сформированных их двух отдельных кольцевых частей бурта, в поперечном сечении через среднюю часть, и
на фиг. 10 проиллюстрирована аксонометрическая проекция средств бурта, сформированных из двух секторных частей бурта.
Осуществление изобретения
На фиг. 1 проиллюстрирована аксонометрическая проекция шиберной задвижки 1, и на фиг. 2 проиллюстрирован вид спереди шиберной задвижки 1 в частичном поперечном сечении через ее среднюю часть.
Шиберная задвижка 1, также известная как запорная задвижка, представляет собой задвижку 1, которая открывается путем подъема клиновых средств 17 из канала текучей среды, проходящей через кор- 5
пус 3 задвижки 1. Отличительным признаком шиберной задвижки 1 являются уплотнительные поверхности между клиновыми средствами 17, причем седла клиновых средств являются по существу плоскими, так что шиберные задвижки 1 часто используются, когда требуется прямолинейный поток текучей среды и минимальное ограничение. Поверхности клиновых средств 17 шиберной задвижки 1 часто имеют по меньшей мере частично клиновидную форму, однако они также могут быть параллельными.
В указанном варианте осуществления задвижка 1 содержит корпус 3 задвижки, в котором расположены средства 2 управления текучей средой для пропускания или ограничения потока текучей среды через корпус 3 задвижки.
В указанном варианте осуществления корпус задвижки содержит торцевые фланцы 22, обеспечивающие возможность присоединения задвижки 1 к трубе (не показана) на любом конце корпуса 3 задвижки.
В указанном варианте осуществления средства 4 шпинделя в виде штока 4 проходят вниз через верхнюю часть корпуса 3 задвижки. В указанном варианте осуществления нижняя часть средств 4 шпинделя имеет внешнюю резьбу 16, зацепляющуюся с внутренней резьбой средств 15 гайки. Средства 15 гайки жестко соединены с клиновыми средствами 17 так, что, когда средства 4 шпинделя поворачиваются, средства 15 гайки и клиновые средства 17 перемещаются вверх и вниз по средствам 4 шпинделя в зависимости от направления поворота, то есть средства 2 управления текучей средой выполнены с возможностью смещения вдоль оси 7 вращения средств 4 шпинделя в соответствии с поворотом средств 4 шпинделя. Таким образом, когда клиновые средства 17 достигают крайнего положения - либо полностью закрытого, либо полностью открытого - клиновые средства 17 физически блокируются от дальнейшего перемещения. Таким образом, если вворачивание средств 4 шпинделя не прекращается, когда достигнуто крайнее положение, поворот может создать значительную осевую нагрузку на средства 4 шпинделя, средства 2 управления текучей средой или другие части задвижки 2, причем если поворот своевременно не прекращается, то средства 4 шпинделя, клиновидные средства 17 или т.п. могут деформироваться или задвижка 1 может быть повреждена осевой нагрузкой иным образом.
Таким образом, в указанном варианте осуществления средства 4 шпинделя по существу зафиксированы относительно осевого смещения посредством средств 8 бурта, содержащих набор фрикционных поверхностей 9, 10 бурта, выполненных с возможностью зацепления с набором фрикционных поверхностей 5, 6 шпинделя средств 4 шпинделя. Средства 8 бурта по существу зафиксированы относительно осевого смещения с помощью радиальных поверхностей корпуса 3 задвижки.
В указанном варианте осуществления верхний конец средств шпинделя выходит из корпуса 3 задвижки и имеет соединительное устройство 23 в виде четырех плоских поверхностей, обеспечивающих квадратную форму верхнего конца средств 4 шпинделя. Соединительное устройство 23 обеспечивает возможность поворота средств 4 шпинделя вручную, например, посредством гаечного ключа, накидного ключа, ручного маховика или т.п. или автоматического управления посредством двигателя, привода или т.п.
