ЗАДВИЖКА КЛИНОВАЯ

Различие между выдвижным и невыдвижным шпинделем — не маркетинговая «фишка», а принципиальное конструктивное решение, влияющее на надёжность, обслуживаемость и применимость в условиях эксплуатации. Согласно ГОСТ 33257–2015 (п. 5.4) и СТО ЦКТИ 7.1-2006, шпиндель — это элемент, передающий усилие от привода к затвору. В конструкции с невыдвижным шпинделем резьба расположена внутри корпуса, и при вращении штурвала шпиндель не выдвигается — только вращается, а затвор перемещается по направляющим. В конструкции с выдвижным шпинделем резьба — снаружи, на хвостовике шпинделя, и при открытии он физически выдвигается вверх на величину хода затвора (обычно 0,25–0,35 × DN).

Преимущества задвижки клиновой с выдвижным шпинделем:
– Визуальный контроль положения затвора: по длине выступающей части шпинделя можно точно определить, открыта задвижка или закрыта, без дополнительных индикаторов.
– Лучшая смазываемость резьбы: наружное расположение позволяет регулярно наносить консистентную смазку (по ГОСТ 25877), что критично при температуре >150 °C или цикличности >10 циклов/сутки.
– Снижение риска заклинивания: при коррозии или отложениях резьба не «зарастает» внутри корпуса, как в невыдвижных моделях.

Недостатки:
– Увеличенные габариты по высоте: для DN200 ход ≈70 мм, плюс длина шпинделя под привод — общая высота на 200–300 мм больше.
– Требования к защите от внешней среды: при монтаже в колодцах или на открытом воздухе необходим кожух по ГОСТ Р 53480 (IP66 и выше).

Задвижка клиновая с выдвижным шпинделем фланцевая обязательна в следующих случаях:
– При температуре среды >100 °C: тепловое расширение корпуса и шпинделя различно, и в невыдвижной конструкции возможен «закус» резьбы.
– В системах с высокой цикличностью (ГВС, насосные станции): ресурс выдвижных моделей — до 10⁴ циклов, невыдвижных — не более 3·10³.
– При монтаже в труднодоступных местах (тоннели, шахты): визуальный контроль исключает ошибки оператора.
– При применении электроприводов: выдвижной шпиндель позволяет корректно настроить конечные выключатели по ходу, а не по времени.

Типичная ошибка — выбор невыдвижной задвижки для наружных сетей в регионах с резкими перепадами температур. При замерзании конденсата в сальниковой камере резьба «схватывается», и усилие открытия возрастает в 3–5 раз. Мы рекомендуем для уличных установок только выдвижные исполнения с утеплённым кожухом. Компания АГЛАНТ поставляет задвижки клиновые фланцевые с выдвижным шпинделем в диапазоне DN50–DN1000, PN16–PN40, в том числе с редуктором или электроприводом, и может оказать содействие в подборе под конкретные условия — включая расчёт хода и габаритов при ограничении по высоте.

Подбор задвижки клиновой фланцевой под существующие трубопроводы — одна из самых частых задач, но и одна из самых рискованных при поверхностном подходе. Ошибки в согласовании фланцев приводят к перекосу, утечкам, преждевременному износу и даже авариям. Ключевые параметры — DN (условный проход по ГОСТ 28338–89), PN (номинальное давление по ГОСТ 26349–84) и исполнение фланца (по ГОСТ 12815–80 или ГОСТ 12820–80).

Важно понимать, что Ду — устаревшее обозначение (условный диаметр), сейчас применяется только DN. Например, Ду150 ≡ DN150, но внутренний диаметр трубы может различаться: у стальной ВГП — ~156 мм, у чугунной напорной — ~152 мм, у ПЭ100 — 136 мм. При несоответствии возникает гидравлическое сужение, увеличивающее ζ на 15–30 %.

Для задвижки клиновой фланцевой критичны три размера фланца:
– наружный диаметр D,
– диаметр окружности расположения отверстий D₁,
– межосевое расстояние L (для фланцев с выступом/впадиной — также высота выступа h и ширина уплотнительной поверхности b).

Пример для DN200 PN16 по ГОСТ 12820 (плоские приварные):
D = 340 мм, D₁ = 295 мм, L = 200 мм, количество болтов — 12×М20.
Если на трубопроводе смонтированы фланцы по DIN 2501 (аналог PN16), D₁ = 280 мм — монтаж невозможен без переходных вставок.

Типичные ошибки:
– Замена PN по давлению: PN16 ≠ 16 атм. Это номинальное давление при 20 °C; при t = 200 °C допустимое давление для стали 20 — всего 1,3 МПа (по ГОСТ 356–80, табл. 2).
– Игнорирование типа уплотнительной поверхности: выступ/впадина (тип 2), плоская (тип 1), «шип/паз» (тип 3). При монтаже выступа на плоскую поверхность герметичность не обеспечивается даже с прокладкой.
– Несоответствие шага резьбы болтов: ГОСТ — метрическая резьба, ANSI — UNC/UNF. Болты не вкручиваются, или создаётся ложное ощущение затяжки.

Мы рекомендуем перед заказом снимать обмерочный чертёж с фланца: замерять D, D₁, L, толщину фланца С, тип уплотнения. Для особо ответственных узлов — выполнять 3D-сканирование. Компания АГЛАНТ поставляет задвижки клиновые фланцевые под все основные стандарты — ГОСТ, DIN, ANSI, JIS — и может помочь в подборе по фотографии или чертежу. При наличии нестандартных фланцев возможна поставка с адаптированным присоединением — в том числе с изменением межосевого расстояния до ±3 мм без потери герметичности.

