Válvula de compuerta de vástago no ascendente.

Una válvula de compuerta de vástago no ascendente, que comprende un cuerpo (2),

una tapa (3) conectada al cuerpo (2), un vástago (4), una cuña (5) y un dispositivo de cizalla (6), estando conectado un extremo superior de dicho vástag o (4) al dispositivo de cizalla (6) y estando conectado un extremo inferior del mismo a la cuña (5), caracterizado por que dicha cuña (5) incluye una cuña de fundición (52), guías (53) y una capa de recubrimiento de goma (51), dichas guías (53) están dispuestas en ranuras respectivas (54) de la cuña de fundición (52) para posicionar dicha cuña de fundición (52) en el proceso de recubrimiento con goma de la cuña.

Válvula de compuerta de vástago no ascendente Campo técnico

Esta invención se refiere a una válvula de compuerta de vástago no ascendente que se usa en un sistema de tuberías.

Técnicas anteriores

La válvula de compuerta se usa ampliamente en sistemas de tuberías para permitir e interrumpir el flujo de un medio en la tubería mediante la actuación sobre el elemento de cierre (cuña) por el vástago, que lo desplaza verticalmente a lo largo del eje central del asiento de la válvula de compuerta. La válvula de compuerta generalmente se aplica a la situación en la que la compuerta permanece totalmente abierta o totalmente cerrada sin que sea necesaria su apertura o cierre frecuentes. Ventajas de la válvula de compuerta: la resistencia al paso de fluido es baja mientras está completamente abierta, es fácil abrirla y cerrarla (sin Incluir situaciones especiales en las que en la superficie de sellado está mordida); es aplicable a un flujo bidireccional del medio, sin requisitos de la dirección; no es fácil que se erosione la superficie de sellado cuando la válvula está completamente abierta; la longitud estructural es corta; no solo es adecuada para válvulas pequeñas, sino que también es adecuada para válvulas mayores.

La válvula de compuerta puede clasificarse como sigue de acuerdo con el tipo de sellado: una es la válvula de compuerta con sellado metálico en la que el conjunto de sellado en el asiento son anillos metálicos para sellado. La otra es la válvula de compuerta de cierre elástico en la que la parte exterior de la cuña está cubierta por un elastómero tal como goma. A medida que se desarrolla la tecnología, se están usando más válvulas de compuerta de cierre elástico en la industria actual de las válvulas de compuerta, especialmente en servicios de edificación, sistemas de suministro de agua, y algunos otros sistemas de tuberías de baja presión. Además, la válvula de compuerta puede clasificarse del siguiente modo de acuerdo con la posición de la rosca del vástago. Una son las válvulas de compuerta de vástago no ascendente (NRS) en la que el conjunto de roscas del accionamiento está en la zona inferior del vástago, y el vástago solo puede rotar pero no puede elevarse o descender. La otra es la válvula de compuerta de husillo exterior y yugo (OS y Y) en la que el conjunto de roscas del accionamiento está en la zona superior del vástago, y en la que el vástago solo puede subir o bajar pero no puede rotar.

En la figura 1 más adelante se muestra una válvula tradicional 100 de cierre elástico y se describe la estructura y operación de una válvula de compuerta. Como se muestra en la figura 1, la válvula de compuerta 100 incluye un cuerpo 102, la tapa de la válvula de compuerta 103 que está fijada al cuerpo de la válvula de compuerta 102 por medio de tornillos 110, el vástago 104, la cuña 105 y la cubierta del accionamiento. El vástago de la válvula de compuerta 104 está instalado en la tapa 103 de la válvula de compuerta a través de un cojinete de deslizamiento plano 109 para que sea relativamente girable, de tal manera que el vástago 104 solo puede girar alrededor del eje vertical, en vez de realizar un movimiento vertical. Para conseguir el sellado entre el vástago 104 de la válvula de compuerta y la tapa 103 de la válvula de compuerta, el vástago 104 cuenta con un surco directo en la que se instalará una junta tórica 108. La tuerca de la cuña 107 conecta con la rosca de la cuña en el extremo inferior del vástago 104. La tuerca de la cuña 107 está ajustada a la cuña 105. La forma de la cuña 105 se adapta a la cavidad interior del cuerpo 102 de la válvula para abrir y cerrar la válvula de compuerta 100. La parte exterior de la cuña 105 de la válvula estará generalmente recubierta. Esto es, se proporcionará un recubrimiento de elastómero a la cuña (tal como una capa de goma 111) con un determinado espesor de manera que se produzca el cierre elástico de la cuña de la válvula al medio fluyente.