В другом варианте осуществления задвижка 1 может представлять собой шаровую задвижку 1, содержащую средства 2 управления текучей средой, включающие в себя подвижный элемент дискообразного типа и неподвижное кольцевое седло в, по существу, сферическом корпусе. Шаровые задвижки 1 называются так благодаря сферической форме корпуса, причем две половины корпуса задвижки разделены внутренней перегородкой. Шаровая задвижка имеет отверстие, образующее седло, на которое может быть навинчена подвижная пробка средств 2 управления текучей средой для закрытия (или запирания) задвижки 1. Пробка также называется диском или дисковым элементом. В шаровых задвижках 1 пробка соединена со средствами 4 шпинделя, которые могут управляться снаружи корпуса 3 задвижки.
В другом варианте осуществления задвижка 1 может представлять собой ножевую задвижку 1, выполненную, по существу, такой же, как и шиберная задвижка 1, при этом клиновые средства 17 выполнены в форме ножа, что позволяет клиновым средствам 17 рассекать очень плотные жидкости и полужидкие текучие среды.
В другом варианте осуществления задвижка 1 может представлять собой игольчатую задвижку 1, относящуюся к типу задвижки, в которой средства 2 управления текучей средой содержат небольшое отверстие и резьбовой иглообразный плунжер. Задвижка 1 указанного типа позволяет точно регулировать поток, хотя она, как правило, может обеспечивать относительно низкие скорости потока.
В другом варианте осуществления задвижка 1 может представлять собой другой тип задвижки, управляемой шпинделем.
На фиг. 3 проиллюстрирован вид сбоку шиберной задвижки 1 в частичном поперечном сечении через ее среднюю часть.
Для предотвращения поворота клиновых средств 17 вместе с поворотом средств 4 шпинделя, клиновые средства 17 в указанном варианте осуществления выполнены с возможностью их направления направляющими средствами 24, проходящими вдоль любой стороны корпуса 3 задвижки.
На фиг. 4 проиллюстрирована аксонометрическая проекция верхней части задвижки 1 в частичном поперечном сечении.
В указанном варианте осуществления корпус 3 задвижки содержит верхнюю часть 25, прикреплен
ную к нижней части 27 корпуса 3 задвижки с помощью болтов 26. В ходе сборки задвижки 1 средства 4 шпинделя и средства 8 бурта в указанном варианте осуществления сначала размещаются в нижней части 27, где затем устанавливается верхняя часть 25 так, что радиальное и, в частности, осевое положение средств 8 бурта, по существу, является фиксированным. Однако в другом варианте осуществления положение средств 8 шпинделя может быть фиксировано относительно корпуса 3 задвижки другим способом, например посредством специальных фитингов, посредством винтов или болтов, посредством сварки или другим способом, или средства 8 шпинделя могут быть сформированы как одно целое с корпусом 3 задвижки.
Угол SA фрикционных поверхностей шпинделя и угол СА фрикционных поверхностей бурта представляют собой взаимный внутренний угол между соответственно первой и второй фрикционными поверхностями 5, 6 шпинделя и первой и второй фрикционными поверхностями 9, 10 бурта. В указанном варианте осуществления фрикционные поверхности 5, 6 шпинделя полностью соответствуют фрикционным поверхностям 9, 10 бурта, так что угол SA фрикционных поверхностей шпинделя и угол СА фрикционных поверхностей бурта оба составляют 154°. Однако в другом варианте осуществления указанные углы могут быть больше, например 158, 162, 168° или еще больше или меньше, например 151, 148, 141° или еще меньше. Следует также отметить, что, когда выше используется термин "полностью соответствовать", очевидно, это не исключает наличия некоторого допуска или даже зазора между противоположными поверхностями 5, 6, 9, 10, то есть, очевидно, может иметься некоторый технологический допуск, причем могут возникать различия вследствие износа, а также может иметься преднамеренный допуск или зазор, так что противоположные поверхности 5, 6, 9, 10 по существу могут не соприкасаться в ходе перемещения между крайними положениями средств 2 управления текучей средой.