Задвижка клиновая обрезиненная — это специализированная конструкция, в которой металлический клин покрыт эластомером (EPDM, NBR или NR), а сёдла выполнены из того же материала или оснащены резиновыми вкладышами. Основной норматив — ГОСТ 33257–2015 (п. 5.3.4), а также ТУ 3742-001-79734812 и ГОСТ 20879–75 (уплотнительные резины). Такая задвижка не является «универсальной», но в определённых условиях превосходит стальные аналоги по герметичности, коррозионной стойкости и стоимости жизненного цикла.

Преимущества:
– Высокая герметичность «с нуля»: класс «А» достигается даже при низком перепаде давления (ΔP < 0,1 МПа), чего нельзя добиться у стальных клиновых задвижек без значительного усилия.
– Устойчивость к коррозии: резиновое покрытие защищает клин от воздействия агрессивных ионов (Cl⁻, SO₄²⁻), что критично для сточных вод и морской воды.
– Компенсация микронеровностей: эластомер «заполняет» раковины и царапины на сёдлах, возникшие при монтаже или эксплуатации.
– Низкое усилие управления: коэффициент трения резина-резина ≈0,3–0,5, тогда как сталь-сталь — 0,6–0,8. Для DN200 экономия момента — до 40 %.

Ограничения:
– Температура: EPDM — до +120 °C, NBR — до +90 °C, NR — до +70 °C (по ГОСТ 20879). При превышении резина теряет эластичность и трескается.
– Давление: максимальное PN — 16 для DN ≤300, PN10 — для DN > 300 (по ТУ 3742-001-79734812). Выше — риск выдавливания уплотнения.
– Абразив: при концентрации твёрдых частиц >3 % и размере >0,3 мм резина истирается со скоростью до 1,5 мм/год.

Области оправданного применения:
– Канализационные сети (бытовые и ливневые), где t ≤ 40 °C, pH 6–9, и критична герметичность при низком напоре.
– Системы оборотного водоснабжения с коррозионно-активной водой (например, градирни с хлорированием).
– Пищевая и фармацевтическая промышленность — при условии применения EPDM, сертифицированного по FDA и ГОСТ Р 57525.

Частая ошибка — установка обрезиненной задвижки в паропроводах или на выходе из котлов. Даже кратковременный перегрев до 130 °C приводит к деградации резины и утечкам. Мы рекомендуем строго соблюдать температурные ограничения и при сомнениях запрашивать у поставщика сертификат на резиновую смесь (указание типа, твёрдости по Шору А, показателей старения по ГОСТ 20879). Компания АГЛАНТ поставляет задвижки клиновые обрезиненные в исполнениях под PN10 и PN16, DN50–DN600, с резиной EPDM (основной вариант) или NBR (для нефтепродуктов), и может оказать содействие в выборе материала уплотнения на основе анализа состава среды.

«Закусывание» клиновой задвижки — явление, при котором затвор заедает в промежуточном положении или не доходит до седла, несмотря на приложение значительного усилия. Это не брак, а следствие нарушения условий эксплуатации или ошибок при подборе. Основные причины регламентированы ГОСТ 33257–2015 (п. 5.7) и методиками ЦКБА:

• Перекос корпуса при монтаже. Допустимый перекос фланцев — ≤0,5 мм на 1 м (ГОСТ 12815). При DN200 и перекосе 2 мм усилия на клине распределяются неравномерно: одна сторона прижимается, другая — зависает. Результат — «закус» на 70–90 % хода.

• Высокий перепад давления при закрытии. Усилие на клине пропорционально ΔP × DN². При ΔP > 0,8×PN усилие трения превышает расчётное, и затвор «зависает». Например, для задвижки клиновой DN150 PN16 при ΔP = 1,2 МПа сила прижатия клина — ~21 200 Н, а сила трения — ~6 360 Н (μ = 0,3), тогда как ручной штурвал обеспечивает максимум ~3 500 Н.

• Отложения на сёдлах и клине. В сетях с жёсткой водой за 2–3 года образуется накипь толщиной 0,5–1,2 мм. При закрытии клин «вклинивается» в неровную поверхность — усилие растёт нелинейно.

• Неправильная смазка резьбы шпинделя. Использование жидких масел вместо консистентных смазок приводит к вымыванию смазки и «схватыванию» резьбы при высокой t.

Расчёт минимального крутящего момента на штурвале выполняется по формуле ЦКБА:
M = 0,1 × DN × (d_шп/2) + 0,05 × ΔP × DN²
где DN — в дм, ΔP — в МПа, d_шп — диаметр шпинделя в мм.
Пример: DN150, ΔP = 0,8 МПа, d_шп = 36 мм →
M = 0,1 × 15 × 18 + 0,05 × 0,8 × 225 = 27 + 9 = 36 Н·м.
С учётом коэффициента запаса 1,3 и трения в сальнике — требуется ≥47 Н·м. Ручной штурвал обеспечивает ≤40 Н·м (по ГОСТ 33257, п. 5.7.2), значит, нужен редуктор 15:1–20:1.

Мы рекомендуем:
– Для DN ≤100 и ΔP ≤0,5 МПа — задвижки клиновые ручные.
– Для DN 125–200 или ΔP > 0,5 МПа — редукторный привод (20:1).
– Для DN ≥250 — только редуктор или электропривод.
Перед вводом в эксплуатацию проводить «притирку»: 3–5 циклов при ΔP ≤0,3 МПа.

Компания АГЛАНТ поставляет задвижки клиновые ручные и с редуктором, все — с протоколом испытаний на 1,5×PN, и может оказать содействие в расчёте требуемого усилия по вашим параметрам (давление, температура, среда, частота циклов). При заказе партии возможна поставка с предварительно отрегулированным сальником и заправленной смазкой по ГОСТ 25877 — это снижает риски «закуса» на 70–80 %.