ПРОБКОВЫЙ КРАН Российский патент 1997 года по МПК F16K5/02 

Изобретение относится к запорным устройствам трубопроводных систем и может применяться в нефтедобывающей, нефтеперерабатывающей и химической промышленности, а также в энергетике, водоснабжении и коммунальном хозяйстве.

Известны поворотные пробковые краны, содержащие корпус, коническую пробку с проходным каналом и хвостовиком и уплотнительные элементы [1]
Недостатком известных кранов является их низкая надежность и непродолжительный срок службы.

Наиболее близким из известных по достигаемому техническому результату является пробковый кран, содержащий корпус с конической пробкой, в которых выполнены проходные каналы, крышку и фиксатор вращения пробки, размещенный в ее теле и нагруженный пружиной в сторону корпуса, при этом пробка на большем торце снабжена цилиндрической цапфой с резьбовым хвостовиком и приводной гайкой, заневоленной в корпусе крышкой от осевых перемещений и образующей с резьбовым хвостовиком пробки винтовую пару [2]
Недостатком данного крана являются его низкие потребительские свойства, сложная технология изготовления, эксплуатации и ремонта.

Задача изобретения состоит в устранении указанных недостатков.

Этот технический результат достигается тем, что в корпусе неподвижно установлена втулка с продольными пазами для взаимодействия с фиксатором, охватывающая цапфу большего торца пробки, меньший торец которой снабжен второй цилиндрической цапфой, причем обе цапфы пробки выполнены диаметрально равными и уплотнены относительно корпуса, а втулка уплотнена относительно корпуса и цапфы большего торца пробки уплотнениями, размещенными к проходному каналу пробки ближе, чем продольные пазы втулки и фиксатор пробки, на большем торце которой выполнен дополнительный канал, сообщенный с проходным каналом пробки.

Изобретение поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен предлагаемый пробковый кран, на фиг. 2 сечение А-А крана на фиг. 1, на фиг. 3 - увеличенный фрагмент фиксатора с продольным пазом втулки, на фиг. 4 приведен вид "Б" на фиг. 1 с указателем положения канала в теле пробки относительно корпуса крана.

Пробковый кран (фиг. 1) содержит корпус 1 и коническую пробку 2 с каналами 3 и крышку 4. В теле пробки размещен фиксатор 5 ее вращения, подпружиненный пружиной 6 относительно нее и корпуса.

На большем торце 7 конической пробки имеется цапфа 8 с резьбовым хвостовиком 9, на резьбе которого размещена приводная гайка 10, которая заневолена от осевых, но не от вращательных перемещений и образует с хвостовиком 9 винтовую пару. Кран снабжен также втулкой 11, размещенной в корпусе неподвижно, которая охватывает цапфу 8 пробки. Во втулке 11 выполнены продольные пазы 12 для взаимодействия с фиксатором 5. Пробка на ее меньшем торце 13 снабжена цилиндрической цапфой 14, которая имеет равный с цапфой 8 диаметр "Д". Ближе к каналу пробки или корпуса, что равнозначно, втулка уплотнена по цилиндрическим поверхностям относительно обеих этих деталей (1 и 2) уплотнениями 15 и 16 соответственно. Канал 3 пробки 2 выполнен со сквозным, на ее больший торец, дополнительным каналом 17. На фиг. 3 точкой "Е" условно показано место статически неустойчивого, с определенным усилием срабатывания контакта фиксатора со стенкой продольного паза 12 втулки 11 при вращении пробки по часовой стрелке, вращение пробки наоборот невозможно, зазор между плоскостями В и Г на фиг. 1 осевой ход пробки 2. Цапфа 14 уплотнена относительно корпуса уплотнением 18.

Работает кран следующим образом. Исходное положение крана "открыто". При вращении по направлению резьбы приводная гайка 10 (фиг. 1), взаимодействуя с резьбовым хвостовиком 9, вначале перемещает коническую пробку 2 в корпусе вдоль по собственной оси, причем силы трения между пробкой и корпусом, а также сопротивление фиксатора с нормированным порогом срабатывания (фиг. 3) препятствуют до поры вращению пробки. После того как пробку поворотом (на угол несколько больший 90^o) устанавливают в необходимое положение, то есть в положение "закрыто", приводную гайку вращают в противоположном направлении, при этом происходит незначительная коррекция положения пробки до строго перпендикулярного положения ее канала каналам корпуса за счет работы фиксатора на стопорение, такая же коррекция пробки происходит при каждом конкретном переключении крана. Дальнейшее обратное вращение приводной гайки обеспечивает плотное прижатие конической поверхности пробки к поверхности корпуса, уплотняющаяся поверхность пробки крана при этом может быть покрыта эластомером или каким-либо иным покрытием или снабжена уплотнениями (на фиг. 1 отдельной позицией не показаны).

В дополнение следует отметить, что уплотнения 15, 16 и 18 могут быть размещены и иначе, чем на фиг. 1, то есть уплотнения 16 и 18 размещают в кольцевых канавках на цапфах пробки, а уплотнение 15 в канавке корпуса. Кроме того, поскольку втулка 11 в корпусе неподвижна, а пробка 2 с цапфами 8 и 14 и резьбовым хвостовиком 9 ограниченно подвижна в корпусе в осевом направлении, то воздействие давления среды в кране посредством канала 17 (при равенстве диаметров цапф пробки) создает пробке гидростатическое равновесие ее положения, при этом для переключения крана необходимо лишь преодоление силы трения в деталях, а она незначительна.

Использование: в запорных устройствах трубопроводов различных отраслей промышленности. Сущность изобретения: кран снабжен втулкой, охватывающей цилиндрическую цапфу на большем торце 7 конической пробки. На меньшем торце пробки выполнена вторая цилиндрическая цапфа. Обе цапфы выполнены диаметрально равными. Втулка неподвижно размещена в корпусе (под крышкой) и снабжена продольными пазами для взаимодействия с фиксатором пробки. Втулка уплотнена относительно корпуса и пробки. Канал пробки выполнен со сквозным дополнительным каналом - на больший торец пробки. 4 ил.

Пробковый кран, содержащий корпус с конический пробкой, в котороых выполнены проходные каналы, крышку и фиксатор вращения пробки, размещенный в ее теле и нагруженный пружиной в сторону корпуса, при этом пробка на большем торце снабжена цилиндрической цапфой с резьбовым хвостовиком и приводной гайкой, заневоленной в корпусе крышкой от осевых перемещений и образующей с резьбовым хвостовиком пробки винтовую пару, отличающийся тем, что в корпусе неподвижно установлена втулка с продольными пазами для взаимодействия с фиксатором, охватывающая упомянутую цапфу большего торца пробки, меньший торец которой снабжен второй цилиндрической цапфой, причем обе цапфы пробки выполнены диаметрально равными и уплотнены относительно корпуса и цапфы большего торца пробки уплотнениями, размещенными к проходному каналу ближе, чем продольные пазы втулки и фиксатор пробки, на большем торце которой выполнен дополнительный канал, сообщенный с проходным каналом пробки.