В указанном варианте осуществления первый переходный угол FTA между осью 7 вращения средств 4 шпинделя и первой фрикционной поверхностью 5 шпинделя по существу идентичен второму переходному углу STA между осью 7 вращения и второй фрикционной поверхностью 6 шпинделя, что проиллюстрировано также на фиг. 6 и 7. Таким образом, в указанном варианте осуществления, в котором угол SA фрикционных поверхностей шпинделя равен 154°, как первый, так и второй переходные углы FTA, STA составляют 13°. Однако, как проиллюстрировано на фиг. 5, указанные углы могут отличаться в другом варианте осуществления изобретения.
В указанном варианте осуществления средства 4 шпинделя выполнены из нержавеющей стали, но в другом варианте осуществления они могут быть выполнены из стали, чугуна, титана, латуни, алюминия или другого металла или другого материала, такого как пластик, дерево, керамика или т.п., или из любой их комбинации.
В указанном варианте осуществления средства 8 бурта выполнены из латуни, но в другом варианте осуществления они могут быть выполнены из стали, чугуна, титана, бронзы, алюминия или другого металла или другого материала, такого как пластик, дерево, керамика или т.п. или из любой их комбинации.
В другом варианте осуществления по меньшей мере одна из соответствующих поверхностей 5, 6, 9, 10 может иметь некоторую поверхностную обработку, например, выполненную с возможностью увеличения или уменьшения трения, продления срока службы поверхностей 5, 6, 9, 10, предотвращения коррозии, обеспечения смазки - например, самосмазки, или другого. То есть, в другом варианте осуществления одна или более соответствующих поверхностей 5, 6, 9, 10 могут иметь покрытие из металла другого типа, из керамики, из композитного материала, из пластмассы, или обработку поверхности другого типа. Или в другом варианте осуществления одна или более поверхностей 5, 6, 9, 10 могут быть отпущены или по меньшей мере подвергнуты некоторому отпуску термообработкой.
Таким образом, когда средства 4 шпинделя выполнены из нержавеющей стали и средства 8 бурта выполнены из латуни, коэффициент трения между фрикционными поверхностями 5, 6 шпинделя и фрикционными поверхностями 9, 10 бурта в указанном случае может составлять около 0,35. Однако в другом варианте осуществления, в частности, если одни из средств 5 шпинделя и средств 8 бурта выполнены из другого материала, коэффициент трения может быть больше, например,0,45, 0,6, 0,7 или еще больше или меньше, например 0,3, 0,25, 0,2 или еще меньше.
Когда углы SA, СА фрикционных поверхностей составляют 154°, а коэффициент трения равен 0,35, отношение между углами SA, CA фрикционных поверхностей и коэффициентом трения между фрикционными поверхностями 5, 6 шпинделя и фрикционными поверхностями 9, 10 бурта в указанном случае составляет 440. Однако в зависимости от углов SA, CA фрикционных поверхностей, типа материала, возможной смазки, температуры и т.п. указанное отношение в другом варианте осуществления может быть больше, например 490, 525, 575 или еще больше, или меньше, например 400, 370, 320 или еще меньше.
На фиг. 5 проиллюстрирован вид спереди первого варианта осуществления средств 4 шпинделя.
В указанном варианте осуществления угол SA фрикционных поверхностей шпинделя между первой фрикционной поверхностью 5 шпинделя и второй фрикционной поверхностью 6 шпинделя составляет около 148°. Однако, в указанном варианте осуществления первый переходный угол FTA между осью 7 вращения средств 4 шпинделя и первой фрикционной поверхностью 5 шпинделя не идентичен второму
переходному углу STA между осью 7 вращения и второй фрикционной поверхностью 6 шпинделя. То есть, в указанном варианте осуществления первый переходный угол FTA составляет около 23°, а второй переходный угол STA составляет около 9°. Разница в переходных углах FTA, STA в указанном варианте осуществления может вызывать образование еще большего трения, когда задвижка 1 достигает своего закрытого положения, и затем, когда она достигает своего крайнего открытого положения.
