Типовые детали арматуры

Литые детали

Подавляющее большинство конструкций арматуры изготавливаются с литыми корпусами и крышками. Кроме того, имеется большая группа деталей арматуры, которые изготавливаются также в виде отливок. К ним относятся стойки, диски, тарелки, клинья, корпуса электроприводов и др. Форма отливки должна обеспечивать возможность получения отливки с точными размерами, заданными механическими свойствами, высокой плотностью материала, без трещин, раковин, рыхлостей и других эффектов. В некоторых случаях при сложной технологии изготовления одной отливки целесообразно изменение конструкции детали с заменой одной отливки двумя, более простыми, с последующим соединением их крепежом. При выборе толщины стенки отливки и радиусов переходов необходимо учитывать литейные свойства металлов и сплавов (чугун, сталь, титан, алюминиевые, медные и цинковые сплавы).

Многие легированные стали, например коррозионно-стойкая, имеют пониженную жидкотекучесть по сравнению с углеродистой. Для таких сталей при одинаковых деталях толщину стенок увеличивают на 20 – 30%. Внутренние стенки желательно изготавливать на 10 – 30% тоньше наружных для обеспечения равной скорости охлаждения. Это способствует получению отливок без трещин.

Корпуса арматуры

Корпус является одной из наиболее сложных отливок, так как имеет большие габаритные размеры, сложную форму и к нему предъявляются требования высокой прочности и непроницаемости металла.

Обычно корпус арматуры имеет вид тройника, чаще всего с тремя фланцами. Установка стержня в форме отливки обычно не создает затруднений.

Толщина стенки корпусов арматуры малых размеров, как правило, определяется по технологическим соображениям и чаще всего намного превышает толщину, необходимую для обеспечения прочности. В корпусах арматуры больших диаметров толщина стенки лимитируется помимо технологических возможностей еще и прочностью. Для прочности сложной отливки имеет значение плавность переходов от одной стенки к другой, особенно при стенках разной толщины. При сопряжениях под углом стенок разной толщины в чугунных отливках наружный радиус должен быть равным толщине основной стенки, а внутренний – 1/6 – 1/3 полусуммы толщин обеих стенок. Изготавливаются корпуса арматуры и из отливок простой формы в виде элементов детали, которые затем свариваются.

Крышки корпусов арматуры

Подавляющее большинство конструкций арматуры имеют корпус, полость которого перекрывается крышкой. Лишь немногие конструкции (заслонки, приемные обратные клапаны, некоторые поворотные обратные затворы, малые клапаны энергетической арматуры) не имеют крышки корпуса. Наиболее простыми по конструкции являются плоские крышки обратных клапанов и термодинамических конденсатоотводчиков, имеющие вид диска. Наиболее сложная форма – у крышек задвижек, отлитых заодно с бугелем. Задвижки большого диаметра, как правило, имеют съемный бугель – стойку или колонку.

Основные размеры крышки задаются на основании разработки сборочного чертежа арматуры. Фланец крышки и средний фланец корпуса делают одинаковыми. Крышки плоских и овальных задвижек большого диаметра снабжают ребрами, упрочняющими стенку.

Учитывая, что на некоторых производствах стандартные задвижки работают в течение длительного периода, ряд фирм организовал выпуск задвижек с приварной крышкой. Это снизило массу изделий, их габариты, ликвидировало фланцы, крепеж и прокладочные соединения, в результате чего снизилась их себестоимость. Опыт широкого распространения бесфланцевых соединений в газовых шаровых кранах, на первых этапах их применения вызывавший определенные сомнения специалистов, свидетельствует о перспективности этого направления.

Запирающие элементы

Запирающие элементы служат для герметичного перекрытия отверстий в седлах корпусов запорной арматуры. К запирающим элементам относятся золотники и тарелки в клапанах, диски и клинья в задвижках, пробки, в т. ч. шары, в кранах, диски в запорных и обратных поворотных затворах. Форма и размеры запирающих элементов определяются конструкцией и размерами арматуры. Простую форму имеют запирающие элементы клапанов, они представляют собой диски с элементами присоединения к штоку. В некоторых конструкциях клапанов малого диаметра роль запирающего элемента выполняет нижняя конусная часть шпинделя или штока. Наиболее сложную конструкцию имеют клинья задвижек большого диаметра.

На запирающем элементе должны быть предусмотрены четыре следующие основные устройства: пластина для перекрытия прохода в седле, уплотнительные поверхности для герметизации, присоединение к шпинделю или штоку и направляющие устройства для направления в корпусе или по крышке.

Ресурс арматуры часто определяется ресурсом запирающего элемента, поскольку он в большинстве случаев работает в наиболее сложных условиях: целиком погружен в рабочую среду, подвергается коррозии, его уплотнительные поверхности изнашиваются.

Шпиндели

Управление затвором в арматуре осуществляется при помощи шпинделя, который должен иметь следующие основные элементы: участок трапецеидальной ходовой резьбы, гладкий цилиндрический сальниковый участок, устройства для соединения шпинделя с запирающим элементом и с приводом. В шпинделях сильфонных клапанов сальниковый участок отсутствует.

Различают следующие виды шпинделей:

1) ввинчиваемый шпиндель – применяется в клапанах; ходовая резьба расположена в верхней части, неподвижная ходовая гайка закреплена в бугеле крышки или в самой крышке;

2) выдвижной шпиндель – применяется в задвижках, ходовая трапецеидальная резьба расположена в верхней части , а ходовая гайка, расположенная в бугеле (стойке), приводится во вращение маховиком или электроприводом; шпиндель имеет только поступательное движение;

3) невыдвижной шпиндель – применяется в задвижках с невыдвижным шпинделем; ходовая трапецеидальная резьба расположена в нижней части шпинделя, который имеет только вращательное движение; ходовая гайка расположена в запирающем элементе и перемещается вместе с ним.