Клиновая с невыдвижным шпинделем

Клиновая с невыдвижным шпинделем

Здравствуйте, дорогие читатели. Всем доводилось, наверное, сталкиваться с прорывом трубопроводов. Причем чаще всего это случалось в местах, где была установлена так называемая клиновая задвижка. Что это такое?

Для надежного перекрытия потока жидкости или иной рабочей среды в строительных трубопроводах широко используются запорную арматуру. Наиболее популярный и простой вариант – задвижка, то есть устройство для прекращения потока рабочей среды путем с помощью широкой плоской детали (клина», полностью перекрывающего зев трубопровода.

Устройство и принцип работы клиновой заглушки

Устройство относится к классу запорной арматуры. Конструкция включает в себя элементы корпуса, соединяющего два участка трубопровода, и двигающийся с помощью резьбового штока плоский клин или иная затворная деталь.

Конструкция представляет собой корпус и крышку, которые при соединении образуют полость для рабочей среды (под далением). Внутри это полости помещен затвор. Его перемещение между седлами (они располагаются параллельно или под небольшим углом схождения) происходит вертикально, то есть перпендикулярно оси обоих седел и подведенных к ним отверстий, соединенным с трубопроводами. Изменение положения затвора (в открытом или закрытом состоянии) обеспечивается резьбовой парой шпиндель-ходовая гайка.

Вместо резьбового шпинделя может использоваться шток, который совершает только поступательное движение. Такое решение применяется в гидро- или пневмоприводах.

Для ручной регулировки на конце шпинделя устанавливается штурвал (маховик). Уплотнение шпинделя (штока) обеспечивается втулками и сальниками.

Изделие отличается небольшой строительной шириной и относительно большой высотой. Это объясняется необходимостью обеспечить свободный ход штока не менее чем на диаметр отверстия. Небольшой ролик поможет уяснить принцип работы механизма.

Устройство и принцип работы

Рис.2 Изображение устройства в разрезе

Конструкция задвижки состоит из:

• корпуса;
• крышки;
• фланцев;
• шпинделя;
• затвора в виде клина;
• ходовой гайки.
• махового колеса;

Некоторые модели предусматривают установку редуктора или электропривода.

1 – корпус; 2 – затвор; 3 – шпиндель; 4, 6, 7, 9 – уплотнение; 5 – болтовое крепление; 8 – сальник; 10 – гайка; 11 – шайба; 12 – маховик.

Рис. 3 Устройство

Корпус с закрепленной при помощи резьбовых соединений крышкой и фланцевым узлом является основной частью задвижки и содержит проходной канал.

Для изготовления корпусных элементов модели 30ч39р используется серый чугун марки СЧ20.

Внутри корпуса задвижки размещены кольцевые седла затвора, выполненные из бронзы или латуни. Функцию затвора выполняет обрезиненный клин.

Затворное устройство с обрезиненным клином перемещается при вращении шпинделя из нержавеющей стали с наружной резьбой.

Нижний конец штока в модели 30ч39р по резьбе соединен с затвором. Вверху шпиндель входит в упорную латунную гайку, размещенную на крышке корпуса.

Механизм приводится в действие вращением чугунного маховика по часовой стрелке для закрытия канала и в обратном направлении для его открытия.

Уплотнения запорной арматуры 30ч39р изготавливаются из резины и иных эластомеров.

• Во избежание протечек между шпинделем и корпусом прокладывается сальник.
• Для защиты от коррозии корпусные части задвижек покрывают эпоксидно-порошковой краской.

Где применяют клиновые задвижки

Запорную арматуру с клиновыми элементами применяют на трубопроводах местного и магистрального значения. Допустимо использование в широком диапазоне температур, давления и диаметра трубопровода – до 565 градусов Цельсия, 25 Мпа и 2000 мм соответственно. Удобны для тепло- , газо- и водоснабжения, транспортировки нефти и газа в промышленных масштабах.

Один из вариантов применения – внутридомовые и транспортные коммуникации (например, система трубопроводов корабля или подводной лодки).

Выбор автоматизированной или управляемой вручную задвижки зависит от диаметра трубопровода, давления в трубах (а также температуры) и других эксплуатационных особенностей коммуникаций.

Материалы для изготовления клиновых задвижек

Чтобы не ошибиться в выборе нужного запорного устройства, надо предварительно составить схему будущих коммуникаций, определить условия эксплуатации. При выборе важно учитывать условия, при которых используются запорные устройства.

Для работы при низких показателях давления подойдут чугунные сплавы, для средних давлений и при работе с агрессивными средами используют задвижки из бронзы и сплавов цветных металлов, для работы под высоким давлением — стальные.

Нормы EN определяют материалы и для различных элементов задвижек:

Рекомендуем ознакомиться: Как правильно выбрать и установить водопроводный кран?