В других вариантах осуществления разница в переходных углах FTA, STA может быть другой, например, в зависимости от конкретного применения, конкретного типа задвижки или т.п.
Тупой угол SA фрикционных поверхностей шпинделя позволяет избежать необходимости уменьшения минимального диаметра средств шпинделя, то есть, благодаря тупому углу SA фрикционных поверхностей шпинделя первая фрикционная поверхность 5 шпинделя и вторая фрикционная поверхность 6 шпинделя могут быть выполнены относительно широкими, по существу, без ущерба для прочности средств 4 шпинделя.
На фиг. 6 проиллюстрирован вид спереди второго варианта осуществления средств 4 шпинделя.
В варианте осуществления, раскрытом на других чертежах, фрикционные поверхности 5, 6 шпинделя сформированы в виде углубления в средствах 4 шпинделя, при этом фрикционные поверхности 9, 10 бурта средств 8 бурта сформированы в виде выступа, выполненного с возможностью зацепления с соответствующими фрикционными поверхностями 5, 6 шпинделя. Однако в указанном варианте осуществления конструкции обращены так, что фрикционные поверхности 5, 6 шпинделя сформированы в виде выступа, выполненного с возможностью зацепления с соответствующим углублением, образованным фрикционными поверхностями 9, 10 средств 8 бурта.
В вариантах осуществления, раскрытых на всех чертежах, фрикционные поверхности 5, 6 шпинделя сформированы как одно целое с средствами 4 шпинделя. Однако в другом варианте осуществления фрикционные поверхности 5, 6 шпинделя могут быть сформированы отдельно от средств 4 шпинделя, но с жестким прикреплением к указанным средствам 4, например, посредством болтов, сварки, адгезивов или т.п.
На фиг. 7 проиллюстрирован вид спереди третьего варианта осуществления средств 4 шпинделя.
В варианте осуществления, раскрытом на других чертежах, средства 4 шпинделя содержат только один набор фрикционных поверхностей 5, 6 шпинделя. В указанном варианте осуществления средства 4 шпинделя содержат два набора фрикционных поверхностей 5, 6 шпинделя, а в другом варианте осуществления средства 4 шпинделя могут содержать большее количество наборов фрикционных поверхностей 5, 6 шпинделя, например три, четыре, пять или еще больше.
На фиг. 8 проиллюстрирован вид спереди средств 8 бурта в поперечном сечении через их среднюю часть.
В указанном варианте осуществления средства 8 бурта сформированы в виде одного полного сплошного кольца, выполненного с возможностью полного охватывания средств 4 шпинделя. В указанном случае средства 8 бурта могут быть предпочтительно установлены на фрикционных поверхностях 5, 6 шпинделя посредством усадки - хотя специалисту в области техники также доступны другие способы сборки.
На фиг. 9 проиллюстрирован вид спереди средств 8 бурта, сформированных из двух отдельных кольцевых частей 19, 20 бурта, в поперечном сечении через их среднюю часть.
В указанном варианте осуществления средства 8 бурта разделены на две отделенные кольцевые части бурта, обеспечивающие возможность установки первой фрикционной поверхности 9 бурта отдельно от второй фрикционной поверхности 10 бурта на средствах 4 шпинделя.
На фиг. 10 проиллюстрирована аксонометрическая проекция средств 8 бурта, сформированных из двух секторных частей 11 бурта.
В указанном варианте осуществления средства 8 бурта разделены на две отдельные секторные части 11 бурта, выполненные с возможностью, по существу, полностью охватывать средства 4 шпинделя, когда они установлены в корпусе 3 задвижки.