El documento US 3734458 divulga una válvula de acuerdo con el preámbulo de la reivindicación 1. El documento US 4629160 divulga una válvula con una cuña que cuenta con guías y una capa de recubrimiento de goma.

Una cubierta del accionamiento (no mostrada) está Instalada en el extremo superior 106 del vástago 104 para operar la válvula 100.

Durante su funcionamiento, girando la cubierta 106, el vástago 104 gira a su vez, de forma que la tuerca de la cuña 107 junto con la cuña 105 se mueven arriba y abajo a lo largo del vástago 104 realizando la apertura y cierre de la compuerta 100.

Esta válvula de compuerta de sellado elástico tradicional muestra problemas como los que se explican a continuación.

Como se utilizan cojinetes deslizantes, el coeficiente de rozamiento será alto. Por ejemplo, cuando los conjuntos de movimiento son de acero y bronce, el coeficiente de rozamiento será de 0,1 - 0,15, lo que lleva a pares operacionales y de sellado elevados; las partes afectadas se deforman o deterioran fácilmente, siendo corta la vida frente a la fatiga. Asimismo ocasiona dificultades en el montaje.

Por medio del uso de un casquillo de giro habitual como el descrito anteriormente, el operario puede aplicar demasiado par, de modo que daña por sobrecarga las piezas internas de la válvula.

Los recubrimientos actuales de goma en las cuñas generalmente exigen tomar la medida de rellenar una lámina de goma de un cierto espesor posicionando en su interior cuñas rugosas fundidas. Pero en la goma blanda se producirán grandes desviaciones cuando recibe fuerzas no uniformes, de manera que el espesor del recubrimiento de goma será desigual. Como resultado, el punto en el que el espesor es delgado es fácil de dañar, de forma que los componentes internos de la válvula de compuerta serán expuestos al medio y experimentarán corrosión. Aún más, el par será demasiado elevado dado que el espesor del recubrimiento de goma es desigual.

Sumario de la invención

El fin de la invención es resolver los problemas anteriores proporcionando una válvula de compuerta que tiene un par de operación pequeño, está sellada de forma fiable y es fácil de montar. Puede proteger los componentes internos de la válvula de compuerta de forma efectiva frente a pares operacionales excesivos.

De acuerdo con la invención, se proporciona una válvula de vástago no ascendente, que comprende un cuerpo, una tapa fijada al cuerpo, un vástago, una cuña y un dispositivo de cizalla, en la que el extremo superior de dicho vástago está conectado al dispositivo de cizalla, y el extremo inferior de aquel está conectado a la cuña, en la que la cuña de la válvula incluye una cuña de fundición, guías y una capa de recubrimiento de goma, en la que dichas guías están instaladas en surcos respectivos de la cuña de fundición para posicionar dicha cuña de fundición en el proceso de recubrir la cuña con goma.

De forma preferida, dicho vástago puede girar relativamente y está soportado en dicha tapa por medio de rodamientos; el rodamiento con un coeficiente de rozamiento bajo se usa para reemplazar las estructuras actualmente utilizadas de deslizamiento con rozamiento. Dado que el rozamiento de rodadura es bajo (el intervalo del coeficiente de rozamiento es de 0,002 - 0,004), puede reducir el rozamiento y el par de operación de la válvula de compuerta, prolongar la vida de las partes móviles para prolongar la vida del producto. Al mismo tiempo, el rodamiento tiene la función de posicionamiento axial y soporte.