Достоинства и недостатки задвижек клинового типа

Стоит отметить позитивные и негативные особенности стальных и чугунных клиновых задвижек:

• благодаря малому гидравлическому сопротивлению они удобны для установки на магистральных трубопроводах с высокой скоростью и напором рабочей среды. Закрывание и открывание отверстия происходит плавно, это позволяет избежать гидравлического удара в системе;
• конструкция не сложна, это повышает работоспособность и ремонтопригодность изделия. Однако ремонт, установка и чистка устройства затруднены в силу постоянного движения (или напора – при состоянии «закрыто») потока в магистрали;
• в силу конструкции не могут использоваться для регулировки расхода рабочей жидкости (газа), но не среды с твердыми включениями. Применяется только для обеспечения транспортировки или прекращения потока. Мгновенное действие невозможно, длительность периода перевода устройства из положения «закрыто» в положение «открыто» и наоборот зависит от скорости ручного привода штока (для всех моделей, кроме автоматических). При этом допустимо движение рабочей среды в обе стороны, без изменения сопротивления;
• уплотнительные элементы в клиновых задвижках подвержены быстрому износу.

Интересно: обычно устройства выполняются полнопроходными, то есть диаметр отверстия в корпусе отличается от диаметра трубопровода на 2…15% в сторону уменьшения. При этом сужение выполняется для того, чтобы уменьшить крутящий момент при изменении положения штока (управление задвижкой).

Запорная арматура, в зависимости от диаметра магистральной трубы, выполняется из стали и сплавов на основе черного металла. Более легкие сплавы (алюминиевые, латунные, силуминовые) допустимы только при стабильной температуре рабочей среды и давлении менее 0,5 Мпа.

Задвижки чугунные с обрезиненным клином

Чугунная задвижка с обрезиненным клином отличается незначительным гидравлическим сопротивлением, поэтому в особенности востребована при комплектации магистральных трубопроводов, транспортирующих среды с высокой скоростью потока. узлы отличаются простотой сборки, благодаря чему облегчается их обслуживание, обеспечивается безотказность работы. Сравнительно небольшая строительная длина и компактные габариты предопределяют возможность монтажа в стесненных условиях.

Стальные и чугунные задвижки с обрезиненным клином адаптированы для работы в транспортных и технологических трубопроводах с рабочим давлением до 25 Мпа, температурой до 565 градусов С, диаметром от 15 до 2000 мм. Они могут иметь фланцевый или межфланцевый тип монтажа. Могут иметь полнопроходное сечение или быть суженными, последние демонстрируют низкие износ уплотнительных поверхностей. Для трубопроводов больших диаметров выпускаются только полнопроходные конструкции.

Универсальная задвижка с обрезиненным клином фланцевая применяется в качестве запорной арматуры, она не предназначена для регулирования расхода и скорости движения потока. Клин в процессе эксплуатации должен фиксироваться в конечных положениях «открыто» или «закрыто». При среднем положении происходит сильный износ запорного органа, деформация, которые приводят со временем к утрате его функциональности.

Разновидности клиновых задвижек

В зависимости от особенности конструкции задвижки и компоновки, выделяют разные типы запорной арматуры.

• Шиберная – иначе называется ножевой. Запирающее устройство представляет собой плоскую пластину между двух фланцев. Применимо для сред с наполнением и примесями (например, канализационных стоков). При этом герметичное отсечение потока не обеспечивается, но при изготовлении шибера в виде ножа допустимо измельчение примесей в рабочей среде.
• Задвижка параллельная с выдвижным шпинделем – разновидность клиновой. Между двумя седлами вклинивается не одна деталь, а две – плоские диски, разжимаемые малым клином. Благодаря плотному прилеганию к уплотнителям седел, соединение становится герметичным.
• Клиновая – принцип работы тот же, что и у параллельной, но к седлам прижимается единая деталь – обрезиненный клин.
• Шланговые – этот механизм условно относится к задвижкам, поскольку в нем нет седел. Металлические детали конструкции изолированы от рабочей среды шлангом из специально резины. Для перекрытия потока шланг пережимается штоком (шпинделем).

По материалу корпуса задвижки разделяют на:

• чугунная – литые;
• стальные (25-Л2, Ст3, 12Х18Н9ТЛ) – литые и штампосварные (сварка заготовок, изготовленных из листа путем штамповки);
• алюминиевые (сплавы на основе алюминия) – литые.

Кроме перечисленных металлов для уплотнительных колец применяется фторопласт, латунь, уплотнения клина и шланг в шланговых задвижках изготавливают из специальной резины. Свойства резины подбираются соответственно рабочим условиям трубопровода. Задвижка клиновая латунная – вариант для слабо нагруженных коммуникаций.

По типу управления:

• при помощи электрического привода, пневмо- или гидропривода;
• ручное – для вращения штока применяется маховик (штурвал).

Как уже говорилось, при ручном управлении возможно два варианта движения рабочего органа – вверх-вниз (шток), вверх-вниз с вращением (шпиндель). При этом клин (диски, шибер) закреплены на шпинделе так, чтобы осуществлять только поступательное движение. В автоматизированных устройствах обеспечение вращения не рационально, поэтому используется конструкция со штоком.

Устройство и принцип действия

Основные детали клиновых задвижек

• корпус,
• затвор,
• шток,
• штурвал,
• сальниковый узел,
• крышка корпуса,
• направляющий диск.