В указанном варианте осуществления средства 8 бурта дополнительно имеют поворотные блокирующие средства 12 в форме блокирующих частей 13 бурта, выполненных с возможностью зацепления с соответствующими блокирующими частями 14 задвижки (не показаны) корпуса 3 задвижки, чтобы по существу блокировать взаимный поворот средств 8 бурта и корпуса 3 задвижки.
Однако в другом варианте осуществления поворотные блокирующие средства 12 могут быть сформированы путем формирования средств 8 бурта с овальной, квадратной или с другой формой, выполненной так, чтобы совпадать с соответствующим образом выполненным седлом в корпусе 3 задвижки. Или поворотные блокирующие средства 12 могут содержать специальное зажимное приспособление, болты или другие средства, выполненные с возможностью блокировать взаимный поворот блокирующих средств 8 и корпуса 3 задвижки.
Изобретение описано выше с помощью примеров со ссылкой на конкретные примеры задвижек 1, средств 4 шпинделя, средств 8 бурта и т.п. Однако следует понимать, что изобретение не ограничено конкретными примерами, описанными выше, и может быть выполнено и изменено во множестве модификаций в пределах объема правовой охраны изобретения, определенного в формуле изобретения.
Список номеров позиций
1. Задвижка
2. Средства управления текучей средой
3. Корпус задвижки
4. Средства шпинделя
5. Первая фрикционная поверхность шпинделя
6. Вторая фрикционная поверхность шпинделя
7. Ось вращения средств шпинделя
8. Средства бурта
9. Первая фрикционная поверхность бурта
10. Вторая фрикционная поверхность бурта
11. Секторные части бурта
12. Поворотные блокирующие средства
13. Блокирующая часть бурта
14. Блокирующая часть задвижки
15. Средства гайки
16. Резьбовая часть средств шпинделя
17. Клиновые средства
18. Область пересечения между первой и второй фрикционной поверхностями шпинделя
19. Первая кольцевая часть бурта
20. Вторая кольцевая часть бурта
21. Средства смазки
22. Кольцевой фланец
23. Соединительное устройство средств шпинделя
24. Направляющие средства
25. Верхняя часть корпуса задвижки
26. Болт
27. Нижняя часть корпуса задвижки
СА. Угол фрикционных поверхностей бурта SA. Угол фрикционных поверхностей шпинделя FTA. Первый переходный угол STA. Второй переходный угол
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Задвижка (1) для управления потоком текучей среды, содержащая
корпус (3) задвижки,
средства (2) управления текучей средой для управления указанным потоком текучей среды через указанный корпус (3) задвижки, причем указанные средства (2) управления текучей средой размещены внутри указанного корпуса (3) задвижки,
средства (4) шпинделя, содержащие набор фрикционных поверхностей шпинделя, при этом указанный набор фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя включает в себя первую фрикционную поверхность (5) шпинделя и вторую фрикционную поверхность (6) шпинделя, расположенные под взаимным углом (SA) фрикционных поверхностей шпинделя, причем указанный угол (SA) фрикционных поверхностей шпинделя является внутренним углом между указанной первой фрикционной поверхностью (5) шпинделя и указанной второй фрикционной поверхностью (6) шпинделя, при этом указанные средства (2) управления текучей средой выполнены с возможностью смещения вдоль оси (7) вращения указанных средств (4) шпинделя в соответствии с поворотом указанных средств (4) шпинделя, и
средства (8) бурта, содержащие набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта, причем указанный набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта включает в себя первую фрикционную поверхность (9) бурта и вторую фрикционную поверхность (10) бурта, расположенные под взаимным углом (СА) фрикционных поверхностей бурта, при этом указанный угол (СА) фрикционных поверхностей бурта представляет собой внутренний угол между указанной первой фрикционной поверхностью (9) бурта и указанной второй фрикционной поверхностью (10) бурта, причем указанный набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта выполнен с возможностью зацепления с указанным набором фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя,
при этом указанный угол (SA) фрикционных поверхностей шпинделя и указанный угол (СА) фрикционных поверхностей бурта составляют от 120 до 170°, причем указанные средства (8) бурта закреплены внутри указанного корпуса (3) задвижки.