De forma preferida, el elemento de cizalla anterior incluye un casquillo para recibir el par de operación aplicado por un usuario, un manguito de conexión para conectar con dicho vástago, y un bloque de seguridad para conectar dicho casquillo y dicho manguito de conexión, en el que el bloque de seguridad, cuando recibe un par superior a un par predefinido, realiza una desconexión entre dicho casquillo y dicho manguito de conexión. Además, dicho bloque de seguridad incluye una parte superior que conecta con dicho casquillo, una parte inferior que conecta con dicho manguito de conexión, y una parte central que conecta con la parte superior y con la parte inferior, siendo el área transversal de dicha parte central, menor que las correspondientes de dicha parte superior y dicha parte inferior.

De acuerdo con dicho dispositivo de cizalla de seguridad contra un par excesivo, cuando el par de operación es superior al valor permitido, se fracturara y romperá. Por lo tanto, es posible prevenir la transmisión continua de un par de operación excesivo a las partes internas de las válvulas como forma de proteger las partes internas de las válvulas de forma eficaz. Más aún, el coste de mantenimiento... [Seguir leyendo]

1. Una válvula de compuerta de vástago no ascendente, que comprende un cuerpo (2), una tapa (3) conectada al cuerpo (2), un vástago (4), una cuña (5) y un dispositivo de cizalla (6), estando conectado un extremo superior de dicho vástago (4) al dispositivo de cizalla (6) y estando conectado un extremo inferior del mismo a la cuña (5), caracterizado por que dicha cuña (5) incluye una cuña de fundición (52), guías (53) y una capa de recubrimiento de goma (51), dichas guías (53) están dispuestas en ranuras respectivas (54) de la cuña de fundición (52) para posicionar dicha cuña de fundición (52) en el proceso de recubrimiento con goma de la cuña.

2. La válvula de compuerta de vástago no ascendente de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que las guías (53) tienen sustancialmente forma de U.

3. La válvula de compuerta de vástago no ascendente de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que dichas guías (53) están realizadas en plástico por moldeo por inyección.

4. La válvula de compuerta de vástago no ascendente de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizada por que dichas guías (53) tienen una superficie inferior que encaja con dicho surcos (54) y una superficie de posicionamiento que encaja con un dispositivo de posicionamiento del molde de recubrimiento con goma durante el recubrimiento con goma.

5. La válvula de compuerta de vástago no ascendente de acuerdo con la reivindicación 4, caracterizada por que, con respecto a dicha superficie inferior, dicha superficie de posicionamiento no está más abajo que la superficie exterior de dicha capa de recubrimiento con goma (51) cerca de dicha guía (53).

6. La válvula de compuerta de vástago no ascendente de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 - 5, caracterizada por que dicha válvula de compuerta además incluye una placa superior (8) instalada sobre dicha tapa

(3) , y se proporciona un sello (16) que incluye una pluralidad de juntas entre dicha placa superior (8) y dicho vástago

(4).

7. La válvula de compuerta de vástago no ascendente de acuerdo con la reivindicación 6, caracterizada por que dicho sello incluye juntas tóricas (161) yjuntas de PTFE (162).

8. La válvula de compuerta de vástago no ascendente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizada por que dicho cuerpo (2) está conectado con dicha tapa (3) por medio de tornillos de hexágono interior (10), y una parte de los orificios en dicha tapa (3) para recibir dichos tornillos de hexágono interior (10) tiene un avellanado igual al de la superficie exterior de dichos tornillos de hexágono interior.

9. La válvula de compuerta de vástago no ascendente de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1-5, caracterizada por que dicha válvula de compuerta incluye además una placa superior (8) instalada por encima de dicha tapa (3); dicha tapa (3) está conectada con dicha placa superior (8) por medio de tornillos de hexágono interior (10), y una parte de los orificios en dicha placa superior para recibir dichos tornillos de hexágono interior (10) tiene un avellanado igual al de la superficie exterior de dichos tornillos de hexágono interior (10).