Устройство работает по принципу винтового домкрата: вращение штурвала влево перемещает шток вверх вместе с затвором.

Направляющий диск (их два по обе стороны затвора) запрессован в посадочное гнездо под углом. Оба диска образуют форму клина. Положение между направляющими дисками занимает круглый плоский затвор. Такая конструкция обеспечивает герметичное перекрытие потока, даже при высоких давлениях и скорости.

По способу линейного перемещения клинового затвора задвижки бывают с выдвижным и невыдвижным штоком.

Рекомендуем ознакомиться: Назначение и применение обратных межфланцевых клапанов

Задвижка с выдвижным штоком

Задвижка с выдвижным штоком позволяет контролировать положение затвора по выдвинутой части штока во время вращения штурвала.

Линейное перемещение штока действует по принципу винтового домкрата, используя вращение штурвала. Шток при этом выдвигается вверх, увлекая затвор, который скользит вдоль пластин, заходит в пространство корпуса под крышкой.

Вращение открытия выполняют влево. Закрытие по часовой стрелке – вправо.

Сальниковое уплотнение прижимается крышкой, которая упирается в прижимную втулку, надетую на шток. Если поджать гайки, то крышка упрется в прижимную втулку, которая будет поджимать сальники штока.

Обратите внимание! Сальниковый узел надо периодически поджимать, потому что уплотнение изнашивается. Если этого не делать появятся пропуски через сальниковый узел. Выдвижной шток контролируется высотой хода.

Задвижка с невыдвижным штоком

Чтобы открыть затвор — производят вращение штурвала по часовой стрелке. Конструкция уменьшает длину штока, убрав винтовую часть внутрь корпуса.

При использовании задвижки с невыдвижным штоком при вращении маховика трудно определить позицию затвора, поэтому перед монтажом важно проверить число оборотов от позиции «закрыто» до «открыто», затем нанести на штурвале стрелку вращения, позицию, число оборотов для удобства использования.

Принцип действия задвижки с не выдвигающимся штоком напоминает работу съемника: винтовая часть штока вворачивается в затвор, и он по направляющим дискам входит в пространство корпуса под крышку.

Механизм устройства открывания

Ходовой механизм клиновой задвижки (резьбовая пара шпиндель-гайка или шток) могут находиться в полости устройства в рабочей среде или вне ее. В первом случае шпиндель задвижки является не выдвижным, во второй – выдвижным.

Для задвижки с невыдвижным шпинделем характерно погружение узла шпиндель-гайка в тело рабочей среды. Высота положения шпинделя при изменении положения затвора не меняется, поскольку затвор соединен с гайкой и она навинчивается на стержень, поднимая тем самым затвор.

Устройство удобно в тех ситуациях, когда важны ограничения строительной высоты трубопровода (например, в подземных коммуникациях) и не подходит для ответственных магистралей.

Выдвижной шпиндель поднимается над нижним положением по мере подъема затвора, ходовая гайка остается на месте. Задвижка клиновая с выдвижным шпинделем фланцевая более надежна и практична, поскольку резьбовая часть устройства не подвержена коррозии от действия рабочей среды, ее легче ремонтировать и заменять при необходимости.

Более подробно о схеме задвижки, особенностях ее использования и ремонта можно узнать из ролика.

Технические характеристики

КЛИМАТИЧЕСКОЕ ИСПОЛНЕНИЕ ПО ГОСТ 15150-69

— «У» (температура окружающей среды – от минус 40 до плюс 40°С); — «ХЛ» (температура окружающей среды – от минус 60 до плюс 40°С); — «Т» (температура окружающей среды – от минус 10 до плюс 50°С).

Задвижки клиновые с невыдвижным шпинделем применяются в качестве запорного устройства на трубопроводах, транспортирующих разбавленные кислоты органической и неорганической природы, органических и окислительных сред, пара, теплой и холодной воды и других сред, по отношению к которым материалы задвижки являются устйочивыми к короззии. С помощью нее осуществляется открытие, перекрытие и регулирование потока среды в трублпроводах.

ПРИСОЕДИНЕНИЕ К ТРУБОПРОВОДУ

Направление рабочей среды – любое. Установочное положение задвижек на трубопроводе – любое в верхней полусфере относительно горизонтальной плоскости (в том числе в горизонтальном положении), рекомендуемое положение – вертикальное, приводом вверх. При установке задвижек в наклонном положении (угол наклона от вертикальной оси свыше 150°), для того чтобы исключить воздействие на трубопровод изгибающего момента из-за смещения центра тяжести изделия, рекомендуется установка опор (подпорок) под бугельный узел задвижек. Присоединение к трубопроводу – фланцевое (по ГОСТ12815-80) или под приварку. По требованию заказчика фланцевые исполнения задвижек могут поставляться в комплекте с ответными деталями (фланцы, прокладки, крепежные детали). Разделка кромок для присоединения под приварку выполняется под трубу заказчика.