2. Задвижка (1) по п.1, в которой указанный угол (SA) фрикционных поверхностей шпинделя и указанный угол (СА) фрикционных поверхностей бурта, по существу, идентичны.
3. Задвижка (1) по п.1 или 2, в которой указанный угол (SA) фрикционных поверхностей шпинделя
и указанный угол (СА) фрикционных поверхностей бурта составляют от 145 до 165°, например 154°.
4. Задвижка (1) по любому из пп.1-3, в которой коэффициент трения между указанными фрикционными поверхностями (5, 6) шпинделя и указанными фрикционными поверхностями (9, 10) бурта составляет от 0,05 до 2, предпочтительно от 0,1 до 1 и наиболее предпочтительно от 0,15 до 0,55, например
0,35.
5. Задвижка (1) по любому из пп.1-4, в которой отношение между указанными углами (SA, СА) фрикционных поверхностей и коэффициентом трения между указанными фрикционными поверхностями (5, 6) шпинделя и указанными фрикционными поверхностями (9, 10) бурта составляет от 150 до 1000, предпочтительно от 200 до 800 и наиболее предпочтительно от 300 до 600.
6. Задвижка (1) по любому из пп.1-5, в которой первый переходный угол (FTA) между указанной осью (7) вращения указанных средств (4) шпинделя и указанной первой фрикционной поверхностью (5) шпинделя, по существу, идентичен второму переходному углу (STA) между указанной осью (7) поворота указанных средств (4) шпинделя и указанной второй фрикционной поверхностью (6) шпинделя.
7. Задвижка (1) по п.6, в которой указанный первый переходный угол (FTA) и указанный второй переходный угол (STA) составляют от 1 до 40°, предпочтительно от 4 до 30° и наиболее предпочтительно от 8 до 20°, например 13°.
8. Задвижка (1) по любому из пп.1-7, в которой средства (4) шпинделя содержат более одного набора фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя.
9. Задвижка (1) по любому из пп.1-8, в которой указанные средства (8) бурта содержат более одного набора фрикционных поверхностей (9, 10) бурта.
10. Задвижка (1) по любому из пп.1-9, в которой указанный набор фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя выполнен из первого материала, при этом указанный набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта выполнен из второго материала, причем указанный первый материал отличается от указанного второго материала.
11. Задвижка (1) по любому из пп.1-10, в которой указанный набор фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя выполнен из нержавеющей стали.
12. Задвижка (1) по любому из пп.1-11, в которой указанный набор фрикционных поверхностей (9, 10) бурта выполнен из латуни.
13. Задвижка (1) по любому из пп.1-12, в которой указанный набор фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя сформирован по окружности на наружной стороне указанных средств (4) шпинделя.
14. Задвижка (1) по любому из пп.1-13, в которой указанные фрикционные поверхности (9, 10) бурта сформированы на внутренней стороне указанных средств (8) бурта.
15. Задвижка (1) по любому из пп.1-14, в которой указанные средства (8) бурта содержат по меньшей мере одно полное сплошное кольцо.
16. Задвижка (1) по любому из пп.1-15, в которой указанные средства (8) бурта установлены на указанных средствах (4) шпинделя посредством усадки.
17. Задвижка (1) по любому из пп.1-16, в которой указанные средства (8) бурта сформированы из двух и более секторных частей (11) бурта, разделенных в радиальном направлении.
18. Задвижка (1) по любому из пп.1-17, в которой указанные средства (8) бурта, по существу, окружают указанные средства (4) шпинделя.
19. Задвижка (1) по любому из пп.1-18, в которой указанные фрикционные поверхности (9, 10) бурта, по существу, окружают указанные фрикционные поверхности (5, 6) шпинделя.
