Задвижка сальниковая: устройство и принцип работы

Арматура запорного типа монтируется на системы трубопроводов, и отвечает за направление основного потока транспортируемых газов или жидкостей. Разновидностей подобных комплектующих несколько, однако, в большинстве случаев предпочтение отдается именно запирающей арматуре, которая по форме больше напоминает клин. Она способствует своевременному перекрытию основного потока, но не для его регулировки. Положений у нее всего два – закрыто и открыто.

Предназначение и конструктивные особенности

Задвижками именуются разновидности запорной арматуры, которые используются для регулировки и перекрытия основного потока рабочей среды внутри системы. таким образом в качестве рабочей среды могут выступать химически активные вещества, вязкие жидкости, сыпучие компоненты и газы. Любая запорная арматура будет состоять из таких элементов:

Система приводов. Используется для управления заслонки находящейся в узле. Состоит из маховика, который перемещается посредством стационарного или выдвижного штока. Также возможно использование гидравлического, электрического и пневматического привода.
Запорный элемент. Оснащен специальной заслонкой, которая по форме может напоминать клин, гибкую трубу, диск или шибер. Для их изготовления принято использовать эластичные материалы, которые способствуют улучшению показателя герметичности. В качестве дополнительной защиты, агрегаты могут покрывать слоем на основе резины – эластомера. В процессе перемещения агрегат будет плотно входить в имеющееся седло, что приведет к герметичному перекрытию рабочего потока.
Корпус. Состоит из крышки и основной части. Свободно размещаются в используемой магистрали, а вот крышка используется для монтажа и последующего осуществления управления перемещениями запорного элемента. Для изготовления корпуса принято использовать ковкий чугун, алюминий, латунь, нержавейку и стальные сплавы. Присутствует ряд моделей, в которых присутствует защитное покрытие на основе антикоррозийного состава, эпоксидной грунтовой смеси и слюдосодержащие краски.

Принцип функционирования

Конструктивных типов подобных устройств великое множество и все они отвечают за плавность совершенного хода (перекрытия прохода). Все без исключения задвижки имеют схожий принцип действия, который основан на перемещении регулирующего или запирающего элемента перпендикулярно оси потока, транспортируемой системой рабочей среды. Корпус будет сварным или литым, в зависимости от конструктивных особенностей используемой модели. Именно они способствуют удержанию внутренней части полости определенного объема рабочей среды.

Для возможности дальнейшего присоединения к общему процессу, он оснащается выходным т входным патрубком под приварку, штуцерные, цапковые, муфтовые или фланцевые соединения. Для изготовления отдельных элементов корпуса может использоваться ряд цветных металлов, сталь и чугун. В качестве защитного слоя может использоваться раствор на основе эпоксида, который наносится со всех сторон агрегата. Устройства изготовленные из чугуна могут быть задействованы для запирания и регулирования расхода, перемещающейся с большой скоростью рабочей среды.

Они оснащаются запорами, которые могут устанавливаться только в крайних положениях – закрыто и открыто. Используются для отсекания основного потока. Также внутри корпуса будет располагаться несколько неподвижных элементов и подвижных, затвор которые образуют поточную площадь и максимально плотное соединение каждой из деталей, что позволит избежать образования протечки. По форме подвижные элементы подвижки будут несколько отличаться, в зависимости от типа используемой модели.

Внешний вид

Запорный элемент состоит из таких элементов:

диск;
прямоугольник;
клин.

В момент, когда проход перекрывается, показатель давления транспортируемой среды повышается. Таким образом начинает оказываться давление на узел затвора с одной стороны, после она передастся на уплотнительные плоскости затвора и участвующих седел. Для снижения негативного воздействия крутящего момента проходящего через маховик или привод принято использовать вал вращения (шпиндель), который одной стороной должен быть ввинчен в гайку, а другой крепится в верхней части запирающего элемента. Второй присоединяется к маховику.

Исходя из действующего принципа соединения гайка – винт, обеспечивается подача необходимого количества усилий обеспечения превосходного показателя герметичности в момент перекрытия основного потока транспортируемой рабочей среды. Таким образом удалось исключить возможность передвижения затвора при отключении привода. Для достижения подобного показателя герметизации соединений принято использовать специальный уплотнительный элемент, который будет функционировать по тому же принципу как и сильфон или сальник.

При управлении устройствами небольших размеров принято монтировать маховик, а вот для более масштабных систем понадобится установка шпинделя, так как перед полным закрытием протока понадобится огромное количество его вращений. Совершить подобные манипуляции вручную невероятно сложно, вследствие чего появляется необходимость в монтаже гидравлического привода или его редукторного аналога. Если присутствует необходимость в осуществлении удаленного управления, то понадобится монтаж и электрического привода в том числе. С более детальным перечнем необходимых стандартов можно ознакомиться в ГОСТе 95-44-75.

Сальниковые агрегаты или уплотнители

К одной из разновидностей уплотнительных агрегатов следует отнести подвижные элементы многих устройств и комплектующих. Конструктивно они невероятно просты, что делает их одними из наиболее распространенных и востребованных уплотнительных элементов. Пропитанная жировыми массами пенька ранее использовалась для уплотнения сальниковых узлов, сальников и их набивки.

А вот более современные приспособления оснащаются уже другими материалами. Чаще всего подобные элементы используются при обустройстве трубопроводной арматуры, а точнее уплотнении узлов подвижных деталей, которые взаимодействуют с окружающей средой. Таким образом удалось добиться принудительного напряжения, который впоследствии влияет на герметичность. Также подобные элементы часто применяются в автомобильной, судовой и промышленной сфере. К тому же они могут использоваться для обустройства и неподвижных элементов, к примеру в проходках кабельных или трубных.

Конструктивные особенности

Возникающая между штоком и набивкой сила трения не позволяет штоку свободно перемещаться, а при наличии должного усилия, затяжка сделает это практически невозможным. Именно поэтому немаловажным является правильное применение технологических и конструкторских решений, которые способствуют нормальному функционированию устройства. к таким следует отнести:

Чистота обработки поверхности шпинделя и уровень ее чистоты.
Конструктивные особенности деталей, которые используются при формировании сальникового узла.
Габариты используемой под сальник камеры.
Используемый материал набивки.

В ряде случаев, зачастую при использовании клапанов регулирующего типа, для существенного понижения показателя трения используется специальная смазка для сальников. Подача происходит через небольшую масленку, а вот при использовании буровых установок применяется принцип орошения водой.

Используемые в современных моделях материалы дял набивки, представляют собой графитовую пропитку или асбест. Также возможна замена асбеста на фторпласт, который будет изготовлен на основе графита. Вместо привычной набивки могут использоваться резиновые манжеты. Под определенные условия дальнейшего использования могут применяться разные материалы.

Принцип работы агрегатов

Основная задача сальников заключается в том, что с их помощью создается сальниковая камера в том месте, где будет проходить шпиндель или шток. В некоторых случаях подобный элемент именуется сальниковой коробкой. В ней размещаются уплотнительные элементы в том числе и сальниковая набивка. При помощи вспомогательных элементов, материал поджимается вдоль всей оси штока, немного упираясь в стенки используемой камеры, тем самым уплотняя набивку.

При ее сжатии возникают некоторые усилия, под воздействием которых прижимается она с одной стороны к стенке, а с другой к поверхности штока. Посредством этого возникает необходимая герметичность, которая не позволяет сырью просачиваться за пределы эксплуатируемого корпуса.