УПРАВЛЕНИЕ

Управление задвижками осуществляется с помощью редуктора или электропривода. По желанию заказчика возможна комплектация изделий приводами любых отечественных и зарубежных фирм-изготовителей.

Разновидности конструкции клина

Выбор типа клина для клиновой задвижки зависит от условий эксплуатации устройства.

1. Жесткий клин. Особенности применения: для максимально герметичного запора. Он требует точной подгонки рабочих деталей (угла сужения клина и наклона седел), может стопориться при резких температурных перепадах или повреждениях контактных поверхностей.
2. Двухдисковая конструкция – запор состоит из двух дисков, имеющих небольшую свободу перемещения. Благодаря этому такой точной подгонки контактных поверхностей клина и седел не требуется, уменьшается риск стопора системы, хотя конструкция механизма чуть более сложна в выполнении.
3. Упругий клин представляет собой модификацию механизма с двумя дисками. Изменение их положения друг относительно друга обеспечивается гибким элементом. Самоустановка дисков относительно контактной поверхности седел меньше, механизм в целом проще.

ГОСТы и технические характеристики

Технические требования и нормы, касающиеся изготовления, конструкции, эксплуатации клиновых задвижек и другой запорной арматуры, изложены в следующих нормативных документах.

ГОСТы периода СССР

ГОСТ 5762—2002. Арматура трубопроводная промышленная. Задвижки на номинальное давление не более PN 250.

Нормативными документами определяются такие технические характеристики задвижек:

Диаметры и размеры

Габаритные и установочные размеры клиновых задвижек определяются ГОСТами и ТУ и отличаются для изделий, произведенных из разных материалов, разного назначения. Так, для изделий 30ч925брМ и 30ч39р параметры приведены в таблице.

Модельный ряд клиновых задвижек включает в себя изделия с условным диаметром (номинальным диаметром пропускного отверстия) 15…2000 мм.

Производители и средние цены

Среди производителей можно выделить такие отечественные и зарубежные компании (ближнее зарубежье):

• Агрокомплект, ЗАО (Россия, Подольск);
• Армалит, ОАО (Россия, Санкт-Петербург);
• Благовещенский арматурный завод, ОАО (Россия, Благовещенск);
• Будава, АОЗТ (Литва, Каунис);
• Завод элементов трубопроводов, ЗАО (Россия, Большой Исток);
• Ивано-Франковский арматурный завод, ОАО (Украина, Ивано-Франковск);
• ИКАР, Курганский завод трубопроводной арматуры, ООО (Россия, Курган);
• ИнтерАрм, группа компаний (Россия, Москва).

Для задвижек из черных металлов индекс цен по указанным производителям составляет 1.9777 рублей/+12.90% (по данным Infogeo.ru).

Для зарубежных производителей (Tecofi, HAWLE, BRANDONI, UKSPAR и другие) цены колеблются в диапазоне 800…170 000 рублей, в зависимости от марки, характеристик и назначения изделия.

Монтаж

Основные правила монтажа и установки клиновой задвижки:

• предварительно убедиться в пригодности изделия для установки по техническим характеристикам и реальной работоспособности;
• следить за частично открытым положением затвора в процессе;
• при номинальном диаметре устройства более 100 мм использовать дополнительные опоры;
• для перемещения изделия с помощью подъемно-транспортной техники крепить только за монтажные проушины;
• для подземной установки устроить основание из трамбованного грунта без острых фракций, толщина основания для бесканальной прокладки коммуникаций – не менее 200 мм;
• после установки проверить работоспособность участка трубопровода сначала при минимальном, потом при номинальном и при максимально допустимом давлении. В процессе испытаний затвор должен быть полностью опущен или поднят.

Выбор прокладок для соединения фланцев задвижки с фланцем трубопровода следует осуществлять согласно требованиям.

Допустимые усилия при затяжке гаек приведены в таблице «Моменты затяжки шестигранных гаек фланцевого соединения».

Для лучшего понимания процесса монтажа, управления и подключения представлено видео об установке задвижки большого номинального диаметра в колодец подземных коммуникаций:

Как устроена клиновая задвижка, какие виды бывают и как их монтировать?

Здравствуйте, дорогие читатели. Всем доводилось, наверное, сталкиваться с прорывом трубопроводов. Причем чаще всего это случалось в местах, где была установлена так называемая клиновая задвижка. Что это такое?

Для надежного перекрытия потока жидкости или иной рабочей среды в строительных трубопроводах широко используются запорную арматуру. Наиболее популярный и простой вариант – задвижка, то есть устройство для прекращения потока рабочей среды путем с помощью широкой плоской детали (клина», полностью перекрывающего зев трубопровода.

Устройство и принцип работы клиновой заглушки

Устройство относится к классу запорной арматуры. Конструкция включает в себя элементы корпуса, соединяющего два участка трубопровода, и двигающийся с помощью резьбового штока плоский клин или иная затворная деталь.