20. Задвижка (1) по любому из пп.1-19, причем указанная задвижка дополнительно содержит поворотные блокирующие средства (12) для, по существу, блокировки взаимного поворота указанных средств (8) бурта и указанного корпуса (3) задвижки.
21. Задвижка (1) по п.20, в которой указанные поворотные блокирующие средства (12) содержат блокирующие части (13) бурта указанных средств (8) бурта и блокирующие части (14) задвижки указанного корпуса (3) задвижки.
22. Задвижка (1) по п.21, в которой указанные блокирующие части (13) бурта и указанные блокирующие (14) части задвижки выполнены с возможностью зацепления.
23. Задвижка (1) по любому из пп.20-22, в которой указанные блокирующие части (13) бурта выступают из указанных средств (8) бурта, при этом указанные блокирующие части (14) задвижки сформированы в виде одного или более углублений в указанном корпусе (3) задвижки.
24. Задвижка (1) по любому из пп.1-23, в которой указанные средства (2) управления текучей средой содержат средства (15) гайки, выполненные с возможностью зацепления с резьбовой частью (16) указанных средств (4) шпинделя.
25. Задвижка (1) по любому из пп.1-24, в которой указанные средства (2) управления текучей средой содержат клиновые средства (17), выполненные с возможностью линейного смещения внутри указанного корпуса (3) задвижки.
26. Задвижка (1) по любому из пп.1-25, в которой область пересечения между указанной первой фрикционной поверхностью (5) шпинделя и указанной второй фрикционной поверхностью (6) шпинделя содержит фаску или скругление.
10.
27. Задвижка (1) по любому из пп.1-26, в которой указанная первая фрикционная поверхность (5) шпинделя и указанная вторая фрикционная поверхность (6) шпинделя разнесены друг от друга в осевом направлении на указанных средствах (4) шпинделя.
28. Задвижка (1) по любому из пп.1-27, в которой указанная первая фрикционная поверхность (9) бурта и указанная вторая фрикционная поверхность (10) бурта разнесены друг от друга в осевом направлении.
29. Задвижка (1) по любому из пп.1-28, в которой указанные средства (8) бурта содержат по меньшей мере две кольцевые части (19, 20) бурта, разделенные в осевом направлении.
30. Задвижка (1) по п.29, в которой первая кольцевая часть (19) бурта из указанных по меньшей мере двух кольцевых частей (19, 20) бурта, разделенных в осевом направлении, содержит указанную первую фрикционную поверхность (9) бурта, при этом вторая кольцевая часть (20) бурта из указанных по меньшей мере двух кольцевых частей (19, 20) бурта, разделенных в осевом направлении, содержит указанную вторую фрикционную поверхность (10) бурта.
31. Задвижка (1) по любому из пп.1-30, причем указанная задвижка (1) содержит средства (21) смазки, выполненные с возможностью подачи смазки между по меньшей мере частью указанного набора фрикционных поверхностей (5, 6) шпинделя и указанным набором фрикционных поверхностей (9, 10) бурта.
32. Задвижка (1) по любому из пп.1-31, причем указанная задвижка (1) выбрана из группы, состоящей из шиберных задвижек, управляемых шпинделем, шаровых задвижек, ножевых задвижек, игольчатых задвижек и конусных задвижек.
33. Задвижка (1) по любому из пп.1-32, причем указанная задвижка (1) представляет собой шиберную задвижку, управляемую шпинделем.
34. Задвижка (1) по любому из пп.1-33, в которой указанные средства (8) бурта сформированы как одно целое с корпусом (3) задвижки.
10.
27.
27.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2
032188
032188
- 1 -
- 1 -
(19)
032188
032188
- 1 -
- 1 -
(19)
032188
032188
- 1 -
- 1 -
(19)
032188
032188
- 1 -
- 1 -
(19)
032188
032188
- 1 -
- 1 -
(19)
032188
032188
- 4 -
- 3 -
032188
032188
- 4 -
032188
032188
- 7 -
- 7 -
032188
032188
- 12 -
- 12 -