Конструкция представляет собой корпус и крышку, которые при соединении образуют полость для рабочей среды (под далением). Внутри это полости помещен затвор. Его перемещение между седлами (они располагаются параллельно или под небольшим углом схождения) происходит вертикально, то есть перпендикулярно оси обоих седел и подведенных к ним отверстий, соединенным с трубопроводами. Изменение положения затвора (в открытом или закрытом состоянии) обеспечивается резьбовой парой шпиндель-ходовая гайка.

Вместо резьбового шпинделя может использоваться шток, который совершает только поступательное движение. Такое решение применяется в гидро- или пневмоприводах.

Для ручной регулировки на конце шпинделя устанавливается штурвал (маховик). Уплотнение шпинделя (штока) обеспечивается втулками и сальниками.

Изделие отличается небольшой строительной шириной и относительно большой высотой. Это объясняется необходимостью обеспечить свободный ход штока не менее чем на диаметр отверстия. Небольшой ролик поможет уяснить принцип работы механизма.

Где применяют клиновые задвижки

Запорную арматуру с клиновыми элементами применяют на трубопроводах местного и магистрального значения. Допустимо использование в широком диапазоне температур, давления и диаметра трубопровода – до 565 градусов Цельсия, 25 Мпа и 2000 мм соответственно. Удобны для тепло- , газо- и водоснабжения, транспортировки нефти и газа в промышленных масштабах.

Один из вариантов применения – внутридомовые и транспортные коммуникации (например, система трубопроводов корабля или подводной лодки).

Выбор автоматизированной или управляемой вручную задвижки зависит от диаметра трубопровода, давления в трубах (а также температуры) и других эксплуатационных особенностей коммуникаций.

Достоинства и недостатки задвижек клинового типа

Стоит отметить позитивные и негативные особенности стальных и чугунных клиновых задвижек:

• благодаря малому гидравлическому сопротивлению они удобны для установки на магистральных трубопроводах с высокой скоростью и напором рабочей среды. Закрывание и открывание отверстия происходит плавно, это позволяет избежать гидравлического удара в системе;
• конструкция не сложна, это повышает работоспособность и ремонтопригодность изделия. Однако ремонт, установка и чистка устройства затруднены в силу постоянного движения (или напора – при состоянии «закрыто») потока в магистрали;
• в силу конструкции не могут использоваться для регулировки расхода рабочей жидкости (газа), но не среды с твердыми включениями. Применяется только для обеспечения транспортировки или прекращения потока. Мгновенное действие невозможно, длительность периода перевода устройства из положения «закрыто» в положение «открыто» и наоборот зависит от скорости ручного привода штока (для всех моделей, кроме автоматических). При этом допустимо движение рабочей среды в обе стороны, без изменения сопротивления;
• уплотнительные элементы в клиновых задвижках подвержены быстрому износу.

Интересно: обычно устройства выполняются полнопроходными, то есть диаметр отверстия в корпусе отличается от диаметра трубопровода на 2…15% в сторону уменьшения. При этом сужение выполняется для того, чтобы уменьшить крутящий момент при изменении положения штока (управление задвижкой).

Запорная арматура, в зависимости от диаметра магистральной трубы, выполняется из стали и сплавов на основе черного металла. Более легкие сплавы (алюминиевые, латунные, силуминовые) допустимы только при стабильной температуре рабочей среды и давлении менее 0,5 Мпа.

Разновидности клиновых задвижек

В зависимости от особенности конструкции задвижки и компоновки, выделяют разные типы запорной арматуры.

• Шиберная – иначе называется ножевой. Запирающее устройство представляет собой плоскую пластину между двух фланцев. Применимо для сред с наполнением и примесями (например, канализационных стоков). При этом герметичное отсечение потока не обеспечивается, но при изготовлении шибера в виде ножа допустимо измельчение примесей в рабочей среде.
• Задвижка параллельная с выдвижным шпинделем – разновидность клиновой. Между двумя седлами вклинивается не одна деталь, а две – плоские диски, разжимаемые малым клином. Благодаря плотному прилеганию к уплотнителям седел, соединение становится герметичным.
• Клиновая – принцип работы тот же, что и у параллельной, но к седлам прижимается единая деталь – обрезиненный клин.
• Шланговые – этот механизм условно относится к задвижкам, поскольку в нем нет седел. Металлические детали конструкции изолированы от рабочей среды шлангом из специально резины. Для перекрытия потока шланг пережимается штоком (шпинделем).

По материалу корпуса задвижки разделяют на:

• чугунная – литые;
• стальные (25-Л2, Ст3, 12Х18Н9ТЛ) – литые и штампосварные (сварка заготовок, изготовленных из листа путем штамповки);
• алюминиевые (сплавы на основе алюминия) – литые.

Кроме перечисленных металлов для уплотнительных колец применяется фторопласт, латунь, уплотнения клина и шланг в шланговых задвижках изготавливают из специальной резины. Свойства резины подбираются соответственно рабочим условиям трубопровода. Задвижка клиновая латунная – вариант для слабо нагруженных коммуникаций.

По типу управления:

, пневмо- или гидропривода;
• ручное – для вращения штока применяется маховик (штурвал).

Как уже говорилось, при ручном управлении возможно два варианта движения рабочего органа – вверх-вниз (шток), вверх-вниз с вращением (шпиндель). При этом клин (диски, шибер) закреплены на шпинделе так, чтобы осуществлять только поступательное движение. В автоматизированных устройствах обеспечение вращения не рационально, поэтому используется конструкция со штоком.

Механизм устройства открывания

Ходовой механизм клиновой задвижки (резьбовая пара шпиндель-гайка или шток) могут находиться в полости устройства в рабочей среде или вне ее. В первом случае шпиндель задвижки является не выдвижным, во второй – выдвижным.

Для задвижки с невыдвижным шпинделем характерно погружение узла шпиндель-гайка в тело рабочей среды. Высота положения шпинделя при изменении положения затвора не меняется, поскольку затвор соединен с гайкой и она навинчивается на стержень, поднимая тем самым затвор.

Устройство удобно в тех ситуациях, когда важны ограничения строительной высоты трубопровода (например, в подземных коммуникациях) и не подходит для ответственных магистралей.

Выдвижной шпиндель поднимается над нижним положением по мере подъема затвора, ходовая гайка остается на месте. Задвижка клиновая с выдвижным шпинделем фланцевая более надежна и практична, поскольку резьбовая часть устройства не подвержена коррозии от действия рабочей среды, ее легче ремонтировать и заменять при необходимости.

Более подробно о схеме задвижки, особенностях ее использования и ремонта можно узнать из ролика.

Разновидности конструкции клина

Выбор типа клина для клиновой задвижки зависит от условий эксплуатации устройства.

1. Жесткий клин. Особенности применения: для максимально герметичного запора. Он требует точной подгонки рабочих деталей (угла сужения клина и наклона седел), может стопориться при резких температурных перепадах или повреждениях контактных поверхностей.
2. Двухдисковая конструкция – запор состоит из двух дисков, имеющих небольшую свободу перемещения. Благодаря этому такой точной подгонки контактных поверхностей клина и седел не требуется, уменьшается риск стопора системы, хотя конструкция механизма чуть более сложна в выполнении.
3. Упругий клин представляет собой модификацию механизма с двумя дисками. Изменение их положения друг относительно друга обеспечивается гибким элементом. Самоустановка дисков относительно контактной поверхности седел меньше, механизм в целом проще.

ГОСТы и технические характеристики

Технические требования и нормы, касающиеся изготовления, конструкции, эксплуатации клиновых задвижек и другой запорной арматуры, изложены в следующих нормативных документах.

ГОСТы периода СССР

ГОСТ 5762—2002. Арматура трубопроводная промышленная. Задвижки на номинальное давление не более PN 250.

Нормативными документами определяются такие технические характеристики задвижек:

Диаметры и размеры

Габаритные и установочные размеры клиновых задвижек определяются ГОСТами и ТУ и отличаются для изделий, произведенных из разных материалов, разного назначения. Так, для изделий 30ч925брМ и 30ч39р параметры приведены в таблице.

Модельный ряд клиновых задвижек включает в себя изделия с условным диаметром (номинальным диаметром пропускного отверстия) 15…2000 мм.

Производители и средние цены

Среди производителей можно выделить такие отечественные и зарубежные компании (ближнее зарубежье):

• Агрокомплект, ЗАО (Россия, Подольск);
• Армалит, ОАО (Россия, Санкт-Петербург);
• Благовещенский арматурный завод, ОАО (Россия, Благовещенск);
• Будава, АОЗТ (Литва, Каунис);
• Завод элементов трубопроводов, ЗАО (Россия, Большой Исток);
• Ивано-Франковский арматурный завод, ОАО (Украина, Ивано-Франковск);
• ИКАР, Курганский завод трубопроводной арматуры, ООО (Россия, Курган);
• ИнтерАрм, группа компаний (Россия, Москва).

Для задвижек из черных металлов индекс цен по указанным производителям составляет 1.9777 рублей/+12.90% (по данным Infogeo.ru).

Для зарубежных производителей (Tecofi, HAWLE, BRANDONI, UKSPAR и другие) цены колеблются в диапазоне 800…170 000 рублей, в зависимости от марки, характеристик и назначения изделия.

Монтаж

Основные правила монтажа и установки клиновой задвижки:

• предварительно убедиться в пригодности изделия для установки по техническим характеристикам и реальной работоспособности;
• следить за частично открытым положением затвора в процессе;
• при номинальном диаметре устройства более 100 мм использовать дополнительные опоры;
• для перемещения изделия с помощью подъемно-транспортной техники крепить только за монтажные проушины;
• для подземной установки устроить основание из трамбованного грунта без острых фракций, толщина основания для бесканальной прокладки коммуникаций – не менее 200 мм;
• после установки проверить работоспособность участка трубопровода сначала при минимальном, потом при номинальном и при максимально допустимом давлении. В процессе испытаний затвор должен быть полностью опущен или поднят.

Выбор прокладок для соединения фланцев задвижки с фланцем трубопровода следует осуществлять согласно требованиям.

Допустимые усилия при затяжке гаек приведены в таблице «Моменты затяжки шестигранных гаек фланцевого соединения».

Для лучшего понимания процесса монтажа, управления и подключения представлено видео об установке задвижки большого номинального диаметра в колодец подземных коммуникаций:

Заключение

Правильно выбранная задвижка обеспечивает бесперебойную работу, надежность трубопровода и при соблюдении условий эксплуатации выдерживает период работы, превышающий гарантийный срок в 3. 5 раз.

Если статья показалась Вам полезной – не забывайте делиться ссылкой на нее в социальных сетях и заходите на наш сайте. Здесь есть еще много нужных и интересных материалов.

Задвижка клиновая для трубопровода: стальная, латунная, с выдвижным шпинделем

Чтобы сделать комфортной и безопасной подачу воды и отопления в здания различного предназначения, важно не только выбрать правильные трубы и хорошо их уложить. Здесь важна каждая деталь, в том числе и арматурное оборудование. Задвижки используются во всех видах стальных систем. Чтобы правильно выбрать продукт, следует ознакомиться с его особенностями, плюсами и минусами.

Клиновые задвижки применяют для отключения-подачи потока жидкости в трубопроводах самого разного назначения

Основные характеристики

Задвижка клиновая – это один из видов запорного арматурного оборудования для трубопроводов различного предназначения.

Она применяется для систем горячего и холодного водоснабжения, отопительных коммуникаций. Кроме того, устройство используют в системах, предназначенных для транспортировки жидких углеводородов, сжатого воздуха, а также других химикатов, к влиянию которых материал изделия невосприимчив.

Клиновая задвижка также популярна в газотранспортной и нефтяной промышленности, в сфере энергетики и системах жилищно-коммунального хозяйства.

Применяется такая деталь исключительно в роли запирающего элемента, так как режим эксплуатации предполагает только две фазы – открыто/закрыто (т.е. без промежуточных фаз).

Клиновая задвижка — это вариант запорной арматуры, с ее помощью можно только перекрыть или открыть движение носителя по трубопроводу

Изготавливают такое устройство из различных материалов по разным методикам. В зависимости от этого они распределяются на типы, которые используются для конкретных целей, в зависимости от свойств.

Плюсы запорного устройства

Популярность задвижек клиновых латунных на рынке сантехнического оборудования и в сфере промышленности обоснована существенными преимуществами деталей. Среди них:

• несложная комплектация. Простота конструкции изделия облегчает работу с ним, а также установку и ремонт;
• небольшая строительная длина;
• малое гидравлическое сопротивление;
• универсальность. Сталь – плотный и прочный материал, невосприимчивый к коррозии и влиянию некоторых химических веществ. Поэтому такое устройство можно применять в самых разных системах как по напору, скорости транспортировки рабочего вещества, так и по объемам. Кроме того, широк и сам спектр веществ, для работы с которыми можно применять задвижки;
• долговечность. Благодаря свойствам материала и простоте конструкции, клиновая задвижка с невыдвижным или выдвижным шпинделем будет служить долго и бесперебойно, а если и потребуется ремонт, то он не окажется слишком сложным и дорогостоящим;
• возможность транспортировки веществ в обоих направлениях;
• простота использования. Вам не потребуется больших усилий для открытия/закрытия. Кроме того, для большего облегчения этой задачи в крупных системах устанавливают редуктор;
• плавность при закрытии. Использование такого оборудования как латунная задвижка с невыдвижным или выдвижным шпинделем способствует обеспечению безопасности от гидравлических ударов, в некоторых случаях приводящих к деформированию и даже нарушениям целостности трубопровода.

Клиновые задвижки производятся самых разных размеров и устанавливаются даже на трубы из полимеров

Минусы задвижек

Несмотря на большое количество преимуществ, все же это оборудование не идеально. В некоторых случаях рекомендуется его не использовать или соблюдать при эксплуатации определенные правила. К его основным недостаткам и ограничениям на использование относят следующие:

• большая строительная высота. В особенности это касается задвижек с выдвижным шпинделем. При открывании их нужно пространство высотой больше одного диаметра трубопровода;
• длительность процедуры открывания/закрывания. Это делает систему менее оперативной, что в некоторых случаях усложняет работу с ней;
• невозможность работы с веществами, содержащими крупные твердые включения;
• низкий уровень износоустойчивости уплотнительных элементов в корпусе и затворе. Этот недостаток чреват дополнительными сложностями и затратами на ремонт. Несколько лучшими показателями в этом аспекте отличаются детали с выдвижным шпинделем, так как он не подвержен влиянию агрессивной среды;
• маленький допустимый перепад давления в затворе. То есть, при большем перепаде возможны сбои в работе устройства;
• относительно большие затраты времени, требующиеся для отвинчивания и завинчивания устройства.

Материалы и способы изготовления

Задвижки с выдвижным и невыдвижным шпинделем бывают разных видов в зависимости от их свойств и особенностей конструкции. Данное устройство может изготавливаться посредством литья или сварки. Первый метод характерен для изделий из стали и титановых сплавов.

Корпус задвижки может быть изготовлен при помощи технологии литья — для этого применяют специальные сплавы металлов

Технология производств не сложна:

Сначала стальные листы подают на конвейер, предварительно проверив их на наличие ржавчины либо окалины и удалив при надобности данные недостатки.

Затем их штампуют. Делается это на специальном станке, который совершает пластическую деформацию материала, зажимая лист между верхней и нижней поверхностью формовочного устройства. Получившиеся заготовки задвижек клиновых с выдвижным и невыдвижным шпинделем сваривают, тщательно проваривая все участки. Швы проверяются на крепость и износоустойчивость.

Литье также весьма распространено. Данный способ применяется относительно деталей из чугуна, алюминиевых сплавов, а также для стали. Однако детали, изготовленные таким способом, отличаются несколько худшими показателями в плане прочности и долговечности. Штампосварные задвижки с выдвижным и невыдвижным шпинделем изготавливаются из более прочного сырья и по своей конструкции более прочны.

Важной деталью являются еще и уплотнительные элементы. Их производят разных видов:

• с кольцами (латунными или из фторопласта);
• без колец;
• с защитной антикоррозионной наплавкой;
• с резиной, которой может быть покрыт клин (если задвижка клиновая).

Клиновая задвижка: классификация

Специфика латунных клиновых задвижек с выдвижным либо же невыдвижным шпинделем состоит в наличии клина – приспособления, которое выполняет функцию затвора, входя в позиции «закрыто» плотно между двумя седлами, расположенными по отношению друг к другу под углом.

От вида клина в задвижке зависит герметичность устройства и простота работы с ним

В зависимости от вида клина они классифицируются на виды.

Жесткий клин. Такое устройство обеспечит надежную герметизацию затвора. Однако есть определенные недостатки: первое — в случае неполадок (заклинивание) будет трудно справиться с такой проблемой, и понадобится внушительная физическая сила; второе – для достижения эффекта герметичности, нужно очень точно рассчитать размеры и угол между седлами; третье – задвижку (с выдвижным и невыдвижным шпинделем) будет трудно или даже невозможно открыть в случае, если произошел существенный перепад температуры рабочего вещества, а также если оборудование повреждено коррозией или изношено.

Двухдисковый клин. Это более совершенное изделие. Хотя данный тип отличается более сложной конструкцией, чем предыдущий, однако это с лихвой окупается его преимуществами. Во-первых, использование таких задвижек с выдвижным и невыдвижным шпинделем уменьшает вероятность заклинивания. Во-вторых, требуется меньше усилий при работе с ними. Кроме того, в устройствах такого вида проще достигается герметичность затвора, потому что диски сами подстраиваются под угол между седлами. Это делает мелкие погрешности в расчетах несущественными.

Упругий клин. Он сочетает в себе все преимущества двух предыдущих устройств клиновых задвижек. В случае использования данного вида запорного оборудования в конструкциях с выдвижным и невыдвижным шпинделем не нужна точная подгонка корпуса, как в ситуации с жестким аналогом, а конструкция его более простая, чем у двухдискового. По сути, данное приспособление – это тот же двухдисковый клин. Отличаются они только соединительным элементом – в данном случае он эластичный. Конечно, это снижает способность дисков саморегулироваться под корпус изделия, однако обеспечивает большую устойчивость к перепадам температурного режима.

Задвижки с выдвижными и невыдвижными шпинделями

При выборе арматурного оборудование обращайте внимание на расположение ходового узла , представляющего собой резьбовое соединение шпиндель-гайка. От типа этого соединения напрямую зависит сфера возможного применения устройства.

Задвижка с выдвижным шпинделем — наиболее надежный и долговечный вид подобного оборудования

Бывает этот элемент двух видов:

Выдвижной. Это тип устройств со шпинделем, расположенным вне корпуса задвижки, нижним концом он соединяется с затвором и в позиции «открыто» выдвигается на высоту одного затвора. Такие приспособления применяют в условиях повышенных требований к надежности оборудования. Они прекрасно подходят для таких целей, так как обеспечивают простой и быстрый доступ к ходовому узлу со шпинделем и предотвращают деструктивные процессы вследствие влияния рабочей среды.

Невыдвижной. Это конструкция со шпинделем, погруженным в рабочее вещество. Конечно, такое устройство выигрывает перед устройствами с выдвижным шпинделем с точки зрения компактности и строительной массы, однако значительно уступает по долговечности и износоустойчивости.

Клиновая задвижка – это один из самых популярных типов запорной арматуры, так как является надежной и простой в обслуживании и применении. Соединение ее с трубами, как правило, фланцевое – оно позволяет неоднократно производить монтаж и демонтаж участка трубопровода. А это важно для быстрого и своевременного ремонта в случае необходимости.

Источник https://gorgaznn.ru/montazh/zadvizhka-s-vydvizhnym-shpindelem.html

Источник https://vseotrube.ru/ventili-i-zadvizhki/klinovaya

Источник http://trubamaster.ru/ventili-i-zadvizhki/zadvizhka-klinovaya.html